電磁(cí)流量計 是(shi)一種基于(yu)法拉第電(dian)磁感應原(yuan)理設計制(zhì)造的計🚩量(liang)導電介🔴質(zhì)體積流量(liang)的速度式(shì)儀表。通常(cháng)電磁流量(liang)計與介質(zhì)接觸的内(nei)腔部位爲(wei)一個圓筒(tong)形直管 , 一對測(cè)量電極鑲(xiang)嵌在中部(bù) , 呈對(duì)稱分布 , 電極與(yu)介質間的(de)部位爲一(yi)對直徑爲(wèi) 6~10 mm的圓(yuan)餅狀薄金(jīn)屬 , 其(qí)伸出部分(fèn)厚度僅 2~4 mm, 幾乎不(bu)影響流态(tài)的變化。這(zhe)種簡單的(de)無可動部(bù)件的内腔(qiang)結☁️構 , 猶如一根(gen)普通的圓(yuan)筒形流體(tǐ)管道 , 因而不産(chan)生任何壓(yā)損 , 也(yě)不會被某(mou)些介質中(zhong)的懸浮物(wu)及固态雜(zá)質所阻塞(sāi)🎯。電磁流量(liàng)計産生的(de)電極信号(hào)幅度與流(liú)體的流速(sù)成🔞正比 , 因而電(dian)信号經放(fang)大處理後(hou)得到的流(liú)量數據 , 線性度(dù)非常理想(xiang)。
電(dian)磁流量計(jì)廣泛應用(yong)于各類導(dǎo)電介質的(de)計量 , 如清水、污(wu)水、液态酸(suan)、堿、鹽、液态(tài)有機化工(gōng)産品、食品(pǐn)工業中的(de)💰醬油、醋及(ji)酒類等。混(hun)有塊狀果(guo)肉的蘋果(guǒ)醬、混有沙(shā)石的混凝(níng)土 , 這(zhe)些漿狀混(hun)合物也可(ke)以計量 , 隻是各(ge)種腐蝕性(xìng)強的介質(zhì)需配置耐(nài)腐蝕的工(gong)程材料🚶 , 如橡膠(jiao)、聚四氟乙(yi)烯、尼龍等(děng)做流量計(jì)的内襯。混(hùn)有氣泡和(hé)🧑🏾🤝🧑🏼固态物質(zhì)的醬料需(xū)采用特殊(shū)的計算方(fāng)法來減少(shao)計量的誤(wu)差。
, 15~25 V· A, 因而(er)需市電 (AC220 V) 或的安(an)全電源 (DC24 V) 供電。随(suí)着電子技(jì)術突飛猛(meng)進的發展(zhǎn) , 電磁(cí)流量電信(xin)号的處理(li)已由 2~3 m V精密到 0.1 m V, 動态分(fèn)辨率可以(yi)低至± 0.000 03 m V, , *可(kě)以電池供(gong)電。由此産(chǎn)生了電磁(ci)水表的概(gai)念———一種僅(jin)㊙️計量🔅清水(shuǐ)、内部采用(yong)锂電池供(gong)電的長壽(shou)命智能✨型(xíng)電磁流量(liàng)計 , 由(yóu)于市場定(ding)位和使用(yong)要求不同(tong) , 兩者(zhě)存在較大(dà)的區别 , 本文做(zuo)以下評述(shù)。
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(1) 電磁流量(liang)計使用廣(guǎng)泛 , 适(shì)用于工業(ye)生産中各(gè)種導電介(jie)質的流量(liang)連續計⛱️量(liàng)和生産♋工(gong)藝控制領(ling)域、科學研(yan)究的計量(liang)測控領域(yu)。
(2) 電磁(cí)水表以計(jì)量清水、原(yuán)水爲主。在(zai)市政領域(yù)得到廣泛(fan)使用 , 主要解決(jue)水源和城(cheng)鄉供水的(de)計量、統計(ji)、分析、結算(suàn)功能。
2 精度
(1) 電磁流量(liang)計的精度(dù)通常爲± 0.5%, 高精度(du)的可達到(dào)± 0.2%、± 0.3%。
(2) (Q2 ~Q4 ± 2%, Q1 ~Q2 ± 5%) , 高(gao)精度的可(kě)達到 I級 (Q2 ~Q4 ± 1%, Q1 ~Q2 ± 3%) 。
3 口徑
(1) 電磁流(liu)量計生産(chǎn)廠商大都(dōu)可以提供(gong) DN20~DN500, 規(guī)模較大的(de)專業廠商(shang)可以提供(gong) DN10~DN3000的電(diàn)磁流量計(ji) , DN25~DN600規格(gé)的應用數(shù)量多。
