電(diàn)磁流量(liàng)計 是一(yī)種基于(yú)法拉第(dì)電磁感(gan)應原理(lǐ)設計制(zhì)造的計(ji)量導電(diàn)介質體(tǐ)積流量(liang)的速度(du)式儀表(biǎo)。通常電(diàn)磁流量(liang)計與介(jie)質接觸(chù)的内腔(qiang)🐕部位爲(wei)一個圓(yuán)筒形直(zhi)管 , , 呈對(duì)稱分布(bù) , 電(dian)極與介(jie)質間的(de)部位爲(wèi)一對直(zhi)徑爲 6~10 mm的圓(yuan)餅狀薄(báo)金屬 , 其伸(shen)出部分(fèn)厚度僅(jin) 2~4 mm, 幾(ji)乎不影(yǐng)響流态(tài)的變化(hua)。這種簡(jian)單的無(wú)可動部(bù)件的内(nei)腔結構(gòu) , 猶(yóu)如一根(gēn)普通的(de)圓筒形(xíng)流體管(guan)道 , 因而不(bu)産生任(ren)何壓損(sǔn) , 也(ye)不會被(bei)某些介(jie)質中的(de)懸浮物(wu)及固态(tai)雜質所(suo)阻⚽塞。電(diàn)🛀磁流量(liang)計産生(shēng)的電極(ji)信号幅(fú)度與流(liu)體的流(liu)速成正(zhèng)比 , 因而電(dian)信号經(jīng)放大處(chù)理後得(dé)到的流(liú)量數據(jù) , 線(xiàn)性度非(fēi)常理想(xiang)。
電(diàn)磁流量(liàng)計測量(liang)精度高(gāo)、量程比(bi)寬、重複(fu)性和線(xian)性🈲均十(shí)分🔞優良(liang) ;0.4~12 m/s範圍的(de)各種導(dǎo)電介質(zhi) ;可(kě)以雙向(xiang)計量 ;測量(liàng)介質可(kě)以是單(dān)一溶液(yè) , , 也允(yǔn)許有氣(qì)泡 (氣泡和(hé)固态物(wù)質将增(zeng)加計量(liang)介質體(ti)積流量(liang)的誤差(chà) ) 。
電磁(ci)流量計(ji)廣泛應(ying)用于各(ge)類導電(diàn)介質的(de)計量 , , 這些(xiē)漿狀混(hun)合物也(yě)可以計(ji)量 , 隻是各(ge)種腐蝕(shi)性強的(de)介質需(xu)配置耐(nai)腐蝕的(de)工程材(cai)🔴料💁 ,
一(yī)般的電(diàn)磁流量(liàng)計由于(yu)電路複(fu)雜、勵磁(cí)功率較(jiao)大 , 整機功(gong)耗需 15~25 V· A, 因而需(xu)市電 (AC220 V) 或的(de)安全電(diàn)源 (DC24 V) 供電。随(suí)着電子(zǐ)技術突(tu)飛猛進(jìn)的發展(zhan) , 2~3 m V精密(mì)到 0.1 m V, 動态分(fen)辨率可(kě)以低至(zhì)± 0.000 03 m V, , *可以(yi)電池供(gòng)電。由此(ci)産生了(le)電磁水(shui)表的概(gài)念———一種(zhong)僅計量(liàng)清水⚽、内(nei)部采用(yòng)锂電池(chi)供電的(de)長壽命(ming)智能型(xíng)電磁流(liú)量計📞 , , 兩者(zhě)存在較(jiao)大的區(qū)别 , 本文做(zuò)以下評(píng)述。
1 應用領(ling)域
(2) 電磁水(shuǐ)表以計(ji)量清水(shui)、原水爲(wèi)主。在市(shì)政領域(yù)得到廣(guǎng)泛使用(yòng) ,
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(2) 電(dian)磁水表(biao)的精度(dù)一般爲(wei)Ⅱ級 (Q2 ~Q4 ± 2%, Q1 ~Q2 ± 5%) , 高精(jīng)度的可(ke)達到 I級 (Q2 ~Q4 ± 1%, Q1 ~Q2 ± 3%) 。
