衛(wèi)生型電磁流量計(jì)采用了新型的衛(wèi)生型襯里材料和襯里工藝,符合食品行業(yè)的衛(wèi)生要求,同時(shí)采用了不銹鋼外殼及不銹鋼卡箍連接,方便電磁流量計(jì)的快速拆卸、清洗,使電磁流量計(jì)在使用過(guò)程中不易被污染,且能有效防止測(cè)量流體殘余物在測(cè)量管中的堆積,可廣泛應(yīng)用于礦泉水、醬油、果醬、啤酒、果汁、米酒、牛奶等食品的生產(chǎn)制造過(guò)程及衛(wèi)生、化工等領(lǐng)域。
衛(wèi)生型電磁流量計(jì) 特點(diǎn)
?采用新型的衛(wèi)生型襯里材料,防止了測(cè)量介質(zhì)殘余物在測(cè)量管中的堆積。
?采用快速連接方案,電磁流量計(jì)便于拆卸、維護(hù)和清洗。
?采用16位嵌入式微處理器做信號(hào)處理,具有集成度高,運(yùn)算速度快,計(jì)算精度高,全數(shù)字化信號(hào)
處理,抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量可靠等特點(diǎn)。
襯里的選擇
襯里材料 | 主要性能 | 適用范圍 |
氯丁橡膠Neoprene | 耐磨性好,有極好的彈性,高扯斷力耐一般低濃度酸堿鹽介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | <80°C,一般水,污水,泥漿,礦漿 |
聚氨酯橡膠Polyurethane | 有極好的耐磨性能,耐酸堿性能略差。 | <60°C,中性、強(qiáng)磨損的礦漿,煤漿、泥漿。 |
聚四氟乙烯PTFE | 化學(xué)性能最穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化氯、高溫二氟化氧。 | <180°C,濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì),衛(wèi)生類介質(zhì)。 |
F46 | 化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、潤(rùn)滑性、不粘性和不燃性與PTFE相仿,但F46材料強(qiáng)度、耐老化性、耐溫性能和低溫柔韌性優(yōu)于PTFE。與金屬粘接性能好,耐磨性好于PTFE,具有較好 的抗撕裂性能。 | <180°C,鹽酸、硫酸、王水和強(qiáng)氧化劑等,衛(wèi)生類介質(zhì) |
電極材料的選擇
材質(zhì) | 耐腐蝕性能 |
316L | 對(duì)于硝酸、室溫下<5%的硫酸,沸騰的磷酸、堿溶液;在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸等介質(zhì)有較強(qiáng)的耐腐蝕性。 |
哈氏合金HB | 耐沸點(diǎn)下一切濃度的鹽酸、硫酸、氫氟酸有機(jī)酸等非氧化性酸、堿、非氯化性鹽酸。 |
哈氏合金HC | 耐氧化性酸如:硝酸、混酸或鉻酸與硫酸的混合物及氧化性鹽類、海水 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硝酸)、有機(jī)酸、堿等的腐蝕,不耐較純的還原性酸(硫酸、鹽酸)的腐蝕,但如酸中含有氧化劑(如硝酸和含有Fe、Cu離子的介質(zhì))時(shí)則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性和玻璃很相似,除了氫氟酸、濃硫酸外,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和175°C以下的硫酸)的腐蝕,在堿中不耐腐蝕。 |
選購(gòu)注意問(wèn)題
1、精度等級(jí)和功能
市場(chǎng)上通用型EMF的性能有較大差別,有些精度高、功能多,有些精度低、功能簡(jiǎn)單。精度高的衛(wèi)生型電磁流量計(jì)基本誤差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩者價(jià)格相差1~2倍。因此測(cè)量精度要求不很高的場(chǎng)所(例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的,只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場(chǎng)所)選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。
有些型號(hào)衛(wèi)生型電磁流量計(jì)聲稱有更高的精確度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,例如環(huán)境溫度20~22℃,前后直管段長(zhǎng)度要求分別大于10D和3D(通常為5D和2D),甚至提出流量傳感器要與前后直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn),以減少夾裝影響。因此在多種型號(hào)選擇比較時(shí)不要單純只看高指標(biāo),要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說(shuō)明書(shū)做綜合分析。
市場(chǎng)上EMF的功能差別也很大,簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表;多功能衛(wèi)生型電磁流量計(jì)有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。
2、流速、滿度流量、范圍度和口徑
選定衛(wèi)生型電磁流量計(jì)口徑不一定與管徑相同,應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體,管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5~3m/s。EMF用在這樣的管道上,傳感器口徑與管徑相同即可。
EMF滿度流量時(shí)液體流速可在1~10m/s范圍內(nèi)選用,范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的,然而通常建議不超過(guò)5m/s,除非襯里材料能承受液流沖刷,實(shí)際應(yīng)用很少超過(guò)7m/s,超過(guò)10m/s則更為罕見(jiàn)。滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些型號(hào)儀表則為0.5m/s。有些新建工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系,從測(cè)量精度角度考慮,儀表口徑應(yīng)改用小于管徑,用異徑管連接之。
用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體,選用流速不低于2m/s,******提高到3~4m/s或以上,起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體,常用流速應(yīng)低于2~3m/s,以降低對(duì)襯里和電極的磨損。
