堿水流量計(jì)測量原理 流量計(jì)工作原理

第第頁堿水流量計(jì)測量原理流量計(jì)工作原理堿水流量計(jì)測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，智能堿水流量計(jì)是接受國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)研制、開發(fā)的智能流量計(jì)，與老式模擬的或非智能的電磁流量計(jì)有特別大的區(qū)分，尤其在測量精度、牢靠性、穩(wěn)定性、使用功能和使用壽命等方面。堿水流量計(jì)結(jié)構(gòu)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)緊要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分構(gòu)成。流量計(jì)的測量管是一內(nèi)襯絕緣（insulated）材料（Material）的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈（winding）由雙方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度（單位:g/cm3或kg/m3）為B的工作（job）磁場（定義:傳遞實(shí)物間磁力作用的場）。此時(shí)，假如具有確定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管。將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動(dòng)勢E（流量信號(hào)）由電極檢出并通過電纜（Cable）送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號(hào)放大處理（processing）后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，模擬（定義:對真實(shí)事物或者過程的虛擬）電流（Electronflow）等信號(hào)，用于流量的掌控和調(diào)整（adjust）。E=KBdv式中：E———————————————為電極間的信號(hào)電壓（voltage）（v）

B—————————————————磁通密度（單位:g/cm3或kg/m3）（T）

d——————————————————測量（cling）管內(nèi)徑（m）

v——————————————————平均流速（m/s）式中k,d為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E=KBdv可知，體積流量（單位:立方米每秒）Q與信號(hào)電壓E—成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測量（cling）出E就可確定流量Q，這是電磁流量計(jì)的基本工作（job）原理（Maxim）。由E=KBdv可知，被測流量體介質(zhì)的溫度、密度（單位:g/cm3或kg/m3）、壓力（pressure）、電導(dǎo)率、液固兩兩相流體介質(zhì)的液固成分（ingredient）比等參數(shù)（parameter）不會(huì)影響測量（cling）結(jié)果。電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)緊要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分構(gòu)成。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對稱（symmetry）流動(dòng)（如層流或者紊流）就不會(huì)影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計(jì)是一中真正的體積（volume）流量計(jì)。對于制造商和用戶來說，只要用一般的水實(shí)際標(biāo)定后就可以測量其他任何導(dǎo)電流（Electronflow）體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計(jì)所沒有的。測量管內(nèi)無活動(dòng)及阻流部件（assemblyunit），因此幾乎沒有壓力損失（loss），并且有分高的牢靠性。堿水流量計(jì)安裝環(huán)境的緊要特點(diǎn)

一、堿水流量計(jì)傳感器（transducer）安裝（ānzhuāng）環(huán)境的選擇

電磁流量（單位:立方米每秒）計(jì)傳感器外殼防護(hù)等級(jí)一般是IP65（國際GB4208外殼防護(hù)等級(jí)防塵防碰水級(jí)），其安裝場所的選擇（Select）請參閱第五章第五節(jié)。安裝環(huán)境的緊要要求是：

（1）傳感器（transducer）應(yīng)安裝在干燥通風(fēng)的地方，避開潮濕、簡單積水受淹的場所，還應(yīng)盡量避開陽光直射和雨水直接淋澆。

（2）應(yīng)盡可能避開安裝（ānzhuāng）在四周環(huán)境溫度過高的地方。一體型結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)還受制于電子元器件環(huán)境溫度，要低些。

（3）安裝（ānzhuāng）傳感器的管道上應(yīng)無較強(qiáng)的漏電流，應(yīng)盡可能地闊別有強(qiáng)電磁場的設(shè)備，如大機(jī)電、大變壓器等，以免引起電磁場干擾；

（4）安裝（ānzhuāng）傳感器的管道或地面不應(yīng)有猛烈的震動(dòng)，特別是一體型儀表；

（5）安裝傳感器的地點(diǎn)要考慮工作人員現(xiàn)場維護(hù)和修理的空間。電磁流量計(jì)是20世紀(jì)50～60時(shí)代隨著電子技術(shù)的進(jìn)展而快速進(jìn)展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，依據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動(dòng)勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。

二、電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器安裝環(huán)境的選擇

轉(zhuǎn)換器作為現(xiàn)場指示用的現(xiàn)場安裝（ānzhuāng）儀表，它的安裝場所一般應(yīng)選擇：

四周環(huán)境溫度在－10～45℃間；

空氣的相對濕度85％；

安裝地點(diǎn)無猛烈震動(dòng)；

四周空氣不含有腐蝕性氣體；

轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝（ānzhuāng）在室內(nèi)。安裝在室外時(shí)，還應(yīng)實(shí)行防日曬雨淋的措施。

