插入式流量計
一、儀表概述：
插入式流量計是在管道式電磁流量計的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型流體流量儀表。它在保留管道式電磁流量計優(yōu)點的基礎(chǔ)上，針對管道式電磁流量計在大管道上安裝困難、費用大等缺陷，根據(jù)尼庫拉磁原理，用電磁方法通過測量流體的平均流速，從而獲得流體的體積流量。特別是采用了帶壓開孔，帶壓安裝技術(shù)后，插入式電磁流量計可在不停車（水）的情況下安裝，也可在鑄鐵管、水泥管、PE管上安裝。插入式電磁的研制成功，為流體流量的檢測提供了一種新的手段。
二、測量原理：
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出，數(shù)值大小與流量成正比例，其值為：E=KBVD式中：
E－感應(yīng)電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強度；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距；（測量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波用一系列的數(shù)字處理后，用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、適用場合：
主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。包括酸、堿、鹽等強腐蝕性的液體。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理，水利建設(shè)等領(lǐng)域。
四、性能特點：
1、耐腐蝕全不銹鋼材質(zhì) ABS全模具生產(chǎn)探頭 結(jié)構(gòu)簡單、牢固、無活動部件，使用壽命長：
2、測量可靠，抗*力強；
3、體積小、重量輕、安裝方便、維護量??；
4、測量范圍大，測量不受溫度、密度、壓力、粘度、導(dǎo)電率等變化的影響;
5、壓力損失為零；
6、能夠在不斷流的情況下進(jìn)行安裝、拆卸，為用戶的檢修帶來了方便。
7、較一般插入式電磁流量計的制造成本和安裝費用低，特別適合大中徑管道流量測量。
五、技術(shù)指標(biāo)：
公稱通徑：DN80-DN2200：2W-LDGC系列；
流動方向：正，反，凈流量；
量程比：150：1；
重復(fù)性誤差：測量值的±0.1%；
精度等級：：0.2級、 0.5級、1.0級；
被測介質(zhì)溫度：
普通橡膠襯里：-20~+60℃；
高溫橡膠襯里：-20~+90℃；
聚四氟乙烯襯里：-30~+100℃；
高溫型乙烯襯里：-30~+180℃；
額定壓力：0.6—40Mpa；
測量范圍：流量測量范圍對流速度范圍是0.3—15m/s；
電導(dǎo)率范圍：被測流體電導(dǎo)率≥5μs/cm，大多數(shù)以水為成份的介質(zhì)，其導(dǎo)電率在200-800μs/cm范圍內(nèi)，均可選用電磁流量；
輸出電流及負(fù)載電阻：4~20mA全隔離負(fù)載電阻＜750歐姆脈沖頻率0-1KHZ光電隔離OCT外接電≤35V導(dǎo)通時 集電極zui大電流為25mA；
電極材料：含鉬不銹剛、鈦（Ti）、鉭（Ta）、哈氏合金（H）、鉑（Pt）或其他特殊電極材料；防護等級： 潛水型： IP68，其他型 IP65；
供電電源：85~265V， 45~63HZ；
直管段長度：管道式：上游≥5DN，下游≥2DN；
連接方式：流量計與配管之間均采用法蘭連接，法蘭連接尺寸應(yīng)符合GB9119-88的規(guī)定；
工作電源：外接交流220V，外接直流24v、內(nèi)置干電池多種選擇；
防暴標(biāo)志：EXdllBT4；
環(huán)境溫度： -25℃~+60℃；
相對溫度：5%~95%；
消耗總功率：小于20W。
六、流量計的安裝要求：
1、安裝環(huán)境的選擇：
a、應(yīng)盡量遠(yuǎn)離具有強電磁場的設(shè)備，如大電機、大變壓器等。
b、安裝場所不應(yīng)有強烈的震動，管道固定牢靠。環(huán)境溫度應(yīng)變化不大。
c、安裝環(huán)境應(yīng)便于安裝和維護。
2、安裝位置的選擇：
a、位置必須保證管道內(nèi)始終充滿被測流體。
b、選擇流體流動脈沖小的地方。即應(yīng)遠(yuǎn)離泵和閥門、彎頭等局部阻力件。
c、測量雙相（固、液或氣、液）流體時，應(yīng)選擇不易引起相分離的地方。
d、應(yīng)避免測量部位出現(xiàn)負(fù)壓。
e、被側(cè)管道直徑或周長容易測量，并且橢圓度應(yīng)較小。
3、直管段長度：
傳感器安裝管道上游側(cè)直管段長度應(yīng)大于或等于10D，下游側(cè)應(yīng)不小于5D。D為被測管道通徑。
4、流量控制閥門和調(diào)節(jié)閥門：
流量控制閥門應(yīng)安裝在傳感器上游側(cè)的被測管道上，流量調(diào)節(jié)閥門應(yīng)安裝在傳感器下游側(cè)。測量時，通常流量控制閥門應(yīng)處于全開狀態(tài)。
5、安裝底座的焊接的要求如下：
a、安裝底座63管子的軸線與被測管道的軸線相互垂直。其夾角為90°
b、采用焊條平焊。焊后保證法蘭端面與管軸線平行，焊縫牢固，能承受1.6Mpa壓力無滲漏現(xiàn)象。
c、被測管道開孔尺寸與安裝底座的通孔外徑*。
6、安裝方式：
a、垂直安裝：傳感器插入管道時應(yīng)與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°，適用于測量管道振動小的清潔介質(zhì)。
b、傾斜安裝：其傳感器的軸線與被測管道的軸線夾角為45°，適用于大管徑且測量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測量，該安裝方式水阻小，不宜纏掛。
c、插入式電磁流量傳感器插入點有兩種方法：一是插入到被測管道的中心軸線上，二是插入到管道內(nèi)壁為管道的0.25D處。
7、傳感器的安裝：
a、清理被測管安裝底座的焊渣和毛刺。
