進(jìn)水管道流量計的選型安裝及接線(xiàn)方式的技術(shù)指導

隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大規模的產(chǎn)業(yè)升級，許多落后的產(chǎn)能與設備紛紛下馬或是改造，這給諸如進(jìn)水管道流量計這種先進(jìn)的儀表普遍性地推廣與使用創(chuàng )造了契機，進(jìn)水管道流量計測量的介質(zhì)范圍非常廣泛，只要具有一定的介電常數的液體，都可以用進(jìn)水管道流量計來(lái)測量。并且因為其測量管內無(wú)任何阻流件，可以?xún)纫r防腐材料，測量腐蝕性液體更是不在話(huà)下，更可以測量正向和反向流量。適應性可以說(shuō)是非常好。凱銘儀表作為進(jìn)水管道流量計的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，在流量計的安裝使用，維護方面積累了大量的寶貴經(jīng)驗，本文即為關(guān)于進(jìn)水管道流量計的原理，選型，安裝與接線(xiàn)方式與各位朋友作一個(gè)交流。
進(jìn)水管道流量計的工作原理
進(jìn)水管道流量計主要由信號轉換器與傳感器構成，其原理是基于法拉利電磁感應定律，在傳感器中與被測管軸線(xiàn)垂直方向安裝一對檢測電*，當流量計接入液態(tài)介質(zhì)管道，導電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側運動(dòng)時(shí)，導電液體作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，此感應電動(dòng)勢由檢測電*測出，其理論數值為：
E=kVBd
式中：E為感應電動(dòng)勢；k為調整系數，因儀表構造而異；V為被測液體平均流速；B為磁感應強度；d為被測管內徑。測量流量時(shí)，流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導電性流體的流動(dòng)感應出一個(gè)與平均流速成正比的電勢。其感應電壓信號通過(guò)兩個(gè)電*檢出，并通過(guò)電纜傳送至轉換器，經(jīng)過(guò)信號處理及相關(guān)運算后，將累計流量和瞬時(shí)流量顯示在轉換器的顯示屏上。
進(jìn)水管道流量計是基于法拉*電磁感應原理研制出的一種測量導電液體體積流量的儀表，根據法拉*電磁感應定律，導電體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，導體中產(chǎn)生感應電壓，該電動(dòng)勢的大小與導體在磁場(chǎng)中做垂直于磁場(chǎng)運動(dòng)的速度成正比，由此再根據管徑，介質(zhì)的不同，轉換成流量。
進(jìn)水管道流量計無(wú)節流部件，因此壓力損失小，該儀表測量流體流量時(shí)，不受流體溫度、壓力、密度、粘度及流體組份的影響，適合于對有懸浮物固體粒子的污水、煤漿的測量，特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量。
選型與使用時(shí)應注意：進(jìn)水管道流量計所測液體應具有測量所需的電導率，并要求電導率分布大體上均勻，不能用于測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。進(jìn)水管道流量計的測量精度是建立在液體充滿(mǎn)管道的情形下，目前在管道中有空氣的情況下測量問(wèn)題尚未得到很好解決，因此進(jìn)水管道流量計不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。同時(shí)應注意不同溫度及腐蝕性介質(zhì)應選用不同內襯材料和電*材料。進(jìn)水管道流量計雖可以在任意管道上安裝，但進(jìn)水管道流量計測量電*的軸線(xiàn)必須保持水平方向，且與管道中心線(xiàn)互相垂直。為避免在管內無(wú)液體時(shí)出現指針不在零位的錯覺(jué)，進(jìn)水管道流量計的變送器應安裝于任何時(shí)候均充滿(mǎn)液體的地方，同時(shí)，該流量計的信號較為微弱，因而在使用時(shí)應注意外來(lái)干擾對其測量精度和影響，變送器應安裝于遠離一切磁源的地方，不允許有振動(dòng)。
進(jìn)水管道流量計對安裝前后直管道有要求，只不過(guò)比其它類(lèi)流量計要求要低一些，但*關(guān)健一點(diǎn)要滿(mǎn)足：就是滿(mǎn)管。不滿(mǎn)管的情況下容易引起流量計亂跳。
進(jìn)水管道流量計的測量范圍是有限制的，許多用戶(hù)定表時(shí)，常常把它和水表相比較，以為可以測量很低的流速，其實(shí)定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨，*好按實(shí)際流量來(lái)定儀表的口徑。進(jìn)水管道流量計也有防護等級，如果用戶(hù)對儀表安裝環(huán)境有要求，安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方，建議用戶(hù)選用分體式的，以免選錯對儀表造成損害。進(jìn)水管道流量計可以測腐蝕性液體，但初期用戶(hù)要正確辯明介質(zhì)以及其屬性，以免選型時(shí)在電*材料的選擇上發(fā)生錯誤，導致傳感器在后期使用過(guò)程中報廢，給用戶(hù)帶來(lái)不便和經(jīng)濟上的損失。