三、堿水流量計(jì)正確選型：

儀表的選型是儀表應(yīng)用中特別緊要的工作，據(jù)有關(guān)資料表明，儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障（fault）是儀表的錯(cuò)誤選型和錯(cuò)誤的安裝而造成的，特別注意。

四、收集數(shù)據(jù)

①被測流體名稱；

②*流量、小流量；

③*工作壓力；

④*溫度（temperature）、*溫度。

被測流體必需具備確定的導(dǎo)電性，導(dǎo)電率5uS/cm。

*流量和小流量，必需符合下表中的數(shù)。（擴(kuò)展流程范圍0.1～15m/s）

五、堿水流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：

１、測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力（pressure）和電導(dǎo)率變化的影響；

２、測量管內(nèi)無阻攔流動(dòng)部件，無壓損，直管段要求較低；

３、系列公稱通徑DN15～DN3000、傳感器（transducer）襯里和電極材料有多種選擇；

４、轉(zhuǎn)換器接受新奇勵(lì)磁方式，功耗低、零點(diǎn)穩(wěn)定、*度高。流量范圍度可達(dá)1500：1；

５、轉(zhuǎn)換器可與傳感器構(gòu)成一體型或分別型；

６、轉(zhuǎn)換器接受16位高性能（xngnng）微處理器，2x16LCD顯示，參數(shù)設(shè)定便利，編程牢靠；

７、流量計(jì)為雙向測量系統(tǒng)，內(nèi)裝三個(gè)積算器：正向總量、反向總量及差值總量；可顯示．莊、反流量，并具有多種輸出：電

流、脈沖、數(shù)字通訊、HART；

８、轉(zhuǎn)換器接受表面安裝（ānzhuāng）技術(shù)（SMT），具有自檢和自診斷功能；六、堿水流量計(jì)防護(hù)等級(jí)

依照國家標(biāo)準(zhǔn)GB4208—84和國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC529—76關(guān)于外殼防護(hù)等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)為：

IP65：防噴水型，允許水龍頭從任何方向?qū)鞲衅鳎╰ransducer）噴水，噴水壓力為30kPa，出水量為2.5L/s，距離為3m。

IP68：潛水型，長期工作在水中。電磁流量計(jì)是20世紀(jì)50～60時(shí)代隨著電子技術(shù)的進(jìn)展而快速進(jìn)展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，依據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場時(shí)感生的電動(dòng)勢來測量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。

防護(hù)等級(jí)應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況來選擇（Select），傳感器裝在地面以下，常常受水淹的，應(yīng)選用IP68，傳感器安裝在地面以上，應(yīng)選用IP65、

七、附加功能

LDE型電磁流量計(jì)的基本型已帶顯示、輸出4～20mA和0～1kHz報(bào)警等功能，可依據(jù)實(shí)際情況加選其他附加功能。

分體安裝：傳感器（transducer）需安裝在地面以下或其他原因，應(yīng)選擇分體安裝方式。

RS—485通訊需傳感器和其他設(shè)備通訊，則需選用RS—485通訊功能。

與國外其他同類產(chǎn)品相比：

LDE型智能堿水流量計(jì)接受帶背光寬溫點(diǎn)陣型液晶顯示器，全部顯示都是中文，功能多而應(yīng)用，特別便利使用者操作，削減不必要的麻煩和錯(cuò)誤。

交貨快，成本低，維護(hù)和修理便利。

八、堿水流量計(jì)與國內(nèi)其他同類產(chǎn)品相比：

LDE型智能電磁流量計(jì)是我公司接受全智能化原理設(shè)計(jì)的，與原來國內(nèi)一些企業(yè)生產(chǎn)的老式或假式智能化的電磁流量計(jì)在計(jì)量精度，功能，牢靠性以及使用周期上有特別大區(qū)分。

電磁流量（單位:立方米每秒）計(jì)的使用（use）壽命應(yīng)當(dāng)是在10—20年以上，所以我們在設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮廠到這一點(diǎn)，從傳感器到轉(zhuǎn)換器的每一個(gè)細(xì)節(jié)我們都特別認(rèn)真，從設(shè)計(jì)，選材，工藝，生產(chǎn)，測試等每一個(gè)環(huán)節(jié)我們都特別講究，自行設(shè)計(jì)定制國內(nèi)目前*的專用與電磁流量計(jì)的生產(chǎn)流水線，切實(shí)保證產(chǎn)品的長期質(zhì)量。