3 口徑(jing)
(1) 電(diàn)磁流量(liang)計生産(chǎn)廠商大(da)都可以(yi)提供 DN20~DN500的産(chǎn)品 , 規模較(jiào)大的專(zhuan)業廠商(shang)可以提(ti)供 DN10~DN3000的電磁(ci)流量計(ji) , DN25~DN600規(gui)格的應(yīng)用數量(liang)多。
4 量程(cheng)範圍 (計量(liang)流速範(fan)圍 ) 及量程(cheng)遷移
(1) 電磁(cí)流量計(jì)的介質(zhi)流速測(ce)量範圍(wéi)通常爲(wei) 0.4~12m/s, 通(tōng)常用 Qmax 和 Qmin , Qmax /Qmin (量程(chéng)比 ) 一般在(zai) 20~25範(fan)圍 , Qmin ~Qmax 應保證(zheng)精度。如(rú) DN1000.5級(ji)表 , 在量程(cheng)比 20的情況(kuàng)下 , 在 10 m3 /h (Qmin ) 至 200 m3 /h (Qmax ) 流量範(fan)圍内 , 均應(ying)保證± 0.5%的精(jīng)度。作爲(wèi)電磁流(liú)量計 , 考慮(lǜ)使用的(de)經濟性(xing) , 常(cháng)将 Qmax 選在 6.5~8.5 m/s流速(su)範圍内(nei) , 如(rú)上述 Qmax 爲 200 m3 /h的 DN100電磁(ci)流量計(ji) , 其(qí) Qmax 流(liú)速爲 7.07 m/s。廠商(shāng)可以自(zi)行規定(dìng)各種口(kǒu)徑的 Qmax , 例(lì)如某型(xíng) DN100電(dian)磁流量(liang)計 , 其 0.5級産品(pin)的 Qmax 爲 200 m3 /h, Qmax /Qmin ≥ 25;Qmax 7.07 m/s, 在(zai) 8~200 m3 /h0.3%。
所謂(wei)“量程遷(qiān)移” , 是指該(gai)台電磁(ci)流量計(ji)在某種(zhong)工藝現(xian)場 , 其流量(liang)計量範(fàn)圍要調(diao)整到 4~80 m3 /h, 且其(qí)電流輸(shū)出的 4 m A對應(ying)流量是(shi) 4 m3 /h, 20 m A輸(shu)出時對(dui)應的測(cè)量值爲(wei) 80 m3 /h。即(ji)将這台(tai)電磁流(liú)量計的(de)計量範(fan)圍由标(biāo)稱的 10~200 m3 /h, 通過(guo)菜單改(gǎi)變參數(shu) , “遷(qiān)移”至 4~80 m3 /h。當然(ran) , 經(jīng)過這樣(yang)的量程(cheng)遷移 4~10 m3 /h流量(liang)段的測(cè)量精度(du)将超出(chu)± 0.5%的(de)精度要(yao)求。通常(cháng) , 電(dian)磁流量(liàng)計的計(jì)量上限(xian)流量點(diǎn) , 可(ke)“遷移”的(de)流速範(fàn)圍爲 1~10 m/s。選用(yong)電磁流(liú)量計的(de)口徑 , 2.5~4.5 m3 /h和工(gōng)藝要求(qiú)。