進(jìn)水管道流量計雖說(shuō)可靠性比較好，通常情況下不會(huì )損壞，但由于其原理決定，傳感器電*表面一直和液體接觸，時(shí)間久了，電*表面比較容易受污染。所以進(jìn)水管道流量計在通常使用情況下，用戶(hù)有條件拆的話(huà)，建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電*，以保證流量計整機的測量精度。任何儀器儀表都是需要保養的，進(jìn)水管道流量計也不例外。
隨著(zhù)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，對儀器儀表的需求增加，儀器儀表行業(yè)不斷的發(fā)展，進(jìn)水管道流量計的用途也越來(lái)越廣泛，能夠適應不同行業(yè)的需求，石油，化工，污水治理等等?，F在的國產(chǎn)進(jìn)水管道流量計質(zhì)量上完全可以媲美國外同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品，功能性、穩定性、精準性越來(lái)越高。進(jìn)水管道流量計用于對復雜的工業(yè)管道系統進(jìn)行流體監測，對系統的原料及成品情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、為系統的自動(dòng)化控制提供依據等等。
由于進(jìn)水管道流量計分布分散，運行環(huán)境較為復雜，其安裝工藝*可能影響其運行工況和發(fā)生故障的機率，從而影響整個(gè)儀表控制系統的運行。故對進(jìn)水管道流量計原理的分析、安裝工藝的研究，以及調試技術(shù)的不斷總結和更新十分必要。
進(jìn)水管道流量計的選型
(1)口徑選擇。選擇進(jìn)水管道流量計時(shí)一般通過(guò)流體的性質(zhì)、流速等因素來(lái)確定其選用口徑。一般而言，當管道流速在0.5～1.5m/s為經(jīng)濟流速，若流體介質(zhì)對側壁磨損性較小，建議長(cháng)期流速大于3m/s，但應小于7m/s，此時(shí)可選取小于管徑的流量計。
(2)內襯材料選擇。進(jìn)水管道流量計主要用于測量流體物質(zhì)的流量，而根據被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結性等特點(diǎn)，應選擇不同內襯材料的流量計。進(jìn)水管道流量計所用的內襯材料及其特點(diǎn)：
·天然橡膠，其耐溫范圍為-10℃～70℃，耐磨損、絕緣性能好，耐腐蝕性能一般。
·氯丁橡膠，較天然橡膠具有更好的彈性，也更耐磨，但耐寒性較差。
· 聚氨脂橡膠， 適用溫度較天然橡膠更低， 可達-25℃。
·丁晴橡膠，較天然橡膠更耐高溫，更耐磨，彈性較差，但耐油性能相當好。
·聚四氟乙烯，是塑料的一種，它耐酸、堿性能*好，但對部分液態(tài)氟、氧、臭氧等非常態(tài)物質(zhì)的腐蝕及負壓等抵抗力較差，耐磨損性能也較差。
(3)電*材料的選擇。進(jìn)水管道流量計的電*裝于其管道內壁，與被測物質(zhì)直接接觸，故應根據被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電*的材料包括：鈦(Ti)，耐強酸性；鉭(Ta)，測量精度高；鉑-銥(Pt-Yi)合金，耐腐蝕能力強；哈氏合金C(HC)，可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測量；316L，耐腐蝕能力一般，但價(jià)格低廉。在選擇進(jìn)水管道流量計時(shí)，應根據測量的精密度要求、被測物腐蝕性、價(jià)格承受能力來(lái)進(jìn)行電*材料的選取。
(4)其它參數的選擇。進(jìn)水管道流量計的選擇還應考慮防護等級、連接法蘭及電纜等因素。進(jìn)水管道流量計的連接法蘭選擇應根據管道確定，特別對于腐蝕性流體管道，不允許隨意對管道進(jìn)行現場(chǎng)加工焊接，應慎重選擇?！?br /> 進(jìn)水管道流量計的安裝
(1)安裝準備工作。進(jìn)水管道流量計安裝前，應仔細核對其參數，主要核對其口徑、內襯、電*等參數是否符合設計要求，有集中BA控制的應確認其與控制系統的匹配性。在安裝前，應對已安裝好的管道進(jìn)行防腐處理，法蘭接口處應清理干凈，在確認被測物質(zhì)流向之后，按流量計上所標定的方向準備安裝。
(2)安裝方位的選取。由于進(jìn)水管道流量計安裝于流體管道上，其測量數據的準確性與其內部液態(tài)物質(zhì)的充滿(mǎn)度有關(guān)，故在選取安裝位置時(shí)，應注意以下幾點(diǎn)：
·流量計不得安裝在泵的抽吸側，
·開(kāi)口排放的管道，流量計應裝在可存儲液體的底段，以免倒吸空氣影響測量精度，
·進(jìn)水管道流量計附近需裝閥門(mén)時(shí)，閥門(mén)應裝于流量計的下游；
·管道落差較大時(shí)，需在流量計的下游設置上彎及排所閥；
·安裝進(jìn)水管道流量計時(shí)，應充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性，予以避免。
