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電磁流量計 

電磁流量計3301型

描述

    電磁流量計適用于測量幾乎所有電傳導液體,以及泥、漿糊和泥漿的流量測量。前提是被測介質至少
    要有某個最小電導率。溫度、壓力、粘度和密度對測量結果沒有影響。
    只要選擇適當的管道襯里材料和電極材料,也可以用來測量腐蝕性介質。介質中的固體顆粒不會影響測
    量結果。流量傳感器與智能轉換器整體地或者分離地組成一個完整的流量計。

應用

    電磁流量計主要應用在以下領域:
    清水、污水
    電力生產和分配
    化工和工業制藥
    食品工業

特點

    無活動部件,不存在磨損
    流程的測量范圍是1:100
    無澄清段或流量加強裝置
    應用于測量各種導電液體的流速
    測量結果不受溫度、壓力、粘度、和密度等物理特性影響
    強耐腐蝕,耐磨損能力
    可測量正向/反向流量
    大液晶屏,人性化操作介面,使用簡單
    持久EEPROM,用于掉電時保存配置參數與測量資料
    支持MODBUS/HART通信協議
    寬工作電壓范圍

工作原理

   電磁式流量計的流量測量原理基于法拉第電磁感應定律:
    當導電液體流過圍在磁場中的測量管時,在與流向和磁場二者相垂直的方向就會產生與平均流速
    成正比的感應電動勢。流量計由傳感器和轉換器二部分組成。轉換器傳輸勵磁電流到傳感器內部
    的線圈,從而在傳感器測量管內產生磁場,然后流過測量管的導電液體因切割磁力線而產生感應
    電動勢,而固定在測量管管壁二側的電極接收并通過信號電纜將該感應電動勢傳輸給轉換器,
    轉換器將信號進行濾波、放大、運算、變換后,得出被測介質的流量值。最后,轉換器輸出與
    流量測量值成正比的標準電流信號或頻率信號。

技術參數

流量傳感器技術規格:

 應用范圍:包括所有的可傳導流體,例如暖通空調的冷熱水,新鮮水,各種腐蝕性介質
    口徑(mm):6mm~2800mm
    公稱壓力:PN6,PN10,PN16,PN25,PN40,PN63,PN100,PN160,PN250,PN420等可選
    襯里材料:Ne,FEP、PTFE或聚氨酯可選
    介質溫度:0~70℃,根據要求最大可達180℃(注:受由襯里材料溫度特點限制)
    外殼材料:碳鋼,可按客戶要求定制(例如:不銹鋼SS304)
    防護等級:可選IP65、IP67和IP68
    連接標準:適用于法蘭管道的各種標準(例如:BSEN1092-1)

法蘭型流量計技術規格

公稱
口徑
 
(mm)       
襯里材料 流量范圍選擇
流量(
m³/h)
外型尺寸(mm) 連接尺寸(mm)
Ne FEP PTFE 常用
流量
最小
流量
最大
流量
L H B b K n-d D
10     0.7 0.03 2.8 160 254 152 102 65 4-14 95
15     1.5 0.06 6.4 160 254 65 4-14 95
20   2.5 0.11 11 160 254 75 4-14 105
25   3.5 0.18 18 160 254 85 4-14 115
32   6 0.29 29 270 100 4-18 140
40   10 0.45 45 200 280 110 4-18 150
50 15 0.71 71 294 125 4-18 165
65 25 1.19 119 313 145 8-18 185
80 40 1.81 181 326 160 8-18 200
100 60 2.83 283 250 344 180 8-18 220
125 100 4.42 442 372 210 8-18 245
150 150 6.36 636 300 403 240 8-22 285
200 250 11.3 1130 350 460 295 12-22 340
250 400 17.66 1766 400 511 350 12-22 390
300 600 25.43 2543 500 565 400 12-22 440
350 750 34.62 3462 620 460 16-22 500
400 900 45.22 4522 600 675 55 16-22 565
450   1200 57.23 5723 727 565 20-26 615
500   1500 70.65 7065 782 620 20-26 670
600   2500 101.74 10174 782 725 20-30 780
700   4000 138.47 3847 700 1068 840 24-30 895
800   5000 180.86 18086 800 1157 950 24-34 1010
900   6000 228.91 22891 900 1230 1050 28-34 1110
1000   8000 282.6 28260 1000 1332 1160 28-36 1230
1200     10000 406.94 40694 1200 1592 1340 32-33 1405
1400       553.9 55390 1400 1870 1560 36-36 1630
1600       723.46 72346 1600 2080 1760 40-36 1830
1800       915.62 91562 1800 2300 1970 44-39 2045