(2) 電(dian)磁水表(biao)的高測(ce)量流速(sù)可達 15 m/s, 通常(cháng)電磁水(shui)表的流(liu)量點 Q3 12.5~13.5 m/s流(liú)速上。電(dian)磁水表(biao)的量程(cheng)範圍參(can)照冷水(shuǐ)水表标(biāo)準🛀 , 是一種(zhǒng)強制執(zhi)行的标(biao)準。* , 冷水水(shui)表的流(liu)量範圍(wei)可由 Q1 () 、 Q2 (分(fen)界流量(liang) ) 、 Q3 (常用(yòng)流量 ) 、 Q4 (大流量(liang) ) 來(lái)表述 , 一般(ban)情況下(xià) , 其(qi)流量計(jì)量特性(xìng)可由量(liàng)程比 Q3 /Q1 (R值 ) , Q4 /Q3 =1.25, Q2 /Q1 =1.6來反(fǎn)映。目前(qian)跨國先(xiān)進專業(ye)廠商的(de)電磁水(shui)表 , 其 Q3 /Q1 400。如西(xī)門子Ⅱ級(jí) DN100電(diàn)磁水表(biǎo) , Q3 =250 m3 /h (流(liú)速爲 13.48 m/s) , Q4 =312.5 m3 /h (16.85 m/s) , Q3 /Q1 =400, R2 /Q1 =1.6, Q2 =1.0 m3 /h, Q1 =0.63 m3 /h。
電(diàn)磁水表(biǎo)沒有“量(liàng)程遷移(yí)”的概念(niàn) , 它(ta)的計量(liàng)範圍在(zai)始動流(liú)量 QS 至大流(liu)量 Q4 之間 , , 主要應(ying)考慮滿(man)足經濟(jì)流速。
5 重複(fu)性
(1) , 重複性(xìng)是重要(yao)的技術(shu)指标之(zhi)一 , 1/3, 例(li)如 0.5級精度(du)的電磁(ci)流量計(ji) , 其(qí)重複性(xìng)應優于(yú)± 0.16%;0.2級(jí)表的重(zhong)複性應(yīng)優于± 0.06%。
(2) 電磁(cí)水表的(de)采樣速(su)率比較(jiao)慢 , 電子線(xiàn)路由先(xian)進的低(di)功耗、超(chāo)低功耗(hao)的集成(cheng)電路🏃♂️爲(wei)主 , 計算方(fang)法爲特(te)殊的省(sheng)電方式(shi) , 因(yīn)而功耗(hao)極低 , 5~6年 , 現在(zai)也有 8~10,
7 采樣速(su)率
(1) 電磁流(liú)量計的(de)計量實(shí)時性要(yao)滿足工(gong)業控制(zhi)的工藝(yi)🧡要求📞 , , 因而(er)采樣處(chù)理速率(lü)普遍要(yào)求高于(yú) 100 ms/次(ci)。
(2) 1~30 s/次(ci)範圍 , , 況且采(cai)樣速率(lü)低 , 功耗也(yě)越低 ;通常(chang)采樣速(su)率在 15 s/次時(shi) , 内(nèi)部配備(bèi)的電池(chí)可保證(zhèng)連續計(jì)量 6
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電磁流(liú)量計的(de)測量腔(qiang)爲直管(guǎn) , 工(gōng)藝簡單(dān) , 加(jia)工成本(běn)低 , 是電磁(cí)流量計(jì)測量腔(qiang)體的普(pu)遍設計(jì)方式。直(zhi)管結構(gou)幾乎不(bú)會✉️引起(qǐ)被測流(liu)場的紊(wěn)亂 , 測量的(de)流速基(jī)本爲經(jīng)濟流速(sù) (高(gao)流速低(di)于 8 m/s左右 ) , 高速(sù)采樣率(lü)又可及(jí)時修正(zheng)各種流(liu)場變化(hua)帶來的(de)誤差 , 所以(yi)電磁流(liú)量計的(de)直管段(duan)爲前 5D和後(hou) 3D就(jiù)可以滿(man)足計量(liàng)的精度(du)要求。
