淺談電(diàn)磁流量(liàng)計與電(dian)磁水表(biǎo)的區别(bie)
, 一對測(cè)量電極(jí)鑲嵌在(zài)中部 , 呈對(duì)稱分布(bù) , 電(dian)極與介(jiè)質間的(de)部位爲(wei)一對直(zhí)徑爲 6~10 mm的圓(yuan)餅狀薄(bao)金屬 , 其伸(shēn)出部分(fen)厚度僅(jin) 2~4 mm, , 猶(yóu)如一根(gēn)普通的(de)圓筒形(xing)流體管(guǎn)道 , , , 因而電(diàn)信号經(jing)放大處(chù)理後得(dé)到的流(liú)量數據(ju) ,
電(dian)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(shi)分優🔞良(liáng) ;通(tōng)常可測(ce)量流速(su)在 0.4~12 m/s範圍的(de)各種導(dao)電介質(zhì) ;可(ke)以雙向(xiang)計量 ;測量(liang)介質可(ke)以是單(dān)一溶液(ye) , 也(ye)可以是(shi)固、液混(hùn)合物 , 也允(yǔn)許有氣(qi)泡 (氣泡和(he)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(cí)流量計(jì)廣泛應(ying)用于各(ge)類導電(diàn)介質的(de)計量 , 如清(qing)水、污水(shuǐ)、液态酸(suan)、堿、鹽、液(yè)态有機(ji)化工産(chan)品、食品(pǐn)工業中(zhōng)的醬油(yóu)、醋及酒(jiu)類等。混(hun)有塊狀(zhuang)果肉的(de)蘋果醬(jiàng)、混有沙(sha)石的混(hun)凝土 , 這些(xiē)漿狀混(hun)合物也(yě)可以計(ji)量 , 隻是各(ge)種腐蝕(shí)性強的(de)介質需(xu)配置耐(nài)腐蝕的(de)工程材(cái)料 , 如橡膠(jiāo)、聚四氟(fú)乙烯、尼(ní)龍等做(zuo)流量計(ji)的内襯(chèn)。混有氣(qì)🙇🏻泡和🧑🏾🤝🧑🏼固(gù)态物質(zhi)的醬料(liao)需采用(yòng)特殊的(de)計算方(fang)法來減(jian)少計量(liàng)的誤差(cha)。
一(yī)般的電(diàn)磁流量(liàng)計由于(yú)電路複(fú)雜、勵磁(ci)功率較(jiao)大 , 整機功(gōng)耗需 15~25 V· A, (AC220 V) 或的(de)安全電(dian)源 (DC24 V) 供電。随(suí)着電子(zǐ)技術突(tū)飛猛進(jìn)的發展(zhǎn) , 2~3 m V精密(mì)到 0.1 m V, 動态分(fèn)辨率可(ke)以低至(zhì)± 0.000 03 m V, 這(zhe)種新技(ji)術功耗(hao)極低 , , 由于(yú)市場定(ding)位和使(shi)用要求(qiu)不同 , , 本文做(zuo)以下評(ping)述。
1 應用領(ling)域
(1) 電磁流(liu)量計使(shǐ)用廣泛(fan) , 适(shì)用于工(gong)業生産(chǎn)中各種(zhǒng)導電介(jiè)質的流(liú)量連續(xù)計量和(hé)🐆生産工(gōng)藝控制(zhì)領域、科(ke)學研究(jiu)的計量(liàng)測控領(ling)域。
(2) , 主(zhu)要解決(jue)水源和(hé)城鄉供(gong)水的計(ji)量、統計(ji)、分析、結(jié)算功能(neng)。
2 精(jing)度
(1) 0.5%, 高精(jīng)度的可(ke)達到± 0.2%0.3%。
(2) (Q2 ~Q4 ± 2%, Q1 ~Q2 ± 5%) , 高精(jing)度的可(kě)達到 I級 (Q2 ~Q4 ± 1%, Q1 ~Q2 ± 3%) 。
3 口徑(jing)
(1) 電(dian)磁流量(liang)計生産(chǎn)廠商大(dà)都可以(yǐ)提供 DN20~DN500的産(chan)品 , 規模較(jiào)大的專(zhuan)業廠商(shang)可以提(tí)供 DN10~DN3000的電磁(cí)流量計(ji) , DN25~DN600
(2) 市場應(yīng)用多的(de)電磁水(shui)表口徑(jing)在 DN50~DN300, 少數先(xian)進的跨(kuà)國專業(yè)廠商能(neng)生産 DN25~DN800
4 量程(chéng)範圍 (計量(liang)流速範(fàn)圍 ) 及量程(chéng)遷移
