流量计的性能比较,电磁流量计选型和安装

电磁流量计选型和安装

合理选用与精确设备电磁流量计,对保证测量精确度、延伸表面的运用寿数都是很主要的.下面就电磁流量计的选用原则,设备条件与运用注意事项做简略介绍.

电磁流量计的选用原则

电磁流量计的选用,主要是变送器的精确选用,而转换器只需要与之配套就可以.

1.口径与量程的选择

变送器口径一般选用与管道系统相同的口径.假设管道系统有待规划,则可根据流量规划和流速来选择口径.对于电磁流量计来说,流速以2—4m/s较为适合.在格外情况下,如液体中带有固体颗粒,考虑到磨损的情况,可选常用流速≤3m/s,对于易附办理的流体.可选用流速≥2m/s.流速判定往后,可根据qv=D2来判定变送器口径.

变送器的量程可以根据两条原则来选择:一是表面满量程大于预计的最大流量值;二是正常流量大于表面满量程的50%,以保证一定的测量精度.

2.内衬材料与电极树料的选择

变送器的内衬材料及电极材料有必要根据介质的物理化学性质来精确选择,不然表面会因为布料和电极的腐蚀而很快损坏,而且腐蚀性很强的介质一旦走漏简略致使事端.因此,有必要根据出产过程中的具体测量介质,慎重地选择电极与布料的材料.

温度和压力的选择

电磁流量计能测量的流体压力与温度是有一定限制的.选用时,运用压力有必要低于该流量计规矩的工作压力.现在,国内出产的电磁流量计的工作压力规范为:

小于900 mm口径,工作压力为1MPa;

大于1000mm口径,工作压力为0.6MPa.

小于50mm口径,工作压力为1.6MPa;如对变送器耐压有格外恳求,则可与出产厂家具体商量.有的厂家已能制造耐压为32MPa的电磁流量变送器.

电磁流量计的工作温度取决于所用的布料材料,一般为5—70℃.如做格外处理,可以逾越上述规划.

(二)电磁流量计的设备

要保证电磁流量计的测量精度,精确的设备是很主要的.

①变送器应设备在室内单调通风处.避免设备在环境温度过高的本地,不应受剧烈振动,尽量避开具有剧烈磁场的设备,如大电机,变压器等.避免设备在有腐蚀性气体的场合.设备地址便于修理.这是保证变送器正常运转的环境条件.

②变送器两端应装阀门和旁路.

③为了保证变送器测量管内充溢被测介质,变迭器##垂直设备,流向自下而上.尤其是对于液固两相流,有必要垂直设备.若现场只容许水平设备,则有必要保证两电极在同一水平面

④为了避免烦扰信号,变送器和转换器之间的信号有必要用屏蔽导线传输.不容许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内.信号电缆长度一般不得逾越30 m.

⑤电磁流量变送器的电极所测出的几毫伏沟通电势,是以变送器内液体电位为基础的.为了使液体电位安稳并位变送器与流体坚持等电位,以保证安稳地进行测量,变送器外壳与金属管两端应有杰出的接地,转换器外壳也应接地.接地电阻不能大于10,不能与其它电器设备的接地线共用。假设不能保证变送器外壳与金属管道杰出接触,使用金属导线将它们连接起来.再可靠接地.

⑥为了避免流速分相对测量的影响,流量调节阀应设置在变送器下贱.对于小口径的变送器来说,因为从电极中心到流量计进口端的距离已相当于好几倍直径D的长度,所以对上游直管可以不做规矩.但对口径较大的流量计,一般上游应有5D以上的直管段,下贱一般不做直管段恳求.

⑦转换器设备地址应避免交、直流强磁场和振动,环境温度为—20一50℃,不含有腐蚀性气体,相对湿度不大于80%.