(2) 電磁(cí)水表使(shi)用内裝(zhuang)的锂電(diàn)池供電(diàn) , 降(jiang)低功耗(hao)、延長工(gōng)作壽命(ming)是其設(she)計任務(wù)的關鍵(jiàn) , 因(yīn)而隻能(néng)采用較(jiao)低的勵(li)磁電流(liu) (通(tong)常它的(de)勵磁電(dian)流僅爲(wei)電磁流(liú)量計的(de) 1/10, 甚(shen)至更低(di) ) , 這(zhe)樣傳感(gǎn)器的有(yǒu)效輸出(chu)信号幅(fu)值就很(hen)微弱。電(dian)磁水表(biao)研發人(ren)員通常(chang)用兩種(zhǒng)方法來(lái)增強信(xin)号 :一是提(ti)高信号(hào)的放大(da)倍數 ;二是(shì)将測量(liang)段縮徑(jìng) , 人(rén)爲提高(gao)介質流(liú)速 , 這将大(da)幅提升(sheng)流量信(xìn)号。因此(cǐ) , 電(diàn)磁水表(biao)的測量(liang)腔體幾(jǐ)乎都采(cai)用縮徑(jing)工藝 , 一般(bān)縮徑爲(wèi)原标稱(cheng)口徑的(de) 70%~80%, 縮(suo)徑率以(yǐ)不顯著(zhe)影響儀(yí)表的壓(yā)損并且(qie)不顯著(zhe)改🔴變流(liú)場的穩(wěn)🔴定爲原(yuán)則。
電(diàn)磁水表(biǎo)的采樣(yàng)速率比(bǐ)較慢 , 信号(hào)又很微(wei)弱 , , 這也需(xu)要遠比(bi)電磁流(liu)量計更(gèng)穩定的(de)流速 , 考慮(lü)到縮徑(jing)的因素(su) , 一(yī)般電磁(cí)水表的(de)前後直(zhí)管段選(xuǎn)擇要比(bǐ)電磁流(liú)量計嚴(yán)♻️格。爲保(bǎo)🔆證計量(liang)精度 , 電磁(ci)水表通(tong)常需要(yào)前 10D和後 5D的直(zhí)管段。
9 儀表(biǎo)通信
這些通(tong)信幾乎(hū)都通過(guo)電纜連(lian)接儀表(biǎo)和計算(suan)機及控(kòng)制設備(bèi) , 以(yi)保證計(jì)量和工(gōng)藝控制(zhì)的、實時(shi)、可靠。
(2) 電磁(cí)水表主(zhu)要使用(yong)在原水(shui)和居民(min)自來水(shuǐ)的計量(liàng)、統計、分(fèn)析😍和結(jié)算上 , 幾乎(hū)沒有工(gōng)藝控制(zhì)要求 , 内部(bù)電池供(gong)應又限(xiàn)制它不(bu)能過多(duō)的耗電(diàn) , , 一(yī)般生産(chǎn)廠商都(dou)選下述(shù)配置中(zhōng)的若幹(gan)方式進(jìn)行📞通信(xìn) : (1) 和(he)傳統冷(lěng)水水表(biao)一樣 , 可以(yi)人工抄(chāo)表 , (2) (3) 與無線(xian)通信裝(zhuang)置的接(jie)口 , (4) RS-485通(tōng)信和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yang) , 通(tong)常執行(hang) Modbus RTU, 并(bìng)且需要(yao)外部供(gòng)電 (DC24 V) , 4根電(dian)纜。東海(hai)集團生(shēng)産的電(diàn)磁水表(biǎo)可以采(cai)用微功(gong)耗技術(shù)📧來進行(háng) RS-485通(tong)信 , , 省掉(diao)外供電(diàn)的 2, 通(tōng)信隻需(xū) 2根(gen)電纜連(lian)接。 (5) 紅外通(tōng)信 , 這是一(yī)種功耗(hào)較低的(de)無線雙(shuang)向通信(xìn)方式 , 容易(yì)滿足安(ān)裝在井(jing)下和水(shui)中的電(dian)磁水表(biao)的苛刻(kè)的防護(hu)㊙️要求。
1 0
1 0.1 溫度(du)要求
(1) 電磁(ci)流量計(ji)使用場(chǎng)合廣泛(fàn) , 通(tong)常在 -20~55℃的溫(wen)度環境(jìng)中可連(lián)續、穩定(ding)、可靠地(dì)工作。某(mou)些特定(ding)領域 , 甚至(zhi)能在 70