在測(cè)量接近閾值(即下限值)的低電導(dǎo)液體,盡可能選定較低流速(小于0.5~1m/s),因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)增加,而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。
EMF的范圍度是比較大的,通常不低于20,帶有量程自動(dòng)切換功能的儀表,可超過(guò)50~100。國(guó)內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm,隨然實(shí)際應(yīng)用還是以中小口徑居多,但與大部分其他原理流量?jī)x表(如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等)相比,大口徑儀表占有較大比重。某企業(yè)近萬(wàn)臺(tái)儀表中,50mm以下小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
3、液體電導(dǎo)率
使用EMF的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差甚至不能使用,超過(guò)閾值即使變化也可以測(cè)量,示值誤差變化不大,通用型EMF的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)度及其分布電容,制造廠使用說(shuō)明書(shū)中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測(cè)電導(dǎo)率低至5×10-8S/cm的液體。
工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問(wèn)題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問(wèn)題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過(guò)低就不能使用。表1列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的情況,這類雜質(zhì)增加了電導(dǎo)率。對(duì)于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的要高,也有利于流量測(cè)量。
工作原理
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法
拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
性能特點(diǎn)
儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無(wú)可動(dòng)部件,工作壽命長(zhǎng)。
無(wú)截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
無(wú)機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號(hào)。
采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
具備一體化和分離型兩種型式。
高清晰度LCD背光顯示。
一體型電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制定,用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量。由于獨(dú)特的特點(diǎn),目前已廣泛地應(yīng)用于工業(yè)上各種導(dǎo)電液體的測(cè)量。主要用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè),與計(jì)算機(jī)配套可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。
主要優(yōu)點(diǎn)
(1)電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件,也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失,是流量計(jì)中運(yùn)行能耗******的流量?jī)x表之一。
(2)可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部無(wú)阻礙流動(dòng)部件,與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
(3)電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中,它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后,就可心用來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。
(4)電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或湍流)無(wú)關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬,其測(cè)量范圍度可達(dá)100:1,有的甚至達(dá)1000:1的可運(yùn)行流量范圍。
(5)電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。
(6)工業(yè)用電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬,從幾個(gè)毫米一直到幾米,而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備,為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
主要不足
(1)不能用來(lái)測(cè)量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
(2)不能用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),如對(duì)石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì),目前電磁流量計(jì)還無(wú)能為力。
(3)普通工業(yè)用電磁流量計(jì)由于測(cè)量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測(cè)量高溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理,也不能用于低溫介質(zhì)的測(cè)量,以防止測(cè)量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
(4)電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響。
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