智能型污水流量計

智能型污水流量計概述
電磁流量計按激磁方式分類(lèi):直流勵磁;交流勵磁;低頻方波勵磁，要產(chǎn)生一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng)，就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分，有直流勵磁、交流(工頻或其他頻率)勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1.直流勵磁電磁流量計:直流勵磁方式用直流電或采用永久磁鐵產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)。這種直流勵磁變送器的*大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場(chǎng)干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現象的影響。但是使用直流磁場(chǎng)易使通過(guò)測量管道的電解質(zhì)液體被*化，即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解，產(chǎn)生正負離子，在電場(chǎng)力的作用下，負離子跑向正*，正離子跑向負*，這將導致正負電*分別被相反*性的離子所包圍，嚴重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體。
2.交流勵磁電磁流量計:工業(yè)上使用的電磁流量計，大都采用工頻(50Hz)電源交流勵磁方式產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，避免了直流勵磁電*表面的*化干擾。但是用交流勵磁會(huì )帶來(lái)一系列的電磁干擾問(wèn)題(例如正交干擾、同相干擾、零點(diǎn)漂移等)?，F在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3.低頻方波勵磁電磁流量計:低頻方波勵磁波形有二值(正-負)和三值(正-零-負-零)兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場(chǎng)的正交電磁干擾，消除由分布電容引起的工頻干擾，抑制交流磁場(chǎng)在管壁和流體內部引起的電渦流，排除直流勵磁的*化現象。

智能型污水流量計工作原理
傳感器是根據法拉*電磁感應定律工作的，如工作原理圖所示:
 
當導電液體沿測量管在交變磁場(chǎng)與磁力線(xiàn)成垂直方向運動(dòng)時(shí)，導電液體切割磁力線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢。在與測量管軸線(xiàn)和磁力線(xiàn)相互垂直的管壁上安裝了一對檢測電*，將這個(gè)感應電勢檢出。
則有:
E=BVD
式中:E-感應電勢;
B-磁感應強度;
D-電*間的距離，與測量管內徑相等;
V-測量管內被測流體的平均流速。
式中磁場(chǎng)B是恒定不變的，D為一常數，則感應電動(dòng)勢E與被測流體的平均流速V成正比。通過(guò)測量管橫截面上的瞬時(shí)體積流量Q與流速V之間的關(guān)系為:

 
智能型污水流量計特點(diǎn)
1、儀表結構簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)可動(dòng)部件，工作壽命長(cháng).
2、無(wú)截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現象.
3、無(wú)機械慣性，響應快速，穩定性好，可應用于自動(dòng)檢測、調節和程控系統.
4、測量精度不受被測介質(zhì)的種類(lèi)及其溫度、粘度、密度、壓力等物理理參數的影響.
5、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.
6、備有管道式、插入式等多種流量計型號.
7、采用EEPROM存貯器，測量運算數據存貯保護安全可靠.
8、具備一體化和分離型兩種形式.
9、高清晰LCD背光顯示.
 
智能型污水流量計技術(shù)參數

 
智能型污水流量計選型注意事項
選型的*一步就是對儀表將來(lái)的運行現場(chǎng)情況要有具體的、詳細的、明確的了解，主要包括以下幾點(diǎn):
①測介質(zhì)成分，以及該介質(zhì)的電導率 (參見(jiàn)附表2)。電磁流量計既可以測電導率大于5uS/cm液體還可以測液固兩相流，如水煤漿，礦漿，污水，泥漿，紙漿等，如被測介質(zhì)中含有大量的鐵磁性固體物質(zhì)、氣泡或直徑很大的固體顆粒，測量都會(huì )受影響，甚至不能測量。一般情況要求氣泡或固體顆粒的體積含量不超過(guò)5%，固體顆粒的直徑不大于3mm。
②測量管在任何時(shí)刻必須完全充滿(mǎn)介質(zhì)，電磁流量計在非滿(mǎn)管或空管的情況下不能正常工作。
③現場(chǎng)系統管道的*大壓力不能超過(guò)儀表的額定壓力(見(jiàn)傳感器部分)。
④測介質(zhì)的溫度范圍以及環(huán)境溫度范圍，要符合儀表說(shuō)明書(shū)的要求。
⑤現場(chǎng)系統管道的*大流速、*小流速,以及正常流速范圍。*大流速不超過(guò)10m/s;為了保證測量精度，*小流速*好大于等于0.3m/s;正常流速*好在1.5m/s-3.0m/s這**速范圍內，這也是儀表*佳測量范圍。
傳感器選型
傳感器的選型主要考慮因素有:傳感器的種類(lèi)、口徑、壓力、電*材料、內襯材料、防護等級、尺寸大小、連接法蘭等。
①口徑的選擇:如果是新建的項目或設計，在選擇口徑時(shí)，應遵循的原則就是:保證正常流速在0.3m/s---10m/s范圍內即可，*優(yōu)選擇是正常流量在下面的《口徑、流速、流量的關(guān)系表》的斜體紅色數值范圍內。當然，新工程剛上馬，系統流速處于較低狀態(tài)，隨著(zhù)系統的正常運行，流速會(huì )處于較高狀態(tài)，這時(shí)只要更改現場(chǎng)儀表的量程就能適應，不需要更換儀表。如果現場(chǎng)流速過(guò)低，而且現場(chǎng)條件允許的話(huà)，可以通過(guò)在傳感器的前后加裝變徑管，以滿(mǎn)足要求，加裝變徑管應注意以下問(wèn)題:
*一，為了加裝變徑管后不過(guò)多影響流速場(chǎng)的分布，不影響儀表的測量精度，能把變徑管視為直管段的一部分，要求變徑管的中心錐角α不大于15°，越小越好，如下圖