b、關(guān)掉上游流量控制閥門或采用低壓供水。
c、將DN50球閥安裝到安裝底座上。注意球閥的長空腔向上，檢查球閥是否能全開全關(guān)、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開定位螺母。將傳感器插入桿通過球閥插入被測管道，同時應(yīng)注意傳感器方向標(biāo)志桿指向應(yīng)和流體流向*。
七、故障排除：
電磁流量計在運行中會由于各種故障的發(fā)生會造成測量不準(zhǔn)的現(xiàn)象，一般在運行中電磁流量計產(chǎn)生的故障大概可分為兩類。一類為流量計本身故障，元器件損壞引發(fā)的故障；一類為外界條件的改變引起的故障，例如：輸出不穩(wěn)定、流動無數(shù)次、誤差過大等。下面介紹幾種簡單的故障排除辦法：
a、輸出不穩(wěn)定：1.流場不穩(wěn)；2.通過傳感器的液體中含有氣體、大固體塊；3.電氣連接虛接；4.接地不良；5.電極滲漏 解決方法：1.改造管道、或增加安裝假傳感器；2.正?，F(xiàn)象；3.檢查接線，接好線；4.接好地線；5.修理傳感器。
b、液體流動無輸出：1.與轉(zhuǎn)換器之間的信號傳輸電纜兩芯線接反；2.電源未接或接觸不良；3.傳感器儀表管道、外殼、端面有滲漏。解決辦法：1.倒線頭；2.接好電源、保持接觸良好；3.修理傳感器。
c、液體不流動有輸出：1.與轉(zhuǎn)換器之間信號傳輸電纜連接有斷路；2.信號電纜到電極連接斷路；3.電極表面沾污或沉積絕緣層；4.接地不良或斷路。 解決方法：1.接好電纜線；2.打開傳感器、重新接上；3.擦洗電極表面；4.接好地線。
d、誤差過大：1.零點過高；2.未*充滿液體；3.供電電源畸變過大；4.接地不良。 解決方法：1.重新調(diào)整零點；2.改善管道條件，傳感器始終充滿液體；3.改善供電電源條件，符合正常工作條件；4.接好地線。
八、安裝注意事項：
1、傳感器應(yīng)垂直安裝，并且流體自下而上流動，以滿足固、液兩項處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物（泥沙、小石子顆粒等）容易發(fā)生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動，會造成流量計輸出的來回擺動；掛在電極附近的雜草的來回擺動也會引起流量計的輸出不穩(wěn)定。在流量計上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。
2、插入式電磁流量計防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時關(guān)閉流量計上、下游的閥門，若流體的溫度高于氣溫．冷卻后收縮，使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離，引起電極泄漏。
3、在流量計附近加負(fù)壓防止閥，打開閥門接通大氣壓，以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。插入式電磁流量計下游接有垂直管道時，若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量，傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓，需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、流量計適當(dāng)?shù)木S護空間，大口徑流量計往往安裝在儀表井內(nèi)，為了管道安裝、接線、檢查和維護的方便，需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護的方便，儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度，以便于清洗、安裝。
九、主要技術(shù)數(shù)據(jù)：
1、整機和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB／T 9248—1999 |
公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000 |
zui高流速 | 15m／s |
精確度 | DNl5～DN600 | 示值的：±0.3％(流速≥1m／s)；±3mm／s(流速<1m／s) |
DN700—DN3000 | 示值的±0.5％(流速≥0.8m／S)；±4mm／s(流速<0.8m／S) |
流體電導(dǎo)率 | ≥5uS／cm |
公稱壓力 | 4.0MPa | 1.6MPa | 1.0MPa | 0.6MPa | 6.3、10MPa |
DNl0～DN80 | DN100～DN150 | DN200～DN1000 | DN1200～DN2000 | 特殊訂貨 |
環(huán)境溫度 | 傳感器 | —25℃—十60℃ |
轉(zhuǎn)換器及一體型 | —10℃—十60℃ |
襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加網(wǎng)PFA |
zui高流體溫度 | —體型 | 70℃ |
分離型 | 聚氯丁橡膠襯里 | 80℃；120℃(訂貨時注明) |
聚氨酯襯里 | 80℃ |
聚四氟乙烯襯里 | 100℃；150℃(訂貨時注明) |
聚全氟乙丙烯(F46) |
加網(wǎng)PFA |
信號電極和接地電極材料 | 不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
電極機構(gòu) | DN300—DN3000 |
連接法蘭材料 | 碳鋼 |
接地法蘭材料 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
進(jìn)口保護法蘭材料 | DN65—DNl50 | 不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
DN200～DNl600 | 碳鋼十不銹鋼1Crl8Ni9Ti |