插入式電磁流量計(jì)由插入式電磁流量傳感器（簡稱傳感器）和電磁流量轉(zhuǎn)換器（簡稱轉(zhuǎn)換器）配套構(gòu)成（簡稱流量計(jì)）。電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)緊要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、襯里和轉(zhuǎn)換器等部分構(gòu)成。是用來測量管道內(nèi)各種導(dǎo)電液體體積（volume）流量的儀表。插入式電磁流量計(jì)用來測量自來水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業(yè)、水利等部門的導(dǎo)電流體流量，亦可測量酸、堿、鹽等腐蝕性導(dǎo)電液體。特點(diǎn)：

1、耐腐蝕（釋義:指腐爛、消失、侵蝕等）全不銹鋼材質(zhì)

2、ABS全模具生產(chǎn)探頭

3、結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、無活動(dòng)部件，使用壽命長：

4、測量牢靠，抗干擾本領(lǐng)強(qiáng)；

5、體積小、重量輕、安裝便利、維護(hù)量小；

6、測量范圍大，測量不受溫度、密度、壓力、粘度、導(dǎo)電率等變化的影響；

7、壓力損失為零；

8、能夠在不斷流的情況下進(jìn)行安裝、拆卸，為用戶的檢修帶來了便利。

9、較一般電磁流量計(jì)的制造成本和安裝費(fèi)用低，特別適合大中徑管道流量測量。

九、選擇電磁流量計(jì)所需要的參數(shù)：

1、管道（Conduit）的口徑

2、被測介質(zhì)的名稱（確定要是導(dǎo)電的液體）

3、被測介質(zhì)的工作壓力（pressure）

4、被測介質(zhì)的工作溫度

5、被測介質(zhì)的工作流量（單位:立方米每秒）

6、是否帶輸出及通訊

十、堿水流量計(jì)對安裝場全部以下要求：

1測量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分別的場所；測量雙組分液體時(shí)，避開裝在混合尚未均勻的下游；測量化學(xué)（Chemistry）反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；盡量充分前后直管段分別不小于5D和2D；

2易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場所；

3盡可能避開四周環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

4盡可能避開測量管內(nèi)變成負(fù)壓；

5避開相近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場干擾；

6選擇震動(dòng)小的場所，特別對一體型儀表；

7盡可能避開受陽光直照

十一、堿水流量計(jì)的安裝建議:

堿水流量計(jì)的測量原理不倚靠流量的特性（characteristic]），假如管路內(nèi)有確定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測量區(qū)內(nèi)（如：彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥）則與測量無關(guān)。假如在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會(huì)影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度，這時(shí)則應(yīng)實(shí)行一些措施以穩(wěn)定流速分布：

a.加添前后直管段的長度；

b.接受一個(gè)流量（單位:立方米每秒）穩(wěn)定器；c.削減測量點(diǎn)的截面。

堿水流量計(jì)安裝條件

上游直管段＞10DN

下游直管段＞5DN

DN=傳感器公稱口徑影響超聲波流量計(jì)精準(zhǔn)度的技術(shù)因素

超聲波流量計(jì)是近十幾年來隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)展才顯現(xiàn)的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸、察看的流體以及大管徑流量。使用超聲波流量計(jì)，不用在流體中安裝測量元件，故不會(huì)更改流體的流動(dòng)狀態(tài)，不產(chǎn)生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可在不影響生產(chǎn)管線運(yùn)行的情況下進(jìn)行，因而是一種理想的節(jié)能型流量計(jì)。

影響超聲波流量計(jì)精準(zhǔn)度的技術(shù)因素有：

1、安裝直管段的長度：

在安裝時(shí)，除了要選擇流體流場分布均勻的部分，還要保證充分的直管段要求，以便使流體形成穩(wěn)定的速度分布。一般要求前直管段為10DN，后直管段為5DN。另外，要盡量闊別泵和閥門，泵應(yīng)當(dāng)距離測量管段上游50DN，流量調(diào)整閥應(yīng)當(dāng)距離測量管段上游30DN，假如直管段長度達(dá)不到要求，測量精準(zhǔn)度將會(huì)下降。

2、工藝管道參數(shù)：

在舊管線上安裝使用超聲波流量計(jì)時(shí)，確定要精準(zhǔn)的得到工藝管道的參數(shù)，如管道的外徑、壁厚、材質(zhì)、襯里等。對于比較臟污的管線，還要把結(jié)垢考慮為襯里，以求得較精準(zhǔn)的測量結(jié)果。

3、安裝方式和位置：

由于管道中的氣泡和雜質(zhì)會(huì)反射或者衰減超聲波信號(hào)，給測量帶來很大的誤差，所以在安裝時(shí)確定要選擇正確的安裝方式。換能器探頭安裝在傾斜和水平管道上時(shí)，一般