电磁流量计安装规范及使用范围,解读电磁流量计内部衬里的奥秘

解读电磁流量计内部衬里的奥秘

今天我要介绍的是电磁流量计的相关知识。电磁流量计(Electromagnetic
Flowmeters,简称EMF)是20世纪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。
电磁流量计是应用电磁感应原理,
根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。下面我要为大家介绍电磁流量计安装、原理及特点等信息,供大家参考!

与其他类型的流量计不同,电磁流量计的内部管段里都有一个衬里,根据所测液体的不同,其衬里的选择也不一样,但有一点是相同的,那就是必须都是绝缘的材料。为什么电磁流量计需要有这样的一种结构,是基于什么原因?并且目前市面上的电磁流量计的内部衬里的材料有哪些,以下便是笔者撰文对此作出的说明。

电磁流量计(ElectromagneticFlowmeters,简称EMF)是20世纪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,目前,这种仪表多应用在自来水、生活用水、污水等方面,在我们的生活中发挥着巨大作用。那么,电磁流量计是怎样安装使用的呢?电磁流量计安装规范有哪些呢?今天我就在此为大家介绍电磁流量计安装及规范的相关知识,希望能够帮助到有这方面需求的朋友们!

电磁流量计之所以要增加衬里。这个要从其工作原理说起,电磁流量计一般有一组线圈和两个电极,线圈的作用是给流体加上一个电场,流动的导电液体相当于一个导体,根据法拉第电磁感应定律当导体切割磁力线时会相应产生一个与速度成正比的电动势,电极的作用就是测量这个感应电动势,所以测量管内只有电极是与导电液体相连的,其他部分是内衬,必须要保证绝缘,电磁流量计才能正常工作。如果有磁场的那段金属管道也与液体相接触,电磁流量计所测的导电液体和金属管之间短路了,就会有导电,就会将电势导致电磁流量计无法测量电势,所以电磁流量计的内部都是有衬里的,这是保证电磁流量计能够正常工作的最关键的条件之一。

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具体的工作原理及相关的关系可以由以下的公式加以说明。电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,其感应电势E为:

电磁流量计工作原理

E=KBVD

电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律进行流量测量的流量计。电磁流量计的优点是压损极小,可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20:1以上,适用的工业管径范围宽,最大可达3m,输出信号和被测流量成线性,精确度较高,可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量。

式中:K—-仪表常数

当导体在磁场中作切割磁力线运动时,在导体中会产生感应电势,感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理,导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时,也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定,感应电势的大小由下式确定:

B—-磁感应强度

Ex=BDv—————–式

V—-测量管道截面内的平均流速

式中Ex—感应电势,V;

D—-测量管道截面的内径

B—磁感应强度,T

测量流量时,导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压,其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极捡出,并通过电缆送至转换器通过智能化处理,然后LCD显示或转换成标准信号4~20ma和0-1khz输出。这样,电磁流量计就能测出导电流体的流量了。

D—管道内径,m

所以,电磁流量计只能测量导电液体的流量,电磁流量计的内部都要有衬里。

v—液体的平均流速,m/s

关于电磁流量计的衬里材料则有很多种,如何选择衬里材料主要还是基于对于所测的流量介质来决定的。所测流体的物理和化学性能包括颗粒度,流速、温度、压力、腐蚀性等。掌握了这几个方面的要求,参照相关的材料说明,我们便可以轻松加以选择了。这里笔者大致总结了几种常见的内衬材料及其相应的材料性能。具体的知识本站有详细的说明,读者可以参阅《电磁流量计衬里材料最为通用的几种类型介绍》加以选择。

然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积/4的乘积,将式代入该式得:

天然橡胶的应用:
1、较好的弹性,耐磨性和扯断力;2、耐一般的弱酸、弱碱的腐蚀;测水、污水

Qv=*Ex———式

耐酸橡胶的应用:可耐常温下的盐酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氢氧化钠、氢氧化钾的腐蚀,但不耐强氧化剂的腐蚀,测一般的酸、碱、盐溶液

由上式可知,在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时,被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极,就可引入感应电势Ex,测量此电势的大小,就可求得体积流量。

氯丁橡胶的应用:1、极好的弹性,高度的扯断力,耐磨性能好;2、耐一般低浓度的酸碱、盐溶液的腐蚀,但不耐氧化性介质的腐;<80℃;测水、污水、泥浆和矿浆。

据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流速成正比例,其值为:

聚胺脂橡胶(Polyurethane)的应用:1、极好的耐磨性能;2、耐酸、碱性能差<40℃;测中性强磨损的煤浆、泥浆和矿浆

E=B·V·D·K

聚四氟乙烯的应用:1、耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸、王水、浓碱和各种有机溶剂;2、耐磨性能好,粘接性能差;-80~+180℃;测浓度、浓碱强腐蚀性溶液及卫生类介质。

式中:E-感应电势;

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K-与磁场分布及轴向长度有关的系数;

B-磁感应强度;

V-导电液体平均流速;

D-电极间距;

传感器将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波等信号处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS-485等通讯接口,并支持HART和MODBUS协议。