 

 注:
    1)上表中的“●”表示不同口徑的流量計可選擇的襯里材料。
    DN50~DN2000可選Ne襯里材料;
    DN10~DN400可選FEP襯里材料;
    DN25~DN1000可選PTFE襯里材料。

 2)當所選流量計的公稱口徑小于DN50時傳感器的標配壓力等級PN40;
    口徑為DN65~DN200時傳感器的標配壓力等級PN16;
    口徑為DN250~DN1000時傳感器的標配壓力等級PN10;
    口徑為DN1200或以上時傳感器的標配壓力等級PN6.
    3)如果被測量的管道的壓力高于傳感器的公稱壓力,請另行特殊訂貨。

轉換器

    基于微處理技術設計的智能轉換器具備了智能型儀器表的各種性能及優點,例如結構簡潔、
    穩定、可靠。智能轉換器采用防雷電保護設計電路,適用各種惡劣環境。轉換器可以自動檢測
    到各種故障,當檢測到某個故障時可以在顯示幕上顯示出這些故障。

持久儲存

     轉換器的日志記錄以下值:瞬時流量、上掉電信息、故障信息、累積正向/反向流量,以及最大
     瞬時流量(可選)。累積正向/流量記錄了到當前的累積總量。最大瞬時流量可保存多至36月
    (按月存儲方式),15年(按年存儲方式),上掉電信息保存多達100條,故障信息保存多達20條,
     以便后來對轉換器在系統中的工作狀況進行研究。

顯示描述

    轉換器有一個易讀的多達8位的液晶顯示器,帶有相關的針對不同功能的圖形顯示程式。
    能夠顯示以下資料:瞬時流量、累積正向/反向流量,以及許多種類的報警信息。所有的持久
    儲存資料都能被顯示出來。

通訊

     RS485通訊模式協議:開放modbusRTU通訊協議。
    也支持HART通訊協議(可選)。
    本模式下可以讀取所有的測量資料及其他信息,如瞬時流量、累積流量。

轉換器技術資料

電流輸出 4~20mA
頻率輸出 無源脈沖:
高電平
=外接電源-1V
外接電源電壓≦30V
低電平≦0.5V
負載電流≦50mA
最大頻率輸出為5KHz.
注:當配置為脈沖輸出時,脈沖輸出的頻率為0~5Hz.
顯示 帶背光8位數位LCD顯示
顯示單位 對瞬時流量,可選顯示單位為:m³/h,m³/m,m³/s,L/h,L/m,L/s,G/h,G/m,G/s.
對累積流量,可選顯示單位為,L, G。
通訊 支持MODBUS協議(可選)或者HART協議(可選)
防護等級 IP65IP67(68)
供電電源 220 V AC+20/-60%,                       50/60   Hz
24  V  DC+50/-25%,                       max.10VA
EMC輻射標準 EN 61326-1:2006 輻射標準 (申請符合 BS EN50081-1
EMC抗干擾性標準 EN 61326-1:2006 抗干擾性標準(申請符合 BS EN50082-1
CE產品安全性 EN61010-12001,安全-第一部分:一般要求
環境溫度 5~55
環境濕度 <85%r.h.(非冷凝)

 

備注:頻率輸出可配置為表示流向為反向(一直輸出低電平)或正向(一直輸出高電平)。

 安裝結構
    直接與傳感器組裝在一起,可構成一體式電磁流量計;或與流量傳感器通過信號電纜連接,構成分
    體式電磁流量計。分體式的轉換器安裝在墻上或支架上。
    產品選型指南
口徑選擇
    當測量管道的常用流速超過0.5米/秒時,選擇與測量管道相同直徑的流量計。
    在以下情況下選擇直徑小于測量管道的流量計:測量管道中流速較緩,無法滿足流量計的測量
    要求或者在該流速下其測量精度無法滿足(要取得相對較高精度,流速下限應大于1m/s)。

電極材料的選擇

材料 代號 耐腐蝕性能
不銹鋼316L V 用于工業用水、生活用水、污水等弱腐蝕性的介質及中性溶液和碳酸、醋酸等弱堿。
Ti 耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽及多各氫氧化物的腐蝕。
哈氏合金C Hc 耐氧化性酸,如硝酸、混酸、鉻酸與硫酸的混合物。也耐氧化性的鹽類或其他氧化劑的環境的腐蝕。對海水、
堿溶液、氧化物溶液有良好的耐腐蝕性。
哈氏合金B Hb 對硫酸、磷酸、氫氟酸等非氧化性酸、堿鹽有良好的抗腐蝕性。
Ta 除了氫氟酸之外,幾乎能耐一切化學介質的腐蝕。因其價格昂貴,僅用于鹽酸及濃硫酸。
碳化鎢 W 具有優異的耐磨性能,專用于泥漿、紙漿、等磨損型介質。

