水处理流量计

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详细介绍

水处理流量计的基本概述

水处理流量计简称EMF,是20实践50-60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。它是根据法拉第电磁感应定律制成的,用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点,目前已广泛地被应用于工业工程中各种导电液体的流量测量,如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;各种易燃易爆介质;污水处理以及化工、食品、医药等工业中的各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。

在结构上,水处理流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成,如图所示。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将次信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成与流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累计和调节控制。

电磁流量计

水处理流量计原理

水处理流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。

在结构上,水处理流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。

水处理流量计的基本原理

1、测量原理

根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e,其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B, L,u三者互相垂直,则

e=Blu

与此相仿.在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是水处理流量计的测量原理.

需要说明的是,要使式严格成立,必须使测量条件满足下列假定:

①磁场是均匀分布的恒定磁场;

②被测流体的流速轴对称分布;

③被测液体是非磁性的;

④被测液体的电导率均匀且各向同性。

 

水处理流量计产品特点

1、内部无阻流件,几乎没有压力损失和流体阻塞情况。

2、无机械惯性,响应快速,流量测量范围宽(流速0.3~12m/s)稳定性好,可以用于自动检测、调节和程控系统。

3、测量电导率大于5u S/cm液体,测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化影响,传感器感应电压信号与平均速呈线性关系,测量精度高。

4、精度等级:0.2级、0.5级、1.0级、1.5级。满足不同用户需求。

5、传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触,只要选择合适电极与内衬材料,即可耐腐蚀和耐磨损。

6、分常规型(压力小于4.0MPa)与高压型(压力大于4.0MPa)。

7、插入式水处理流量计系统分为简单安装型与在线安装型。

8、水处理流量计采用EEPPOM存储器,测量运算数据存贮保护安全可靠。

9、水处理流量计采用单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,中文菜单,参数设定方便。

10、带4~20Ma,频率、脉冲输出,带报警电平输出,带RS485通讯接口,Hart、ModBus协议。

11、高清晰度LCD背光显示瞬时流量,累积流量(∑+、∑-、∑D)、流速、流量百分比、流量状态(励磁、流量、空管)等。

12、水处理流量计采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和HC、HB、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。

13、备有管道式、插入式等多种流量计型号。

14、防护等级:一体化结构IP65、分体结构IP68。

15、防爆等级:Exd Ⅱ BT4。

 

水处理流量计的主要技术数据

1、公称通径:DN6-2200mm

2、公称压力:0.6、1.0、1.6、2.5、4.0MPa(高压可根据用户要求加工)

3、精度:±0.2% ±0.5%(示值误差)

4、测量范围(流量):0-1m/s至0-10m/s

5、介质温度:分体型-10℃~+80℃(PTFE和F46衬里-40℃~+180℃) 一体型-10℃~+80℃

6、环境温度:-25℃~+60℃

7、环境湿度:5~100%RH(相对湿度)

8、介质电导率:大于20μS/cm

9、安装:一体型、分体型

10、外壳防护等级:传感器IP65、IP68可选(IP65:尘密、防喷水型,即可允许水龙头 从任何方向对仪表喷水;IP68:尘密、潜水型,能长期在水中工作)转换器IP65

11、电极结构:三电极结构、电极结构

12、被测介质zui高温度:氯丁橡胶衬里zui高80℃,聚氨脂衬里zui高80℃,聚四氟乙烯衬里zui高180℃, 耐高温橡胶衬里zui高120℃

13、传感器输出信号:0-0.2mVp-p至0-2mVp-p

14、电极材料:不锈钢OCrl8Nil2Mo2Ti、哈氏合金B、C、钛Ti、钽(Ta)、不锈钢涂覆碳化钨、特殊

15、防爆标志:ExmⅡT4,ExmdⅡBT4

 

水处理流量计仪表选型
1、量程范围确认
一般水处理流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,zui低流速应不小于0.2m/s,zui高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小,其值由下式计算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)
水处理流量计的量程Q应大于预计的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。
2、水处理流量计参考流量范围

口径mm

流量范围m3/h

口径mm

流量范围m3/h

φ15

0.0636~6.36

φ450

57.23~5722.65

φ20

0.11~11.30

φ500

70.65~7065.00

φ25

0.18~17.66

φ600

101.74~10173.6

φ40

0.45~45.22

φ700

138.47~13847.4

φ50

0.71~70.65

φ800

180.86~18086.4

φ65

1.19~119.4

φ900

228.91~22890.6

φ80

1.81~180.86

φ1000

406.94~40694.4

φ100

2.83~282.60

φ1200

553.90~55389.6

φ150

6.36~635.85

φ1600

723.46~72345.6

φ200

11.3~1130.4

φ1800

915.62~91562.4

φ250

17.66~176.25.