电磁流量计在工程中的应用摘要:介绍了电磁流量计的工作原理,结构,特点,工程应用过程中设计选型的基本原则,在不同的工艺条件下传感器与工艺管道的连接可用口径相连接和异口径连接两种方式,并指出设计选型及安装过程中必须注意的一些问题。关键词:电磁流量计 工作原理结构应用电磁流量计是20世纪60年代随着电子技术发展而迅速开发的新型流量测量仪表。它根据法拉第电磁感应定律制成,用来测量导电流体的体积流量,由于其独特的优点,目前已广泛的应用于工业上各种导电液体的测量,邯郸钢铁集团公司以往通常选择孔板用于水的计量,由于其压力损失较大,要经差压变送器,开方器才能将流量信号转为线性,误差也较大。从1995年开始,电磁流量计大量用于工业及污水的计量,使用情况良好,深受现场使用,维护人员好评。现根据电磁流量计的原理,结构,将其特点,设计选型及安装时的注意事项作一总结,供同行参考。1. 电磁流量计的工作原理电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理工作的。电磁流量计的测量管外面装有线圈,产生与流体流向垂直的交变磁场,当导电液体流过时,切割磁力线而产生感应电势,此电势与平均流速成正比并由测量管上的两个电极测出,从而得知流体流速。 电磁流量计主要由电磁流量计传感器和转换器两部分组成,电磁流量计传感器主要由测量管,励磁系统电极和干扰调整机构等部分组成,安装在工业管道上,它的作用是将流进管道内的液体流量值线性低地变成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。电磁流量转换器的作用是把电磁流量计变送器输出的毫伏信号放大,并转化成介质体积流量成正比的0~10mA或4~20mA的标准电流信号或0~10KHZ的频率信号,以便于显示。并可和电动单元组合仪表,DCS配套使用。1. 电磁流量计的特点由电磁流量计的工作原理结构,可知电磁流量计的主要特点:电磁流量计的传感器结构简单,没有可动部件,压力损失小,能够测量含固体颗粒的矿浆,污水等液固两相流。电磁流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度的影响、测量精度高,工作可靠。 电磁流量计量程比大,高达1:100.另外,电磁流量计只与被测介质的平均流速正比,而与轴对称分布的流动状态无关。 电磁流量计无机械惯性,反应灵敏,可测量瞬时脉动流量,而且线性好。因此,可将测量信号转变成4~20mA标准信号。 电磁流量计的信号是磁场区域内形成的,并以整个管截面的平均值出现,因此只需要较短的支管段,即入口管道最小5DN长,出口管道2DN长,从电极轴线开始测量。 电磁流量计仅有管道衬里和电极与被测液体接触,因此只要合理选择电极衬里材料,即可达到耐腐蚀,耐磨损的要求。2. 电磁流量计的设计选型为确保流量计正常投运,仪表选型至关重要,仪表选型不当,不但会造成投资浪费,而且会在生产中由于检测不准确而影响生产,引起计量纠纷。通常选择电磁流量计的主要原则为:选择传感器的口径与连接的工艺管道口径相同。这种选择安装方便,不需要异型管,但它的前提是管内流速应在0.3~12m/s范围内。选择传感器的口径与连接的工艺管道口径不相同,这种选择适用于以下几种情况:1)管道内流速偏低,工艺流量又较稳定,为满足仪表对流速的要求,在仪表部分局部提高流速,转折传感器口径小于工艺管道口径,在传感器的前后加接异径管。2)从价格上考虑,对于大口径电磁流量计,口径越大,价格越高。对管道内流速偏低,工艺参数稳定的情况,可选择口径较小的传感器,这不仅可使仪表运行在较好的工作状态下,还可降低仪表的投资费用。为了在安装异径管后不过多影响流速场分布,不影响电磁流量计的精度,可把异尽管视为直管段的一部分,要求异型管的中心锥角不大于150,且越小越好。同时,要保证加装异尽管后产生的压力损失在允许的范围之内。根据我们在实际工程中的应用,感到选择电磁流量计还应特别注意以下几个问题:1)流体的电导率应高于允许下限;2)根据流体的腐蚀性选用合适的内衬和电极材质;3)满足电磁流量计对只管段的要求和接地要求;4)根据安装使用和维护条件安,选用检测和变送部分组合在仪器的一体型或安装的分体型电磁流量计5)有的信号输出分隔离与不隔离两种,为可靠的防止干扰,选用隔离式的为宜。3. 电磁流量计的安装从电磁流量计的工作原理、结构、特点及设计选型可知,电磁流量计的安装应注意以下几点:根据需要选择电磁流量计安装的地点和位置,但电极轴线必须大致在水平方向。测量管在所有的时间内必须完全充满介质,只有满管时,才能获得准确的测量,对于部分充满管子,应采用类似于放抗阀的安装方式,切勿安装在最低点,以防固体聚集,另外,为防止产生真空,应避免将传感器安装在泵的的进口端。注意流量计上的流动方向与流体实际流向一致。在安装时,确保在靠近管道法兰处有足够的空间。流量计两侧的管道要支撑牢固,不要装在强烈震动的地方。为便于安装,对于DN>200的大尺寸仪表,可使用伸缩管,以容许对接法兰的轴向位移。从电极轴线量起,上游最短直管段长度为5DN,下游最短直管段长度为2DN。对分体型电磁流量计,应把信号转换器安装得尽量靠近传感器,连接线应采用屏蔽电缆,最好为双层屏蔽电缆,并且不要把信号转换器直接暴露在阳光下,若有需要,可加装避阳罩。对于流体的旋涡状或螺旋状的流动,要加长上下直管段安装流动整直器。 为使仪表可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻<10哦米嘎。4. 应用1995年以来,电磁流量计在邯郸钢铁集团公司得到了广泛的应用,到目前为止,近千台电磁流量计用于工业水、污水等水流量的计量,特别是近些年来,计算机控制系统的推广应用,智能型电磁流量计的优越性更得到发挥。例如:邯郸80万吨薄板坯连轧外围水系统的调试过程中,在计算机操作站发现有几个支管的水流量一直处于满量程,此时,工艺专业提出改变设计,将原设计的流量参数的量程范围扩大,若采用孔板检测水流量,就必须按工艺参数重新订货,更换孔板及差压变送器,由于当时仪表设计选用IFM4080K智能电磁流量计,只要在线对这几台电磁流量计的量程重新设计即可,这样,即不耽误现场调试工期,又避免了资金浪费,轻而易举的满足了生产工艺的要求,同时智能型电磁流量计的优越性也得到了充分体现。5. 结语 综上所述,电磁流量计作为流量测量仪表,尤其特别的优点,在很多领域得到了越来越广泛的应用,特别是近年来从国外引进的智能化电磁流量计转换器,灿永微处理器和程序控制,且带通讯能接口,功能更强,编程方便,因而具有更强的生命力。但是不论其如何发展,如果设计选型及安装不当,不仅无法发挥其优越性,还会给企业带来损失,给人们造成怀疑和误解,从而会阻碍电磁流量计的应用和推广。因此,在工程应用中,电磁流量计的正确选型及安装是极为重要的两大环节,必须引起我们的高度重视。图片 1