*二，加裝變徑管后會(huì )產(chǎn)生一定的壓力損失，壓力損失為
δP=ρ/200ξ1 V22+ξ2 V22+ξ3 V12)
δP---損失的壓力，單位MPa
ρ---被測介質(zhì)密度，單位Kg/m3
ξ1 、ξ3---分別是漸縮管、漸擴管的系數，該值與雷諾數有關(guān)，例如:
α=8°時(shí)，ξ1、ξ3的值:

ξ2 =0.02 傳感器管系數
V1、V2--- 分別是變徑管前方系統管道流速、傳感器管道流速，單位m/s
 
智能型污水流量計口徑、流速、流量對照表


智能型污水流量計電*材料的選擇
針對不同的被測介質(zhì)，考慮到其腐蝕性不同，應選擇不同的電*材料，下表是常用電*和其耐腐性能,詳見(jiàn)附表1。

 
智能型污水流量計內襯材料的選擇
如電*一樣，對于不同的介質(zhì)，由于其腐蝕性、溫度、磨損性不同，所以要有針對性的選擇內襯材料，下表是常用襯里材料的性能及其適用范圍，詳見(jiàn)附表1

 
智能型污水流量計選型

傳感器額定壓力、防護等級、尺寸大小
④傳感器口徑的不同，對應的額定壓力也不同;傳感器結構的不同，對應的防護等級及尺寸大小也不同，詳細情況見(jiàn)下面的說(shuō)明和圖表。
關(guān)于防護等級的說(shuō)明:IP65為防水型，即可允許水龍頭從任何方向對儀表噴水，噴水壓力為0.3MPa。出水量為12. 5L/min,噴水口離儀表距離3m。IP67為防浸水型，即儀表可短時(shí)間全部浸入水中，試驗時(shí)*高點(diǎn)應在水下至少150cm，持續時(shí)間至少為30min。IP68為潛水型，應能長(cháng)期在水中工作，其侵入的*大深度由制造廠(chǎng)與用戶(hù)協(xié)商。
智能型電磁流量計分為一體式和分體式兩大類(lèi)，一體式的傳感器防護等級為IP65,分體式的傳感器防護等級為IP68，分體式的轉換器防護等級為IP65?，F場(chǎng)對儀表的防護等級要求較高的，如安裝在地面以下的，有可能受到水淹沒(méi)的，或儀表安裝在水下的，用戶(hù)就必須選用分體式的。
⑤連接法蘭的選擇:
除特殊情況外，一般應選公制法蘭，與之相配對的法蘭也按公制制造，法蘭標準為國標GB9119,一般都符合所選的儀表耐壓標準。如現場(chǎng)有特殊法蘭或超過(guò)儀表耐壓等級，可特殊訂貨。
 
智能型污水流量計轉換器選型注意事項
轉換器選型針對分體式電磁流量計而言，分為壁掛式或盤(pán)裝式二種，根據現場(chǎng)實(shí)際情況，主要考慮以下幾點(diǎn)。
輸出信號的選擇:
①模擬信號輸出:包括4-20mA 輸出、0-20mA 輸出、0-24mA 輸出、0-5V輸出、0-6V輸出、1-5V輸出，共6種，用戶(hù)可根據自己的需要，任選一種，切記:這6種輸出只能選取其中的一種，不能同時(shí)選取二種輸出。
數字通訊:RS485輸出。詳細參數見(jiàn)說(shuō)明書(shū)。
頻率/脈沖輸出:該脈沖輸出類(lèi)型可由用戶(hù)定義，一種可定義為量程對應1KHz頻率，量程內流量對應的頻率按比例減小;另一種可定義為一個(gè)脈沖代表一定(1.0m3、0.1m3 、0.01m3 三種)的累計流量。詳細情況見(jiàn)說(shuō)明書(shū)。
工作環(huán)境
②工作環(huán)境溫度:-10℃-+55℃;
 