 

襯里材料的選擇

襯里材料 耐腐蝕性能 工作溫度 適用范圍
氯丁橡膠
(Ne)
耐一般低濃度酸堿鹽的腐蝕 0~70 用于工業用水、污水、低濃度酸堿鹽溶液。按要求最大可達95℃。DN50~DN2000 可選 Ne 襯里材料。
聚全氟乙丙烯
(FEP)
    耐熱、耐腐蝕性好,機械強度高,抗磨損性能好,清理表面時不容易損壞內襯。 -20~180 除砂漿等強磨損性介質外的所有流體,可以被用于像飲用水場所的衛生要求,按要求最大可達180℃。DN6~DN400可選FEP襯里材料。
聚四氟乙烯
(PTFE)
幾乎可以抵抗所有化學介質的腐蝕,耐磨損性較差。 -40~180 不能用于負壓管道及磨損性較強的流體。
DN25~DN1000可選PTFE襯里材料。

 

 溫度等級選擇
    流量傳感器有四種工作溫度等級,是70℃、95℃、130℃,最大要求可達180℃。
    為使流量計工作在理想狀態下,請選擇最接近介質實際工作溫度的溫度等級。例如介質最高工作
    溫度為50℃時,就選擇溫度等級為70℃的傳感器。
接地環選擇
    當管道接地條件不良時(包括絕緣管道),傳感器兩側應安裝接地環。
    若介質磨損性較強,應選擇對襯里埠具有保護作用的帶頸接地環。
    防護等級選擇
    防護等級選用原則應根據以上要求及流量計工作環境選定。
    對一體式,應選擇IP65;對冷冰水等介質應選擇IP67或IP68的傳感器,防止傳感器內部結霜或結露。
結構選擇
    考慮到安裝和使用方面的便利,優選選擇一體式流量計。
    當流量計安裝在地下或者很容易被水淹沒的地方,選擇防護等級為IP67或IP68的分體式流量計。
    當流量計被安裝在高溫管道或高腐蝕環境下,選擇分體式流量計。
輸出信號選擇
    有源頻率輸出意味著不需要外接電源來完成輸出功能,而無源頻率輸出意味著需要外接電源來完
    成輸出功能。

頻率輸出口可以配置為報警輸出來指示流量為反向(一直輸出低電平)或正向(一直輸出高電平)
    ,或頻率輸出來指示瞬時流量或累積流量的值。
    供電電源選擇
    可使用220VAC或24DC供電電源。從便于安裝與使用的角度考慮,應優先選擇220VAC。
    安裝
    ●環境條件
    流量計,特別是帶智能液晶顯示屏幕的流量計,安裝位置應該盡量避免陽光直射,環境溫度
    要在5℃~55℃之間。
    ●避開強干擾源
    要選擇無強電磁場輻射的場所安裝流量計,避開例如電動機、變壓器、變頻器等一些容易
    引致電磁干擾的設備。
    流量計的測量原理基于法拉第電磁感應定律,它產生的原始信號非常微弱,不足毫伏。
    如果流量計附近有強電磁場輻射,將會影響測量的精確度,甚至無法正常工作。
    ●直管段長度
    注意盡量避開渦流產生部件,如各種閥門、彎頭、旁路等,盡量延長流量計上下游直管段必要,
    時安裝整流管,確保流量計的上游直管段必須為5個DN(測量管徑)以上,下游保證在2個DN以上。

    ●液體電導率必須均勻穩定
    不要把流量計安裝在被測流體電導率極不均勻的地方。如果上游有不同介質注入,將會導致
    電導率不均勻,而且會影響測量。這種情況下,建議將注入口移到下游;如果必須從上游注入,
    則應該盡量遠離流量計。一般保持20個DN以上的距離為佳,以保證液體充分混合均勻。
    ●保持電極軸線處于水準
    流量計的連接應與安裝指南一致。

  注:如果受現場安裝條件限制,請保持允許傾斜角度≦45℃。
    ●無氣泡
    在流量計安裝管道設計時應確保無氣泡產生。

  ●流量計管路滿管
    流量計可以水平、垂直和傾斜安裝。但是管路結構應保證測量管必須始終充滿液體(滿管)。
    管路設計時注意確保測量管段無氣泡,否則將會造成測量不穩定和偏差過大。