φ2000

1130.4~113040.00

φ300

25.43~2543.40

φ2200

1367.78~136778.4

φ350

34.62~3461.85

φ2400

1627.78~162777.6

φ400

45.22~4521.6

φ2600

1910.38~191037.6

 水处理流量计内衬材料的选择

应根据被测介质的腐蚀性磨损性和温度来选择内衬材料

内衬材料

名称

符号

性能

zui高工作温度

适用液体

橡胶

氯丁橡胶

CR

耐磨性中等,耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀

<60℃

自来水、工业用水、海水

聚氨酯橡胶

PU

极好的耐磨性能,耐酸碱性能较差

<60℃

纸浆、矿浆等浆液

氟塑料

聚四氟乙烯

F4或PTFE

化学性能很稳定,耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀

<160℃

腐蚀性强的酸碱盐液体

聚全氟乙丙烯译名:
特氟隆FEP

F46或FEP

化学性能等同于F4
抗压、抗拉强度优于4

<120℃

腐蚀性的酸碱盐液体

四氟乙烯和乙烯的共聚物

F40或ETFE

化学性能等同于F4
抗压、抗拉强度优于4

<120℃

腐蚀性的酸碱盐液体

塑料

聚乙烯

PO

耐稀酸、碱、盐的腐蚀

<60℃

耐酸碱盐液体的污水

聚苯硫醚

PPS

耐稀酸、碱、盐的腐蚀

<100℃

耐酸碱盐液体的污水

 

水处理流量计电极的选择

应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关手册,对于特殊流体应作腐蚀性试验

材料

耐腐蚀性能

316L

适用:1.生活用水,工业用水,原水井水,城市污水
2.弱腐蚀性酸、碱、盐溶液

哈氏合金B

适用:1.盐酸(浓度小于10%)等非氧化性酸
2.(浓度小于50%),一切浓度的碱溶液
3.磷酸,有机酸
不适用:硝酸

哈氏合金C

适用:1.混酸和铬酸与硫酸的混合溶液
2.氧化性盐类如Fe+++、Cu++、海水
3.磷酸,有机酸
不适用:盐酸

钛(Ti)

适用:1.盐,如:⑴ 氯化物(氯化物/镁/铝/钙/铵/铁等)
⑵ 钠盐、钾盐、铵盐、次铝酸盐、海水
2.浓度小于50%氢氧化钾、氢氧化铵、氢氧化钡碱溶液
不适用:盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸等还原性酸

钽(Da)

适用:1.盐酸(浓度小于40%),稀硫酸和浓硫酸(不包括发烟硫酸)
2.二氧化氯,氯化铁、次氯酸、乙酸等
3.硝酸(包括发烟硝酸)等氧化性酸,温度低于80℃的王水
不适用:碱、氢氟酸

铂(Pt)

适用:几乎所有的酸、碱、盐溶液(包括发烟硫酸、发烟硝酸)
不适用:王水、铵盐

碳化物

适用:纸浆、污水、能抗固体颗粒干扰
不适用:无机酸、有机酸、氯化物

 

水处理流量计型谱

 

产品选型

水处理流量计的安装

1、水处理流量计应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的zui高点和垂直向下处;

2、水处理流量计应安装在管道上升处;

3、在开口排放管道安装,应安装在管道的较低处;

4、若管道落差超过5m时,在传感器的下游安装排气阀;

5、水处理流量计应在传感器的下游安装控制阀和切断阀,而不应安装在传感器上游;

6、传感器*不能安装在泵的进出口处,应安装在泵的出口处;

7、在测量井内安装液体流量计的方式;

图7备注:1.入口 2.溢流管 3. 入口栅 4.清洗孔 5.流量计 6.短管 7.出口 8.排放阀

如何正确选择安装节点:

正确地选择安装点和正确安装流量计都是非常重要的环节,若在安装环节失误,轻者影响测量精度,重者会影响流量计的使用寿命,甚至会损坏流量计。

选择安装位置时需特别注意:

非测量电极的轴线必须近似于水平方向;

测量管道内必须完全充满液体;

水处理流量计前方zui少要有5×D(D为流量计内径)长度的直管段,后方zui少要有3×D(D为流量计内径)长度的直管段;

流体的流动方向和流量计的箭头方向一致;

管道内要有真空会损坏流量计的内衬,需特别注意;

在水处理流量计附近应无强电磁场;

在水处理流量计附近应有充裕的空间,以便安装和维护;

若测量管道有振动,在流量计的两边应有固定的支座测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离zui少要有30×D(D水处理流量计内径)长度为方便今后流量计的清洗和维护,应安装旁通管道;

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