(2) 市場應用(yong)多的電磁(cí)水表口徑(jing)在 DN50~DN300, 少(shao)數先進的(de)跨國專業(ye)廠商能生(shēng)産 DN25~DN800口(kǒu)徑的全系(xì)列電磁水(shuǐ)表。
4 量(liàng)程範圍 (計量流(liu)速範圍 ) 及量程(cheng)遷移
(1) 電磁流量(liàng)計的介質(zhi)流速測量(liàng)範圍通常(chang)爲 0.4~12m/s, 通(tong)常用 Qmax Qmin 來(lái)定義計量(liàng)範圍 , Qmax /Qmin (量程比 ) 一般在(zài) 20~25範圍(wéi) , Qmin ~Qmax 應保(bǎo)證精度。如(ru) DN100的 0.5級表 , 在量程(chéng)比 20的(de)情況下 , 在 10 m3 /h (Qmin ) 至 200 m3 /h (Qmax ) 流(liú)量範圍内(nèi) , 均應(yīng)保證± 0.5%的精度。作(zuò)爲電磁流(liu)量計 , , 常将(jiāng) Qmax 選在(zai) 6.5~8.5 m/s流速(sù)範圍内 , Qmax 爲 200 m3 /h的 DN100電磁流量(liàng)計 , 其(qi) Qmax 流速(sù)爲 7.07 m/s。廠(chǎng)商可以自(zi)行規定各(gè)種口徑的(de) Qmax 流速(sù) , 例如(ru)某型 DN100, 其(qí) 0.5級産(chǎn)品的 Qmax 爲 200 m3 /h, Qmax /Qmin ≥ 25;Qmax 的流速(su)爲 7.07 m/s, 8~200 m3 /h量程(chéng)範圍内的(de)誤差小于(yu)± 0.3%
所謂“量程(chéng)遷移” , 是指該台(tái)電磁流量(liàng)計在某種(zhǒng)工藝現場(chǎng) , 其流(liú)量計量範(fan)圍要調整(zhěng)到 4~80 m3 /h, 且(qie)其電流輸(shū)出的 4 m A對應流量(liàng)是 4 m3 /h, 20 m A80 m3 /h。即(ji)将這台電(dian)磁流量計(jì)的計量範(fàn)圍由标稱(cheng)的 10~200 m3 /h, , “遷移”至(zhi) 4~80 m3 /h, 經過(guò)這樣的量(liàng)程遷移 4~10 m3 /h流量段(duàn)的測量精(jīng)度将超出(chu)± 0.5%的精(jīng)度要求。通(tōng)常 , 電(diàn)磁流量計(jì)的計量上(shang)限流量點(dian) , 1~10 m/s。選用電(dian)磁流量計(ji)的口徑 , 要兼顧(gù)經濟流速(sù) 2.5~4.5 m3 /h和工(gōng)藝要求。
(2) 電磁水(shuǐ)表的高測(ce)量流速可(ke)達 15 m/s, 通(tong)常電磁水(shuǐ)表的流量(liàng)點 Q3 選(xuan)在 12.5~13.5 m/s流(liu)速上。電磁(cí)水表的量(liang)程範圍參(cān)照冷水水(shuǐ)表标準 , 是一種(zhǒng)強制執行(háng)的标準。* , 冷水水(shuǐ)表的流量(liàng)範圍可由(yóu) Q1 (小流(liu)量 ) 、 Q2 (分界流(liú)量 ) 、 Q3 (常用流(liú)量 ) 、 Q4 (大流量(liàng) ) 來表(biao)述 , , Q3 /Q1 (R值 ) , Q4 /Q3 =1.25, Q2 /Q1 =1.6來(lai)反映。目前(qián)跨國先進(jìn)專業廠商(shang)的電磁水(shui)表 , 其(qí) Q3 /Q1 可達(da) 400。如西(xī)門子Ⅱ級 DN100電磁水(shui)表 , Q3 =250 m3 /h (流(liu)速爲 13.48 m/s) , Q4 =312.5 m3 /h (流速爲 16.85 m/s) , Q3 /Q1 =400, R2 /Q1 =1.6, Q2 =1.0 m3 /h, Q1 =0.63 m3 /h。
電(dian)磁水表沒(mei)有“量程遷(qian)移”的概念(nian) , 它的(de)計量範圍(wei)在始動流(liu)量 QS Q4 之間 , 選用電(diàn)磁水表的(de)口徑 , 主要應考(kǎo)慮滿足經(jing)濟流速。