(2) 電磁水(shuǐ)表一般(bān)隻能在(zài) 0.1~55℃的(de)溫度環(huán)境中連(lian)續工作(zuo) , 設(she)計和性(xìng)能試驗(yàn)時 , 需考慮(lü)夏日高(gao)溫直射(she)的炙烤(kao)影響。
(1) , 且(qie)往往有(you)周期性(xìng) (1年(nián)左右 ) 的測(ce)試和維(wei)護。
(2) 電磁水(shuǐ)表檢測(ce)周期較(jiào)長 (2年左右(you) ) , 平(píng)時幾乎(hū)處于無(wu)監管狀(zhuang)态 , 大口徑(jìng)表數據(jù)值對計(ji)量結算(suan)影響巨(ju)大 , 因而對(duì)其設計(jì)、測試和(he)生産制(zhi)造的質(zhì)量要求(qiú)更高。
1 0.3 防護(hù)要求
(1) 電磁(ci)流量計(ji)使用廣(guang)泛 , 運行環(huan)境複雜(za) , 因(yīn)而生産(chǎn)廠商針(zhen)對不同(tóng)的使用(yòng)環境設(shè)計了不(bú)同的保(bǎo)護方♌法(fǎ)供用戶(hù)選擇 , 如采(cai)用 IP66标準的(de)通用型(xíng)電磁流(liú)量計 , 僅能(neng)防護雨(yǔ)水的淋(lín)落 ;高溫高(gao)濕環境(jìng)使用要(yào)采用特(te)殊的密(mi)封耐高(gao)溫設計(jì)🧑🏾🤝🧑🏼 ;IP68, 某些危(wei)險場合(hé) (如(ru)紡織廠(chǎng)、面粉加(jia)工廠、化(huà)工廠、煤(mei)礦、易燃(ran)易爆場(chang)所 ) 使用的(de)電磁流(liú)量計 , 必須(xū)按照隔(gé)爆标準(zhǔn)來設計(jì)外殼防(fáng)護。所以(yi)電磁流(liú)量計生(sheng)💛産廠商(shang)通常會(huì)按照用(yong)戶的使(shǐ)用環境(jing)條件👈 , 提供(gòng)相适應(yīng)的防護(hù)方式産(chǎn)品。
(2) 電磁水(shuǐ)表測量(liang)介質比(bi)較單一(yī) , 主(zhu)要是潔(jie)淨的原(yuán)水 (如輸送(song)的江、河(he)、湖泊之(zhi)水 , 井水及(jí)地下水(shuǐ) ) 和(hé)市政供(gòng)應的清(qing)潔自來(lai)水 , 所用場(chǎng)合幾乎(hu)無危險(xiǎn)性或爆(bào)炸性粉(fen)塵 , 使用環(huán)境溫度(dù)差不是(shi)太大 , , 而實(shi)際上電(dian)磁水表(biǎo)往往安(an)裝在井(jing)下潮濕(shī)場所 , , 要(yào)防止電(diàn)磁水表(biǎo)機殼密(mi)封處和(he)通信電(dian)纜進線(xian)處💋的水(shuǐ)滲漏十(shi)分重要(yao) , 所(suo)以電磁(ci)水表均(jun)按潛水(shuǐ)型設計(jì)外殼保(bǎo)護 , , 至少需(xu)要達到(dao) 1 m水(shuǐ)深 7, IP68标準(zhǔn) 2 m水(shui)深 10天以上(shang)的要求(qiu)。東海集(ji)團的電(diàn)磁水表(biǎo)外殼防(fang)護目前(qian)按 2 m水深 30天的(de) IP68标(biao)準制造(zào) , 并(bìng)且正在(zai)考慮将(jiang)防護試(shi)驗要求(qiú)提高到(dào) 10 m水(shuǐ)深 30天 , 以達到(dào) 6年(nian)以上防(fáng)護壽命(mìng)。
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