水流量計如何選型
點擊次數(shù):2352 發(fā)布時間:2021-09-09 01:37:04
水流量計如何選型?流量計在選型時要充分考慮各方面的因素,以保證應用。為幫助大家解決流量計如何選型的問題,金湖凱銘儀表有限公司匯總了以下內(nèi)容,以供參考。
在流量計如何選型的問題中,不同種類的流量計選型方法和參照因素也不相同,要根據(jù)其具體的作用和性能來參考選擇。
1、電磁流量計
電磁流量計的基本概述
電磁流量計簡稱EMF,是20實踐50-60年代隨著電子技術的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表。它是根據(jù)法拉*電磁感應定律制成的,用來測量導電液體體積流量的儀表。由于其獨特的優(yōu)點,目前已廣泛地被應用于工業(yè)工程中各種導電液體的流量測量,如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);各種易燃易爆介質(zhì);污水處理以及化工、食品、醫(yī)藥等工業(yè)中的各種漿液流量測量,形成了獨特的應用領域。
在結構上,電磁流量計由電磁流量傳感器和轉換器兩部分組成,如圖所示。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上,它的作用是將流進管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢信號,并通過傳輸線將次信號送到轉換器。轉換器安裝在離傳感器不太遠的地方,它將傳感器送來的流量信號進行放大,并轉換成與流量信號成正比的標準電信號輸出,以進行顯示,累計和調(diào)節(jié)控制。
電磁流量計產(chǎn)品特點
1、內(nèi)部無阻流件,幾乎沒有壓力損失和流體阻塞情況。
2、無機械慣性,響應快速,流量測量范圍寬(流速0.3~12m/s)穩(wěn)定性好,可以用于自動檢測、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
3、測量電導率大于5u S/cm液體,測量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化影響,傳感器感應電壓信號與平均速呈線性關系,測量精度高。
4、精度等級:0.2級、0.5級、1.0級、1.5級。滿足不同用戶需求。
5、傳感器部分只有內(nèi)襯和電*與被測液體接觸,只要選擇合適電*與內(nèi)襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
6、分常規(guī)型(壓力小于4.0MPa)與高壓型(壓力大于4.0MPa)。
7、插入式電磁流量計系統(tǒng)分為簡單安裝型與在線安裝型。
8、采用EEPPOM存儲器,測量運算數(shù)據(jù)存貯保護安全可靠。
9、采用國際先進單片機(MCU)和表面貼裝技術(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點穩(wěn)定,中文菜單,參數(shù)設定方便。
10、帶4~20Ma,頻率、脈沖輸出,帶報警電平輸出,帶RS485通訊接口,Hart、ModBus協(xié)議。
11、高清晰度LCD背光顯示瞬時流量,累積流量(∑+、∑-、∑D)、流速、流量百分比、流量狀態(tài)(勵磁、流量、空管)等。
12、采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti等電*材料的不同組合可適應不同介質(zhì)的需要。
13、備有管道式、插入式等多種流量計型號。
14、防護等級:一體化結構IP65、分體結構IP68。
15、防爆等級:Exd Ⅱ BT4。
電磁流量計的測量原理
根據(jù)法拉*電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切割磁力線時,在導體的兩端將產(chǎn)生感應電動勢e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場的磁感應強度B,導體在磁場內(nèi)的有效長度L及導體 垂直于磁場的運動速度u成正比。如果B、L、u三者互相垂直,則
e=BLu
與此相似,如果在磁感應強度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u運動時,導電液體就切割磁力線,如果在管道截面上垂直于磁場的 直徑兩側安裝一對電*(如圖所示)
,則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為與軸對稱分布,則兩電*間將產(chǎn)生感生電勢
e=κBDū
式中,ū是管道截面上的平均流速(m/s);κ是常系數(shù),無量綱;D是測量管直徑(m);B是磁感應強度(T)。
由此可得通過管道的體積流量
由上式可知,當測量管結構一定時,體積流量qν與比值e/B成正比,面與流體的狀態(tài)和物性參數(shù)無關,測量比值e/B即可得到體積流量值qν。當磁感應強度B為恒定值時,體積流量qν與感生 電勢e成正比。B是直流磁場或正弦波交流磁場或其它類型磁場的磁感應強度。它由電磁流量計的勵磁系統(tǒng)提供。勵磁系統(tǒng)可以給電磁流量傳感器提供多種形式的磁場波形。不同的磁場波形,直接決定了電磁 流量傳感器工作磁場的特征,也基本上決定了電磁流量計流量信號的處理方法,對電磁流量計的工作性能有很大的影響。所以,自電磁流量計進入商用化以來,勵磁方式始終是人們研究電磁流量計的熱點問題。從電磁流量計開始應用的直流勵磁到現(xiàn)在雙頻方波勵磁,已使用過多種方式的勵磁技術。
2、渦街流量計
渦街流量計產(chǎn)品概述
渦街流量計是根據(jù)卡門渦街原理研究生產(chǎn)的,主要用于工業(yè)管道介質(zhì)流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質(zhì)。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的測量儀器。
渦街流量計也稱之為旋渦流量計或卡門渦街流量計。綜合吸收發(fā)達**先進技術和總結多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗的基礎上進行精心設計的產(chǎn)品,實現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標準化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。該產(chǎn)品具有電路先進、功耗微低、量程比寬、結構簡單、阻力損失小、堅固耐用、用途廣、使用壽命長、工作穩(wěn)定、便于安裝調(diào)試等特點。