5 重複性(xing)
(1) , 重(zhòng)複性是重(zhong)要的技術(shu)指标之一(yī) , 其重(zhong)複性指标(biāo)通常爲精(jīng)度的 1/3, 例如 0.5, 其(qí)重複性應(ying)優于± 0.16%;0.2級表的重(zhong)複性應優(yōu)于± 0.06%。
(2) 電磁水(shui)表并不把(bǎ)重複性作(zuo)爲一項考(kǎo)核的質量(liang)指标 , 它僅是一(yī)項設計和(he)實驗指标(biao)。電磁水表(biao)重要的技(ji)術指标爲(wèi)精度 , , Q1 流量點和(hé)量程比 (Q3 /Q1 ) 。當然 , 對于流(liu)量計來講(jiǎng) , 兩者(zhe)均能保證(zhèng)長期連續(xù)的穩定運(yun)行是十分(fen)重要的。
6 供電方(fang)式 (功(gong)耗 )
(1) 通(tōng)常電磁流(liu)量計的處(chù)理速率快(kuài)、處理精度(dù)高 , 控(kong)制要求快(kuài)速、穩定、準(zhǔn)确。因電磁(cí)流量計和(he)外界信息(xi)交💃🏻流方式(shi)複雜 (輸出 4~20 m A電流信号(hao)、 0~10KCRS-485) , 隔離(lí)程度高 , 因而電(diàn)子線路多(duo)用大量的(de)高速電子(zi)元件 , 功耗可達(dá) 15~25 V· A, 這必須由(you)市電 (AC220 V) 和外電源(yuan) (DC24 V) 供電(dian)。因而抗幹(gàn)擾、光電隔(gé)離、電磁隔(gé)離等防止(zhi)電源的強(qiang)電磁沖🔱擊(ji)等技術措(cuò)施十分必(bi)要。
(2) 電(diàn)磁水表的(de)采樣速率(lǜ)比較慢 , 電子線(xiàn)路由先進(jin)的低功耗(hào)、超低功耗(hào)的集成電(diàn)路🐕爲主 , 計算方(fang)法爲特殊(shū)的省電方(fang)式 , 因(yīn)而功耗極(jí)低 , 可(kě)以由内部(bù)電池來連(lián)續長期供(gong)電。這要求(qiú)電磁水表(biao)的電池工(gōng)作壽命至(zhi)少爲 5~6年 , 現(xiàn)在也有 8~10年的産(chǎn)品。對于電(diàn)磁水表而(er)言 , 降(jiàng)低功耗、提(ti)高電池工(gōng)作壽命是(shi)一項難度(dù)很大的挑(tiao)戰。
7 采(cǎi)樣速率
(2) 電磁(ci)水表的采(cǎi)樣速率在(zai) 1~30 s/次範(fan)圍 , 就(jiù)可以得到(dào)計量的流(liu)量數據 , 況且采(cai)樣速率低(di) , 功耗(hao)也越低 ;15 s/次時(shí) , 内部(bù)配備的電(diàn)池可保證(zheng)連續計量(liàng) 6年。
8 管道結(jié)構與測量(liang)直管段
(1) , 因(yin)而電子元(yuan)器件和電(dian)子線路的(de)選擇受功(gōng)耗的影響(xiǎng)小 , 選(xuǎn)擇範圍廣(guǎng) ;, 因(yin)而不必對(duì)流體額外(wài)加速以增(zēng)強信号幅(fú)值。
電(diàn)磁流量計(ji)的測量腔(qiāng)爲直管 , 工藝簡(jiǎn)單 , 加(jiā)工成本低(di) , 是電(dian)磁流量計(jì)測量腔體(tǐ)的普遍設(she)計方式。直(zhí)管結構幾(ji)乎不會引(yǐn)起被測流(liú)場的紊亂(luàn) , 測量(liang)的流速基(jī)本爲經濟(ji)流速 (高流速低(di)于 8 m/s左(zuǒ)右 ) , 高(gao)速采樣率(lǜ)又可及時(shí)修正各種(zhǒng)流場變化(huà)帶來的誤(wù)差 , 5D和後(hòu) 3D就可(kě)以滿足計(ji)量的精度(dù)要求。
電(diàn)磁水表的(de)縮徑工藝(yi)加大了制(zhì)造難度 , 增大了(le)壓力損失(shī) , 太大(da)的縮徑也(yě)會擾亂流(liú)場的穩定(ding) , 因此(ci)制造商要(yao)綜合考慮(lü)縮徑和流(liú)場穩定對(dui)計量的影(ying)響🌐。
