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                  泥浆流量计


                  泥浆流量计是电磁流量计的应用介质方面衍生出的一款专门针对泥浆流量计量的一款高精度仪器仪表。
                  产品特点
                  1.全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高、流量测量范围可达150:1
                  2.超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMI性能好。
                  3.采用16位嵌入式微处理器,运算速度快, 精度高,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低。
                  4.采用SMD器件和表面贴装(SMT)技术,电路可靠性高。
                  5.管道内无可动部件,无阻流部件,测量中几乎没有附加压力损失。
                  6. 在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
                  7.测量结果与流速分布,流体压力,温度、密度、粘度等物理参数无关。
                  8.高清晰度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂。
                  9.具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出。
                  10.具有自检与自论断功能。
                  11.小时总量计录功能,以小时为单位记录流量总量,适用于分时计量制
                  12. 内部具有三个积算器可分别显示正向累计量反向累计量及差值积算量,内部设有不掉电始终,可记录16次掉电时间。
                   
                  技术参数
                   
                  1. 测量介质: 泥浆、纸浆、水泥浆
                  2. 产品分类: 一体式泥浆流量计、分体式泥浆流量计、节能式泥浆流量计
                  3. 测量误差: ±1.0% 或 ±0.5%
                  4. 介质导电率: >5μs/cm
                    5. 可测流速范围: 0.1米/秒 — 15米/秒 
                    6. 测量量测比: 1:150 (若有需要可以定制更宽量程比)
                    7. 供电电源: DC24V 或者 AC220V
                    8. 信号输出: 脉冲信号或者4-20mA电流信号
                    9. 通讯接口: 支持485通讯
                    10. 通讯协议: MODBUS、HART、Profibus等
                    10. 正常工作环境温度: -25℃ —— +60℃
                    11. 可测介质温度: -20℃ —— +60℃
                  12. 流动方向: 正向、法向、净流量
                    13. 额定工作压力: DN10 — DN150 ≤1.6Mpa (高压可定制)
                    DN200 — DN350 ≤1.0Mpa (高压可定制)
                    DN400 — DN1000 ≤0.6Mpa (高压可定制)
                    DN1100 — DN2200 ≤0.25Mpa (高压可定制)
                    14. 连接方式: 法兰连接
                    15. 直管段要求: 前直管段≥5DN、后直管段≥2DN
                    16. 防爆等级: Exd[ia]qIICT5
                    17. 防护等级: IP65,可选IP68
                   
                  泥浆流量计是目前功能多,性能好的流量仪表,在液体测量方面应用广泛,可长期稳定工作在各种环境恶历的现场。除了初始化程序和主程序之外,软件系统还包括中断服务程序。其中,定时器中断服务程序主要用来产生控制模拟开关通断的时序、测量时段A/D转换的开始点以及整个控制.测量周期的长短;A/D中断服务程序负责控制A/D转换结果的保存、通道的选择以及转换的启动与终止。想要正确用好这种产品,需要我们花时间再学习它的原理,了解它的性能,掌握正确维护它。
                  泥浆流量计主要结构
                   
                  电磁流量计由传感器和转换器两部分组成(如下图所示)。
                  传感器主要由测量管、电极、励磁线圈、绝缘衬里、壳体等部分组成。
                   
                  一体式结构图 分体式结构图
                  1、转换器;2、励磁线圈;3、法兰;4、绝缘衬里;5、电极;6、测量管;7、外壳 8、接线盒
                  电磁流量计的主要优点如下:
                  1)电磁流量计的传感器结构简单,测量管内没有可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失,是流量计中运行能耗低的流量仪表之一。
                  2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件,与被测流体接触的只是测量管内衬和电极,其材料可根据被测流体的性质来选择。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬,可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬,就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
                  3)电磁流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此,电磁流量计只需经水标定后,就可心用来测量其它导电性液体的流量。
                  4)电磁流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电磁流量计的量程范围宽,其测量范围度可达100:1,有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
                  5)电磁流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
                  6)工业用电磁流量计的口径范围宽,从几个毫米一直到几米,而且国内已有口径达3m的实流校验设备,为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
                  电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下。
                  1)不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
                  2)不能用来测量电导率很低的液体介质,如对石油制品或有机溶剂等介质,目前电磁流量计还无能为力。
                  3)普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制,不能用于测量高温介质;如未经特殊处理,也不能用于低温介质的测量,以防止测量管外结露(结霜)破坏绝缘。
                  4)电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。