一、电磁流量计1、优点电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。无压力损失。测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。2、缺点电磁流量计的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用,两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。供水管道结垢或磨损改变内径尺寸,将影响原定的流量值,造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号,除流量信号外,还夹杂一些与流量无关的信号,如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量,必须消除各种干扰信号,有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能,最好采用微处理机型的转换器,用它来控制励磁电压,按被测流体性质选择励磁方式和频率,可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂,成本较高。 二、超声波流量计1、优点超声波流量计是一种非接触式测量仪表,可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。它不会改变流体的流动状态,不会产生压力损失,且便于安装。可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。 超声波流量计的测量范围宽,测量口径范围从2cm~5m.超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式。2、缺点超声波流量计的温度测量范围不高,一般只能测量温度低于200℃ 的流体。抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。直管段要求严格,为前20D,后5D。否则离散性差,测量精度差。安装的不确定性,会给流量测量带来较大误差。测量管道因结垢,会严重影响测量准确度,带来显著的测量误差,甚至在严重时仪表无流量显示。可靠性、精度等级不高(一般为1.5~2.5级左右),重复性差。超声波流量计是通过测量流体速度再乘以管道内截面积来确定流量。而该流量计无法直接测量内径和管道圆度,只能根据外径、壁厚按标准圆估算截面积,由此带来的不确定性已超过1%,因此精度受到限制。使用寿命短(一般精度只能保证二年)。三、涡街流量计1、优点涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需要单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。它造成的压力损失小。准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。2、缺点涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成极大影响。直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。

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