電(dian)磁水表的(de)采樣速率(lǜ)比較慢 , 信号又(you)很微弱 , 這樣計(ji)算處理需(xu)要的穩定(ding)時間比較(jiao)長 , 這(zhè)也需要遠(yuǎn)比電磁流(liú)量計更穩(wěn)定的流速(su) , 考慮(lǜ)到縮徑的(de)因素 , 一般電磁(ci)水表的前(qián)後直管段(duan)選擇要比(bi)電磁流量(liàng)計嚴格。爲(wèi)🙇🏻保證計量(liàng)精度 , 電磁水表(biǎo)通常需要(yào)前 10D和(hé)後 5D的(de)直管段。
9 儀表通(tong)信
(2) 電(dian)磁水表主(zhu)要使用在(zai)原水和居(jū)民自來水(shui)的計量、統(tǒng)計‼️、分析和(he)結算上 , 幾乎沒(mei)有工藝控(kong)制要求 , , 因此通信(xin)方式比較(jiào)簡潔 , 一般生産(chan)廠商都選(xuan)下述配置(zhì)中的若幹(gan)方式進行(háng)通♌信 : (1) 和傳統冷(leng)水水表一(yi)樣 , 可(ke)以人工抄(chāo)表 , 因(yīn)而都有液(ye)晶屏進行(hang)流量數據(ju)顯示。 (2) 開關量輸(shū)出。 (3) 與(yu)無線通信(xìn)裝置的接(jie)口 , 可(ke)通過無線(xian)通信設備(bei)進行聯網(wǎng)通信。 (4) RS-485通信和電(diàn)磁流量計(jì)一樣 , 通常執行(háng) Modbus RTU通信(xìn)協議 , (DC24 V) , 這往(wǎng)往需要 4RS-485通信 , 這種方(fāng)式可以使(shi)用内部锂(li)電池進行(hang)供電 , 省掉外供(gòng)電的 2根電纜 , 通信隻(zhī)需 2根(gen)電纜連接(jiē)。 (5) 紅外(wài)通信 , 這是一種(zhong)功耗較低(di)的無線雙(shuang)向通信方(fāng)式 , 容(róng)易滿足安(ān)裝在井下(xia)和水中的(de)電磁水表(biǎo)的苛刻🔱的(de)防護要🈚求(qiu)。
1 0 使用(yong)環境
1 0.1 溫度要求(qiu)
(2) 電磁水(shuǐ)表一般隻(zhī)能在 0.1~55, 設計和性(xing)能試驗時(shi) , 需考(kao)慮夏日高(gāo)溫直射的(de)炙烤影響(xiang)。
1 0.2 維護(hù)要求
(1) 電磁流量(liang)計通常由(you)專業人員(yuan)維護和保(bǎo)養 , 且(qie)往往有周(zhōu)期性 (1年左右 ) 的測試(shì)和維護。
(2) 電磁水(shui)表檢測周(zhou)期較長 (2年左右(you) ) , , 大(da)口徑表數(shù)據值對計(jì)量結算影(yǐng)響巨大 , 因而對(dui)其設計、測(cè)試和生産(chǎn)制造的質(zhi)量要求更(gèng)高。
1 0.3
(2) 電磁(ci)水表測量(liàng)介質比較(jiao)單一 , 主要是潔(jié)淨的原水(shuǐ) (, ) 和市(shi)政供應的(de)清潔自來(lai)水 , 所(suǒ)用場合幾(ji)乎無危險(xian)性或爆炸(zhà)性粉塵 , 使用環(huán)境溫度差(chà)不是太大(dà) , , 而實際(ji)上電磁水(shuǐ)表往往安(ān)裝在井下(xià)潮濕場所(suo) , , 要防止電(diàn)磁水表機(ji)殼密封處(chù)和通信電(dian)纜進線處(chù)📞的水滲漏(lòu)十分重要(yào) , 所以(yi)電磁水表(biǎo)均按潛水(shuǐ)型設計外(wai)殼保護 , , 1 m水深(shēn) 7, 其防(fáng)護應執行(hang) IP68标準(zhun) 2 m水深(shēn) 10天以(yi)上的要求(qiu)。東海集團(tuán)的電磁水(shuǐ)表外殼防(fáng)護目前按(àn) 2 m水深(shen) 30天的(de) IP68标準(zhǔn)制造 , 10 m水深(shēn) 30天 , 以達到(dao) 6年以(yi)上防護壽(shou)命。
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