(3)進(jìn)水管道流量計安裝及接地。進(jìn)水管道流量計的安裝方式一般為法蘭式，利用與其匹配的法蘭即可連接管道。在安裝前應確保管道的吹掃、試壓等工作已完成。由于進(jìn)水管道流量計的測量感應電流很小，電壓較低，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時(shí)應進(jìn)行可靠的接地連(跨)接。金屬管道進(jìn)水管道流量計接地連(跨)接方法，帶陰*保護的進(jìn)水管道流量計重復接地連接方法?！?br /> 進(jìn)水管道流量計接線(xiàn)
(1)接線(xiàn)。在進(jìn)水管道流量計接線(xiàn)前，應確認其安裝方位、方向準確無(wú)誤，并進(jìn)行現場(chǎng)清掃，無(wú)積塵后方可接線(xiàn)。進(jìn)水管道流量計的接線(xiàn)包括電源線(xiàn)、輸入/輸出信號線(xiàn)、傳感信號線(xiàn)和工作接地線(xiàn)的連接。
(2)輸入/輸出信號。大部分進(jìn)水管道流量計均可通過(guò)外帶的PLC進(jìn)行編程、檢測，也可通過(guò)通信總線(xiàn)接受主控制系統的輸入指令，故進(jìn)水管道流量計設置了信號輸入接點(diǎn)、測量值臨界報警指令等接入點(diǎn)。輸出信號可通過(guò)模擬點(diǎn)接出，也可與輸出信號組合通過(guò)RS-232通信接口實(shí)現與PC的聯(lián)機。
(3)傳感器連線(xiàn)。若流量計與傳感器為分體式安裝，流量計與傳感器之間還需進(jìn)行連線(xiàn)，用于將傳感電流通過(guò)流量計的測量終端(實(shí)際上是磁*與電壓測量單元)，用以測量各被測參數。
(4)接地線(xiàn)。由于進(jìn)水管道流量計的工作電流較小，*易受外界電場(chǎng)變化的干擾，所以其電源、信號線(xiàn)均須配套接地線(xiàn)，以確保測量數據的準確，消除測量過(guò)程中數據的頻繁振蕩。
進(jìn)水管道流量計調試
(1)調試前檢查及準備。進(jìn)水管道流量計在調試前，應對管道及流量計進(jìn)行徹底檢查，包括管道雜物等清理，油性介質(zhì)管道還需進(jìn)行干燥處理。調試前的檢查還包括電氣線(xiàn)路的檢查，*先應對線(xiàn)路的接地進(jìn)行檢測，確保接地可靠后方可進(jìn)行其它線(xiàn)路的測試檢查，以免造成線(xiàn)路容性效應，儲存電量，或是測量電源對儀器產(chǎn)生破壞作用。另外，還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測試。
(2)通水調試。無(wú)論是測量水性介質(zhì)、混懸液體，還是測量油性介質(zhì)的儀表，在正式調試前，均應模擬實(shí)際測量介質(zhì)的溫度、壓力、流速等條件進(jìn)行通水調試。若在通水試驗過(guò)程中發(fā)生異常，或是參數缺失，應對儀表進(jìn)行單體檢測或送出產(chǎn)單位進(jìn)行校驗。
(3)系統調試。進(jìn)水管道流量計在進(jìn)行完單項功能通水測試，控制主機各項預備調試完成后，可進(jìn)行系統調試。油性介質(zhì)管道需進(jìn)行干燥后方可通入被測介質(zhì)進(jìn)行系統運轉。系統調試時(shí)，主機系統應預先對各個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行編碼掃描，確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進(jìn)行功能性調試。功能性調試時(shí)，由主機系統對各儀表分別進(jìn)行參數的讀取，臨界值報警試驗等，然后進(jìn)行控制數據的寫(xiě)入。逐一進(jìn)行調試，并將相關(guān)數據發(fā)送到相關(guān)上機位進(jìn)行分析。主機在系統各儀表調試完成后，可進(jìn)行儀表終端單體PLC編程調試。PLC編程調試對儀表調試具有重要意義，它可在不影響主機工作狀態(tài)的情況下，對單個(gè)儀表進(jìn)行數據讀取、參數寫(xiě)入和調整?，F代PLC技術(shù)的發(fā)展，使其在電磁儀表調控中的應用顯得更加方便，大部分的進(jìn)水管道流量計均可選購與其產(chǎn)品相配套的PLC編程控制器，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的接口，可進(jìn)行單個(gè)儀表的調試。調試完成后，應在連續的工況條件下進(jìn)行24小時(shí)的不間斷測量，觀(guān)察其測量數據的穩定性、可靠性，并結合其它測量方式進(jìn)行校對，直至系統各電磁儀表均能按設計要求運行，方可進(jìn)行系統預驗收。通過(guò)進(jìn)水管道流量計在工業(yè)管道控制系統的應用，在儀表的選型、安裝工藝的調整、試驗等方面進(jìn)行總結，為提高工業(yè)管道控制系統中電磁儀表安裝、調試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，為工業(yè)管道控制系統更高程度的集成化、自動(dòng)化提供了實(shí)踐經(jīng)驗。

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