外殼防護 | DNl5～DN3000分離型橡膠或聚氨酯襯里傳感器 | IP65或IP68 |
其他傳感器、——體型流量計和分離型轉(zhuǎn)換器 | IP65 |
間距(分離型) | 轉(zhuǎn)換器距離傳感器一般不超過100m |
2、轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)
電源 | 交流 | 85—265V，45—400Hz |
直流 | 11—40V |
操作鍵和顯示 | 按鍵式 | 4個薄膜按鍵可設(shè)定選擇全部參數(shù)，也可利用PC機(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程； | 3行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示； | 第1行顯示流量值； | 第2行顯示流量單位； | 第3行顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 |
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磁鍵式 | 2個磁鍵用于顯示參數(shù)的選擇和復(fù)位，利用PC機(RS232)對轉(zhuǎn)換器設(shè)定編程； | 2行LCD寬視角、寬溫、帶背光顯示： | 第1行:磁鍵選擇:顯示流量百分比、正向總量、反向總量、差值總量、報警、流速。 | 第2行：顯示流量。 |
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內(nèi)部積算器 | 正向總量、反向總量及差值總量。 |
輸出信號 | 單向模擬輸出 | 全隔離，負(fù)載≤600D．(20mA時)； | 上限：0—21mA可選，每檔lmA； | 下限：0—21mA可選，每檔1mA； | 正、反向流量輸出方式編程。 |
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雙向模擬輸出 | 下限限制為?；?mA，其他同單向模擬輸出。 |
雙向脈沖輸出 | 兩路輸出分別對應(yīng)正向和反向流量,頻率0～800Hz,上限1—800Hz可選,每檔IHz； | 方波或選定脈寬，選定脈寬上限2．5S，每檔1ms； | 無源隔離晶體管開關(guān)輸出，可吸收250mA的電流，耐壓35V。 |
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雙路報警輸出 | 可報警(編程)高／低流量、空管、故障狀態(tài)、正，，反向流量、模擬量超量程、脈沖量超量程、脈沖小信號切除，輸出極性可選； | 帶隔離保護的晶體管開關(guān)輸出,可吸收250mA的電流,耐壓35V.(與脈沖輸出不隔離) |
|
數(shù)字通訊 | | RS232，RS485，HART |
3、襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 |
—體型 | 分離型 | |
聚四氟乙烯（F4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機溶劑。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃ 150℃ (需特殊訂貨) | 1、濃酸、堿等強腐蝕性介質(zhì)。 2、衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
聚全氟乙丙烯（F46) | 同F(xiàn)4，耐磨性、抗負(fù)壓能力高于F4。 | 同上 | |
聚氟合乙烯（Fs) | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低。 | 80℃ | |
聚氯丁橡膠 | 1、有*的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。2、耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕，不耐氧化介質(zhì)的腐蝕。 | 80℃ 120℃ (需特殊訂貨) | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿。 |
聚氨酯橡膠 | 1、耐磨性能*。
2、耐腐蝕性能較差。 | 80℃ | 中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿 |
4、進(jìn)口保護法蘭和接地法蘭(或接地環(huán))的選擇
法蘭種類 | 適 用 范 圍 |
接地法蘭(或接地環(huán)) | 適用于非導(dǎo)體管道，如塑料管道，但有接地電極的傳感器不需要。 |
進(jìn)口保護法蘭 | 當(dāng)介質(zhì)有強磨損性時選用。 |
5、電極的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及，市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
哈氏合金B(yǎng) | 對沸點以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如：Fe，”、、Cu”下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕，但如酸中含有氧化劑(如硝酸、Fc＋＋、Cu＋＋)時，則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁；耐蝕。 |
鉑／鈦合金 | 幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性，強磨損性的介質(zhì)。 |
注： 由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實際情況自己做出選擇，必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗，如掛片試驗。 |