                  泥浆流量计特点
                  适用于各种导电液体的流量测量,如自来水、污水、泥浆、纸浆、各类饮料、化学原料、 粘稠液体和悬浮液。
                  测量结果不受温度、压力、密度、电导率等介质物理特性和工况条件的影响,其输出信号与被测流体的体积流量成正比。
                  强腐蚀性、强磨损性介质具有良好的适应性。
                  具有优异的量程比,在低流速或流量变化幅度较大的应用领域(如自来水行业)具有良好的适用性。
                  具有正/反双向流量测量功能。
                   
                  电磁流量计工作原理
                   
                  电磁流量计的基本测量原理是基于法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中做切割磁力线运动时,在其两端产生感应电动势,如图所示。流量计的测量管是由内衬绝缘材料的非导磁合金短管制作,两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上,其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方向上产生磁通量密度为B的工作磁场,此时,如果具有一定电导率的流体流经测量管,将切割磁力线,并感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器,转换器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲、模拟电流等信号,用于流量的控制和调节。
                   
                  其原理公式为:
                   
                  E=KBDV
                   
                  式中:
                   
                  E -------- 为电极间的信号电压(v)
                   
                  B -------- 磁通密度(T)
                   
                  D -------- 测量管内径(m)
                   
                  V -------- 平均流速(m/s)
                   
                  K -------- 仪表系数
                   
                  式中k, D为常数,由于励磁电流是恒流,故B也是常数,则由E=KBdV可知,体积流量Q与信号电压E成正比,即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此,只要测量出E就可确定流量Q,这是电磁流量计的基本工作原理。
                   
                  由E=KBDV可知,被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或者紊流)就不会影响测量结果。因此说电磁流量计是一种体积流量计。只要用普通的水实际标定后,就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量,而不需要任何修正。这是电磁流量计的一突出优点,是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并且有可靠性。
                   
                   
                  泥浆流量计电极、接地环材料的选择
                  应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关腐蚀手册,对于特殊流体应作试验。




                  泥浆流量计内衬材料的选择:如电极一样,对于不同的介质,由于其腐蚀性、温度、磨损性不同,所以要有针对性的选择内衬材料,下表是常用衬里材料的性能及其适用范围,详见附表1
                  内衬材料 主要性能 适用范围
                  聚四氟乙烯(PTFE) 它是塑料中化学性能稳定的一种材料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐浓碱和有机溶剂 耐磨性和粘结性差 -40℃-+180℃> 酸、碱等强腐蚀性介质 卫生类介质
                  氯丁橡胶 有极好的弹性,高强的扯断力,耐磨性能好 耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀,不耐氧化性介质的腐蚀

                  1.小于80℃
                  2.测一般水、污水、泥浆、矿浆

                  聚氨酯橡胶 有极好的耐磨性能(相当于天然橡胶的十倍) 耐酸、碱性能差 不能用于混有有机溶剂的水

                  1.小于70℃
                  2.中型强磨损的矿浆、煤浆、泥浆

                  耐酸橡胶(硬橡胶) 可耐常温下的盐酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾。 忌强氧化剂。

                  1.小于25℃-+90℃
                  2.一般的酸、碱、盐溶液

                  合成橡胶 密封性好 良好的耐磨性,高度的扯断力 小于80℃ 一般水、污水、泥浆

                  参考流量范围



                  泥浆流量计选型

                   
                  正确地选用电磁流量计是保证用好电磁流量计的前提条件。选用什么种类的电磁流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定,使电磁流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等,都能适应被测流体的性质和流量的要求。
                   
                  可测量的流体常见介质电导率表


                  由电磁流量计的工作原理可知,能选用电磁流量计测量流量的流体是导电的,严格的说,除了高温流体之外,只要电导率大于5μ/cm的任何流体都可以选用相应的电磁流量计来测量流量,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙酮等物质不能选用电磁流量计来测量流量。

                   
                  传感器口径的确定
                   
                  流量计使用流速好在0.1~15m/s范围内,此时流量计口径可选择与用户管道口径一致。当流速低于0.1m/s时,应采用缩管方式提高流速。
                   
                  一体型或分离型的选择
                   
                  一体型:现场环境较好的情况下,一般都选用一体型,即传感器和转换器组装成一体。
                   
                  分离型:即传感器和转换器分开装于不同的地点,一般出现以下情况时选用分离型:
                   
                  ⑴ 环境温度或流量计转换器表面受辐射温度超过60oC.
                   
                  ⑵ 管道震动较大的场合。
                   
                  ⑶ 会对传感器的铝壳严重腐蚀的场合。
                   
                  ⑷ 现场温度较高或有腐蚀性气体的场合。
                   
                  ⑸ 流量计装在高空或井下等调试不方便的场合。
                   
                  订货时应注明传感器和转换器之间的距离,一般不能超过100m,转换器为墙挂式安装。

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