渦街流量計的特點
1、安裝簡便,維護十分方便;
2、結構簡單牢固,無可動部件,長期運行十分可靠;
3、量程范圍寬,量程比可達1:15;
4、壓力損失小,運行費用低,更具節(jié)能意義;
5、應用范圍廣,液體、氣體、蒸汽均可測量;
6、檢定周期長,一般為兩年;
7、在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號不受被測介質(zhì)物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關,調(diào)換配件后一般無須重新標定儀表系數(shù);
8、可現(xiàn)場顯示,也可遠距離傳輸,還可與計算機控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng);
9、檢測探頭不直接接觸被測介質(zhì),性能更穩(wěn)定。
10、壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響;
11、無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小;
12、采用壓電應力式傳感器,儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作;
13、有模擬標準信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。
渦街流量計的工作原理
在流體中設置非流線型旋渦發(fā)生體(阻流體),則從旋渦發(fā)生體兩側交替地產(chǎn)生兩列有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街,如圖(一)所示。
旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列。設旋渦的發(fā)生頻率為f,被測介質(zhì)來流的平均速度為V,旋渦發(fā)生體迎流面寬度為d,表體通徑為D,根據(jù)卡曼渦街原理,有如下關系式:
f=StV/d 公式(1)
式中:
f-發(fā)生體一側產(chǎn)生的卡門旋渦頻率
St-斯特羅哈爾數(shù)(無量綱數(shù))
V-流體的平均流速
d-旋渦發(fā)生體的寬度
由此可見,通過測量卡門渦街分離頻率便可算出瞬時流量。其中,斯特羅哈爾數(shù)(St)是無因次未知數(shù),
圖(二)表示斯特羅哈爾數(shù)(St)與雷諾數(shù)(Re)的關系。
在曲線表中St=0.17的平直部分,漩渦的釋放頻率與流速成正比,即為渦街流量傳感器測量范圍度。只要檢測出頻率f就可以求得管內(nèi)流體的流速,由流速V求出體積流量。所測得的脈沖數(shù)與體積量之比,稱為儀表常數(shù)(K),見式(2)
K=N/Q(1/m³) 公式(2)
式中:K=儀表常數(shù)(1/m³)。
N=脈沖個數(shù)
Q=體積流量(m³)
3、渦輪流量計
渦輪流量計產(chǎn)品概述
LWGY系列渦輪流量傳感器(以下簡稱傳感器)基于力矩平衡原理,屬于速度式流量儀表。傳感器具有結構簡單、輕巧、精度高、重復性好、反應靈敏,安裝維護使用方便等特點,廣泛用于石油、化工、冶金、供水、造紙等行業(yè),是流量計量和節(jié)能的理想儀表。
傳感器與顯示儀表配套使用,適用于測量封閉管道中與不銹鋼1Cr18Ni9Ti、2Cr13及剛玉Al2O3、硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無纖維、顆粒等雜質(zhì)的液體。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以進行定量控制、超量報警等。選用本產(chǎn)品的防爆型式(ExmIIT6),可在有爆炸危險的環(huán)境中使用。
傳感器適用于在工作溫度下粘度小于5×10-6m2/s的介質(zhì),對于粘度大于5×10-6m2/s的液體,要對傳感器進行實液標定后使用。
如用戶需用特殊形式的傳感器,可協(xié)商訂貨,需防爆型傳感器時,在訂貨中加以說明。
渦輪流量計產(chǎn)品特點
1、無可動部件,長期穩(wěn)定,結構簡單便于安裝和維護;
2、高精度,一般可達±1%R、±0.5%R,高精度型可達±0.2%R;
3、重復性好,短期重復性可達0.05%~0.2%
4、輸出脈沖頻率信號,適用總量計量及與計算機連接,無零點漂移,抗干擾能力強;
5、可獲得很高的頻率信號(3~4kHz),信號分辨力強;
6、范圍度款,中大口徑可達1:20,小口徑為1:10;
7、結構緊湊輕巧,安裝維護方便,流通能力大;
8、適用高壓測量,儀表表體上不必開孔,易制成高壓型儀表;
9、專用型傳感器類型多,可根據(jù)用戶特殊需要設計為各類專用型傳感器,例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等;
10、可制成插入型,適用于大口徑測量,壓力損失小,價格低,可不斷流取出,安裝維護方便。
渦輪流量計工作原理
流體流經(jīng)傳感器殼體,由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩(wěn)定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線圈組成)的磁場中,旋轉的葉片切割磁力線,周期性的改變著線圈的磁通量,從而使線圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經(jīng)過放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續(xù)的矩形脈沖波,可遠傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時流量或總量。在一定的流量范圍內(nèi),脈沖頻率f與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時流量Q成正比,流量方程為:
式中:
f——脈沖頻率[Hz]
k——傳感器的儀表系數(shù)[1/m3],由校驗單給出。
Q——流體的瞬時流量(工作狀態(tài)下)[m3/h]
3600——秒時換算系數(shù)
每臺傳感器的儀表系數(shù)由制造廠填寫在檢定**中,k值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時流量和累積總量。
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