智能型污水流量計安裝點(diǎn)及安裝環(huán)境的選取
①選取要點(diǎn):
系統正常運行時(shí)測量管必須保證滿(mǎn)管。如出現非滿(mǎn)管，流量計就不能正常工作，讀數可能是忽大忽小的隨機數;
傳感器上游要有一定的直管段，但其長(cháng)度與其它流量?jì)x表(如超聲波流量計)相比較要求較低。上游如有90°彎頭、T形管、同心異徑管、全開(kāi)閘閥等擾流件，一般要求離電*中心線(xiàn)(不是傳感器進(jìn)口斷面)有5倍直徑(5D)長(cháng)度的直管段，如是上游有閘閥且沒(méi)有全部打開(kāi)，一般要求10D長(cháng)度的直管段;下游直管段長(cháng)度一般為2D-3D,或更短;
1.安裝傳感器時(shí)盡量保持電*水平位置，以免氣泡覆蓋電*而出現讀數不穩;條件允許傳感器應安在自下而上流動(dòng)的立管上，這樣管內不易存氣，同時(shí)保證工作時(shí)是滿(mǎn)管，而且無(wú)沉積物生成，還可以減少液體內固體顆粒及雜質(zhì)對內襯的磨損;
2.注意管道液體流動(dòng)方向與傳感器的標識一致;
3.盡可能避免測量管出現負壓，如傳感器不可安裝在泵的抽吸側;
4.盡可能避開(kāi)附近的大電機、大變壓器等，以免引起電磁干擾;
5.選擇振動(dòng)較小的位置安裝傳感器;
6.測量不同液體的混合介質(zhì)時(shí)，傳感器應安裝在混合點(diǎn)的上游，如安裝在下游，必須裝在混合已經(jīng)均勻或化學(xué)反應充分完成段;
7.盡可能避開(kāi)周?chē)h(huán)境高濃度腐蝕性氣體;如是一體機要避免雨淋或浸沒(méi)以及陽(yáng)光直照，環(huán)境的相對濕度和溫度要符合儀表說(shuō)明書(shū)的要求;
②現場(chǎng)傳感器安裝位置的典型案例

圖1:為了日后系統及流量計的檢修維護方便，條件允許應如此圖安裝旁通管道;
圖2:安在泵的抽吸側，會(huì )因管道出現負壓而損壞傳感器內襯，所以應安裝在泵出口側 處，而且N點(diǎn)距離泵盡可能遠些;
圖3:流量計應盡可能安裝在閥門(mén)的上游側處，不應安裝在下游側處， 如受現場(chǎng)條件限制必須安裝在d點(diǎn),在閥門(mén)未全開(kāi)時(shí)，d點(diǎn)距離閥門(mén)至少10D。
圖4:此圖中的e處、f處是優(yōu)先選擇安裝點(diǎn)， g處是管道*高點(diǎn)易積聚氣泡不宜安裝，h處于下降管段，可能出現非滿(mǎn)管情況，故更不宜安裝。
圖5:水平管道應安裝在稍稍上升的管道區，如圖i處;
圖6:當流量計安裝在如圖示的落差管上時(shí)，如落差高度超過(guò)5米時(shí)，應在流量計的下游的*高處，如圖j 處，安裝排氣閥;
圖7:當敞口灌入或排放，流量計應安裝在管道的低段區，如圖k處。
③接地
本公司生產(chǎn)的管段式傳感器均是三電*式，其中底部的電*是接液電*，也就是通常說(shuō)的接地電*，這樣在非金屬絕緣管道或有絕緣內襯的金屬管道上安裝傳感器時(shí)，一般情況下無(wú)需另加接地環(huán)。
出廠(chǎng)時(shí)儀表配2根接地線(xiàn)，安裝時(shí)要求在與儀表兩端連接的法蘭上各鉆一個(gè)M5×10的螺孔，把接地線(xiàn)用M5×8不銹鋼螺絲牢靠固定在兩邊法蘭上。如下圖示。
通常情況下無(wú)需單獨外加接地線(xiàn)，但傳感器上有預留的接地點(diǎn)，以備在特殊環(huán)境下如安裝環(huán)境有較大干擾時(shí)，通過(guò)該處外加接地線(xiàn)保證整個(gè)儀表可靠、良好接地以減少干擾，接地線(xiàn)可采用截面大于4mm2 的多股銅線(xiàn)，接地電阻應小于10Ω，且不能接在電機、變頻器或其它大電器設備的公共地線(xiàn)上，如下圖示。

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