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管道式液体流量计
一、管道式液体流量计概述
管道式液体流量计在满足现场显示的同时,还可以输出4~20mA电流信号供记录、调节和控制用,现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等工业技术和管理部门。除可测量一般导电液体的流量外,还可测量液固两相流,高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。
二、特点
◆仪表结构简单、可靠,无可动部件,工作寿命长。
◆无截流阻流部件,不存在压力损失和流体堵塞现象。
◆无机械惯性,响应快速,稳定性好,可应用于自动检测、调节和程控系统。
◆测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。
◆采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。
三、技术参数
◆仪表精度:管道式0.5级、1.0级;插入式2.5级
◆测量介质:电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。
◆流速范围:0.2~8m/s
◆工作压力:1.6MPa
◆环境温度:-40℃~+50℃
◆介质温度:聚四氟乙烯衬里≤180℃
橡胶材质衬里≤65℃
◆防爆标志:ExmibdⅡBT4
◆防爆证号:GYB01349
◆外磁干扰:≤400A/m
◆外壳防护:一体化型: IP65;
分 离 型:传感器IP68(水下5米,仅限于橡胶衬里)
转换器IP65
◆输出信号:4~20mA.DC,负载电阻0~750Ω
◆通讯输出:RS485或CAN总线
四、选型
量程范围确认
一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,最低流速应不小于0.2m/s,最高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)
电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。
参考流量范围
口径(mm) | 流量范围(m3/h) | 口径(mm) | 流量范围(m3/h) |
φ15 | 0.06~6.36 | φ450 | 57.23~5722.65 |
φ20 | 0.11~11.3 | φ500 | 70.65~7065.00 |
φ25 | 0.18~17.66 | φ600 | 101.74~10173.6 |
φ40 | 0.45~45.22 | φ700 | 138.47~13847.4 |
φ50 | 0.71~70.65 | φ800 | 180.86~18086.4 |
φ65 | 1.19~119.4 | φ900 | ?228.91~22890.6 |
φ80 | 1.81~180.86 | φ1000 | ?406.94~40694.4 |
φ100 | 2.83~282.60 | φ1200 | 553.90~55389.6 |
φ150 | 6.36~635.85 | φ1600 | 723.46~72345.6 |
φ200 | 11.3~1130.4 | φ1800 | 915.62~91562.4 |
φ250 | 17.66~176.25. | φ2000 | 1130.4~113040.00 |
φ300 | 25.43~2543.40 | φ2200 | 1367.78~136778.4 |
φ350 | 34.62~3461.85 | φ2400 | 1627.78~162777.6 |
φ400 | 45.22~4521.6 | φ2600 | 1910.38~191037.6 |
五、安装使用
1、管道式液体流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式电磁流量计。在阐述电磁流量计测量原理的基础上,设计了一种基于MSP430F149单片机的LDB型电磁流量计,电路以MSP430F149单片机为核心,从而简化了外围硬件电路的设计,实现了液体流量的测量和累积。文中给出了设计的总体框图,部分硬件电路和控制软件流程图。本文设计的LDB型电磁流量计已经投入生产,经实际应用表明,该设计具有高精度,低功耗和可靠性强等特点,基本满足设计要求。
2、电磁流量计能有效避开强电力设备,高频设备,强电源开关设备;避开高温热源和辐射源的影响,避开强烈震动场所和强腐蚀环境等,同时要考虑安装维修方便。
3、管道式电磁流量计具有保存每天24小时的流量数据、停电时间、零流量时间等多种数据及报警等功能。每天,只需一次、二次短信息就能获得一个测量点的一天24小时的测量数据,它也能根据用户的需求设定。采用电磁旋涡流量计和gsm网络相结合的技术,建立水流量监测系统的前期投资只是采用无线电台方式的1/3到1/5,系统建立后的运行费用每个点每天只是一到二次短信息的费用。省去了频率的使用费及使用中的电费及维护费用。
4、流量检测仪表的显示方式、通讯方式和数据存储是仪表的重要组成部分。传统电磁流量计在显示方式上一般采用LED 或段式LCD,只能显示数字、字母、汉字和一些粗糙的图案; 在数据存储方面,信息存储一般以二进制方式存储,不具有通用性且存储容量小;在通讯方式上,一般采用RS232 或RS485,其开放性不高。
5.传感器在垂直管道的安装
测量气体流量时,传感器可以安装在垂直管道上,流向不限。若被测气体中含有少量的液体,
气体流向应由下向上。
测量液体流量时,液体流向应由下向上:这样不会将液体重量额外附加在探头上。
6、传感器在水平管道的侧装
无论测量何种流体,传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽,饱和蒸汽和低温液体,
若条件允许采用侧装,这样流体的温度对放大器的影响较小。
7.传感器在水平管道的倒装
一般情况下不推荐用此安装方法。此安装方法不适用于测量一般气体、过热蒸汽。可用于测量饱和蒸汽,适用于测量
高温液体或需经常清洗管道的情况。
8.传感器在有保温层管道上的安装
测量高温蒸汽时,保温层最多不能超过支架高度的三分之一。
9.为了解决了上述不足,采用32 位的ARM 处理器和嵌入式Linux 操作系统研制出了具有信息化、图形化和网络化的电磁流量计。它采用T FT 彩色液晶屏显示方式,不仅可以显示流量数据还可以显示流量曲线,提高了显示的质量和内容; 通过JFFS2 文件系统采用文件的方式进行数据存储,且存储容量可达1MB。