注:不同电磁流量计参数略有差异,使用时请务必查看说明书。

根据法拉第电磁感应定律,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,当导电液体在管道中以流速v流动时,导电流体就切割磁力线.如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间产生感生电动势:

e=KBDv

式中,v为管道截面上的平均流速,k为仪表常数。由此可得管道的体积流量为:

qv=πeD/4KB

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。这就是电磁流量计的测量原理。

需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使电磁流量计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。

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电磁流量计特点

1、流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。

2、测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。

3、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的,是管道载面上的平均值,因此传感器所需的直管段较短,长度为前5D后3D的管道直径。

4、传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触,只要合理选择电极和内衬材料,即可耐磨和耐磨损,保证长期使用。

5、转换器是美国富沃得公司多种专利技术的结晶,可以适用于各种导电流体的场合。采用了国际最新最先进的单片和表面贴装技术,性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设定方便。点阵英文显示LCD,显示累积流量、瞬时流量、流速、流量百分比等参数。

FFM62系列电磁流量计的优点

1、FFM62系列电磁流量计的最大优点是非常稳定、无漂移、重复性好。它采用了低频矩形波励磁,励磁电流稳定,这种励磁方式具有受电磁干扰影响小,不产生涡流效应,正交干扰和同相干扰小,不产生极化现象的特点,从而使电磁流量计具有电流小、功耗低、不发热、零点稳定、无漂移、电极污染影响小的优点。

2、电磁流量计的输出与对称分布下的流动状态无关,所以量程比极大,可以做到100:1,可测量流速范围为0.3-12m/s(扩展范围0.1-15m/s)内的流体流量。

3、可测量脏污介质,腐蚀性介质及悬浮性液固两相介质等导电流体流量测量。管内无任何阻碍流体流动的部件,与流体接触的只是电极和衬里,不堵不粘。根据介质的腐蚀性、磨损性及温度的不同,选择不同的衬里的电极来测量脏污、腐蚀性和悬浮性液固两相介质流量。

4、无附加压力损失和能耗。

5、无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可以测量正反两个方向的流量。

6、在测量过程中不受温度、粘度、密度及电导率变化的影响,测量稳定。

7、转换器带有LCD显示,按键进行菜单设置,标准输出信号为频率信号,也可以选择4-20mA电流输出、HART协议通讯。

8、转换器使用了函数磁场分析专利技术,彻底消除了偏流的影响,确保测量的准确和稳定。

9、对于测量具有“浆液噪声”干扰的浆液流量,FFM62系列中具有带“噪声抑制器”的专利技术的转换器,可以彻底消除杂波,保证测量的稳定和准确。

10、转换器电路具有防雷击元件,适合于野外安装使用。

11、独特的多电极结构,电气噪声干扰被完全消除,更有利提高测量的精度。

12、独特的电极引线方式,彻底消除正交干扰和零点漂移,使FFM62系列电磁流量计测量更加稳定。具有好的线性度和重复性。

电磁流量计价格参考

按口径的不同,1000-5000元都有,均价2000元以上,价格质量层次不齐,买这个主要看厂家大小,然后再看价格。

注:此价格仅供参考!由于地域不同,当然价格也会有所差异。如需了解更多相关价格详情,请以当地经销商提供为准!

图片 3

电磁流量计安装场所规范

1、根据不同的测量对象来选择安装场所,比如想要测量双组分液体,测量计就不能安装在液体混合不均匀的下游,想要测量混合相流体,就应该选择不会引起流体分离的场所,测量化学反应管道时,应该安装在管道的下游。

2、不能安装在能够使管道内变成负压的位置。

3、所选择的场所应该平稳,没有震动。

4、不能选择容易引起电磁干扰的场所,比如,附近有电机和变压器的场所。

5、传感器能够单独接地的场所适合安装。

6、场所附近不能有高浓度的腐蚀性气体。

7、选择场所要避免阳光直射。

8、场所内的温度应该在-25/-10度到50/600度之间,如果仪表是一体式结构,温度范围还要更小一些。

电磁流量计直管段安装规范

电磁流量计本身是不能承受荷重的,邻近的管道是不能依靠它来支撑的,而应该由夹持电磁流量计的管道来承受。要想获得较高的测量精准度,电磁流量计的上游也需要有一段直管段,直管段不要求太长,这里需要注意的是应该防止蝶阀的阀片进入到测量计的管道内部。

安装位置和流动方向需要遵循的规范

电磁流量计的安装方向可以是水平、垂直或者倾斜,无论是哪种方向,都需要保证测量管道和工艺管道同轴,即使有偏差,偏差也应该保持在2mm以内。如果是测量固液两相流体,电磁流量计最好要垂直安装,以实现自下而上的流动,避免水平安装所造成的衬里下半部分出现严重磨损,进一步导致固相流体的沉淀。电磁流量计需要进行水平安装时,我们要是它的电极轴线与地平线相平行。

如果要在测量计的邻近管道上进行焊接或是火焰切割操作,建议将电磁流量计进行隔离,并且要保证测量计转换器的信号线没有连接,以免造成转换器的损坏。

编辑总结:以上就是电磁流量计安装规范及使用的相关知识介绍,我们在生活中的时候并不会经常的使用它,但是在工业中它可是使用的很广泛。值得注意的是,电磁流量计应该尽量安装在应干燥通风之处,并且还要避免日晒雨淋,这样才能增加它的使用寿命。

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