●安裝方式的選擇
    如果被測介質含有固體顆?;驖{液,建議垂直安裝(流向自下而上),避免固體顆粒沉積
    在流量計測量管內。流量計在水準或傾斜安裝時,其電極軸線應該處于水準位置。假如
    ●管道安裝
    避免流量計上下游管道不對中或傾斜,并保持與上下游法蘭對準。安裝前清除焊接殘渣或
    凸起物,并墊上墊片。流量計裝到管道上后應禁止在該管段上進行電焊作業,防止襯里受損。
    接地
    由于電磁式流量計的感應信號很弱,易受雜訊影響。因此,傳感器、轉換器的基準電位必須
    與被測液體相同,共同接地。電磁式流量計兩側安裝接地環或接地電極的作用就是建立
    流量計殼體和液體的等電位。
    ●普通金屬管道(一般不需要裝接地環)
    管道本身接地良好時,接地線可省略,但必須通過流量計所配的接地線使殼體和液體相通。

 ●絕緣管道(塑膠管、襯膠管等)
    傳感器兩端應安裝接地環(或接地電極)并通過接地線使被測介質與大地短接。

●陰極保護管道
    管道法蘭之間用銅線相連,但必須與接地線絕緣。

   連接
    ●必須按照電磁流量計安裝手冊的圖例及要求進行接線。
    電纜采用2芯屏蔽線(芯截面積≥0.75m㎡)。
    ●接線完成后必須檢查外殼盒蓋和電纜旋緊接頭,以免灰塵或水進入,接線后,旋緊頭不可以更換,
    以防止漏水或受潮。
    ●現場走線使用穿線管時,應注意穿線管的下端留排水口,以防止水通過穿線管流進流量計
    ●供電電源注意區分是交流220V還是直流24V。注意電源極性。電源錯接將造成儀表故障或損壞。
    ●將配套的接地線與上下游金屬管道相連,保持傳感器外殼與被測介質等電位。

標識 功能 備注 電纜規格
1+ 4~20mA輸出+ 4~20mA 直流電流信號輸出,
負載≦
500Ω
屏蔽雙絞線,芯截面積≥0.75m
1- 4~20mA輸出-
P+ 脈率或脈沖輸出 幅度24V
電流20ma
屏蔽雙絞線,芯截面積≥0.75m
最大長度≦
50m
P- 頻率或脈沖輸出-
L 供電電源L 85~265V AC,  50Hz 線芯截面積≥0.75m
N 供電電源N
+ 供電電源+ DC24V,最大15VA 線芯截面積≥0.75m
- 供電電源-

 

輸出連接

●流量信號輸出連接
    4~20mA直流信號,負載電阻阻值范圍250Ω~500Ω。

 安裝注意事項
    搬運及襯里保護
    切忌用棒或繩子穿過流量計測量管道將其吊運,因為測量管內襯一旦受到損壞,將造成流量計報廢。
    對DN80口徑以上流量計,切忌用手或繩子拎著流量計的轉換器或接線盒,因為轉換器或接線盒的材
    質是強度較脆弱的鋁合金,無法承受較大的重量。

  管道保溫
    在下圖所示的位置用保溫棉包裹好流量傳感

3)系統組態:

設置項 設置范圍 缺省值 含義
刻度流量
m³/h
隨流量傳感器口徑變化而變化 與流量傳感器常用流量相同 刻度流標明了對應于20mA 電流輸出的瞬時流量數值。
流量小信號
截止
%
0.0~9.0 0 例如:假設刻度流量=100m³/h,小流量中止=1.0%。
則:當瞬時流量<
1m³/h時被切除
流向 正向,反向,雙向 雙向 當設置為正向時,反向流量將不被計量和顯示;設置為反向時,正向流量將不被計量和顯示;設置為雙向時,則正反向流量均被計量和顯示。
流量指示 正向,反向 正向 當熱能表安裝反了,但需要顯示為正向流量,則選擇反向。
刻度頻率 100~5000 2000 無需設置
脈沖當量 0.00555 見脈沖當量表 表示1個脈沖代表的流量L
脈沖寬度   150ms 累積流量與累積能量的脈沖寬度。其范圍隨脈沖當量的值的變化而變化,最大為100ms.
當設置為0時,就表示脈沖寬度為100ms.
協議 MODBUS-RTU,
MODBUS-ASC
MODBUS-RTU 用戶可自行設置
串列傳輸速率 1200,2400,
4800,9600
19200
,38400
9600
數據位數 7,  8 8
校驗 NONE,  ODD,
EVEN
NONE
停止位 1,2 1
設備地址 1~127 1 設備地址設置

 

選型代碼

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