(1) 電磁(ci)流量計(ji)的介質(zhì)流速測(ce)量範圍(wéi)通常爲(wei) 0.4~12m/s, 通(tong)常用 Qmax 和 Qmin 來定(dìng)義計量(liang)範圍 , Qmax /Qmin (量程(chéng)比 ) 一般在(zai) 20~25範(fan)圍 , Qmin ~Qmax 應保證(zheng)精度。如(ru) DN100的(de) 0.5級(jí)表 , 在量程(cheng)比 20的情況(kuang)下 , 在 10 m3 /h (Qmin ) 至 200 m3 /h (Qmax ) 流量範(fàn)圍内 , 0.5%的精(jing)度。作爲(wèi)電磁流(liú)量計 , 考慮(lü)使用的(de)經濟性(xìng) , 常(chang)将 Qmax 選在 6.5~8.5 m/s, 如(ru)上述 Qmax 爲 200 m3 /h的 DN100電磁(ci)流量計(ji) , 其(qi) Qmax 7.07 m/s。廠商(shang)可以自(zi)行規定(dìng)各種口(kǒu)徑的 Qmax 流速(su) , 例(li)如某型(xing) DN100電(dian)磁流量(liàng)計 , 其 0.5Qmax 200 m3 /h, Qmax /Qmin ≥ 25;Qmax 的(de)流速爲(wèi) 7.07 m/s, 8~200 m3 /h量(liàng)程範圍(wei)内的誤(wù)差小于(yu)± 0.3%。
所謂(wèi)“量程遷(qian)移” , 是指該(gāi)台電磁(cí)流量計(jì)在某種(zhong)工藝現(xiàn)場 , 其流量(liàng)計量範(fàn)圍要調(diao)整到 4~80 m3 /h, 4 m A對應(ying)流量是(shi) 4 m3 /h, 20 m A輸(shū)出時對(dui)應的測(ce)量值爲(wei) 80 m3 /h。即(jí)将這台(tai)電磁流(liú)量計的(de)計量範(fàn)圍由标(biao)稱的 10~200 m3 /h, 通過(guo)菜單改(gai)變參數(shù) , 4~80 m3 /h。當然(rán) , 經(jing)過這樣(yàng)的量程(chéng)遷移 4~10 m3 /h流量(liàng)段的測(ce)量精度(du)将超出(chū)± 0.5%, 電(dian)磁流量(liang)計的計(jì)量上限(xian)流量點(diǎn) , 1~10 m/s, 要兼(jiān)顧經濟(jì)流速 2.5~4.5 m3 /h和工(gong)藝要求(qiú)。
電(dian)磁水表(biǎo)沒有“量(liang)程遷移(yí)”的概念(niàn) , 它(ta)的計量(liang)範圍在(zài)始動流(liu)量 QS 至大流(liú)量 Q4 之間 , 選用(yòng)電磁水(shui)表的口(kǒu)徑 , 主要應(ying)考慮滿(man)足經濟(ji)流速。
5 重複(fu)性
(1) 對于電(diàn)磁流量(liàng)計 , 重複性(xing)是重要(yào)的技術(shu)指标之(zhī)一 , 其重複(fu)性指标(biao)通常爲(wei)精度的(de) 1/3, 例(lì)如 0.5級精度(du)的電磁(cí)流量計(jì) , 其(qí)重複性(xìng)應優于(yu)± 0.16%;0.2級(jí)表的重(zhòng)複性應(yīng)優于± 0.06%。
(2) 電磁水(shui)表并不(bu)把重複(fu)性作爲(wei)一項考(kao)核的質(zhì)量指✊标(biāo) , 它(ta)僅是一(yī)項設計(ji)和實驗(yan)指标。電(dian)磁水表(biao)重要的(de)技術指(zhǐ)🤩标爲精(jing)度 , 低的始(shǐ)動流量(liàng) , Q1 (Q3 /Q1 ) 。當(dāng)然 , 對于流(liu)量計來(lai)講 , 兩者均(jun1)能保證(zheng)長期連(lian)續的穩(wěn)定運行(háng)是十分(fèn)重要🔱的(de)。
(2) 電磁(ci)水表的(de)采樣速(su)率比較(jiào)慢 , 電子線(xiàn)路由先(xiān)進的低(dī)功耗、超(chao)低功耗(hao)的集成(cheng)電路爲(wèi)主 , 計算方(fāng)法爲特(tè)殊的省(sheng)電方式(shi) , 因(yin)而功耗(hào)極低 , 可以(yǐ)由内部(bù)電池來(lái)連續長(zhang)期供電(dian)。這要求(qiu)電磁水(shuǐ)表的電(diàn)池工作(zuo)壽命至(zhì)少爲 5~6, 現在(zai)也有 8~10年的(de)産品。對(duì)于電磁(ci)水表而(er)言 , 降低功(gōng)耗、提高(gao)電池工(gōng)作壽命(mìng)是一項(xiàng)難度很(hen)大的挑(tiao)戰。
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(gōng)業控制(zhì)的工👌藝(yì)要求✍️ , 其特(te)點爲及(ji)高速 , 因而(ér)采樣處(chu)理速率(lü)普遍要(yào)求高于(yu) 100 ms/次(cì)。
(2) 電(dian)磁水表(biǎo)的采樣(yàng)速率在(zài) 1~30 s/次(ci)範圍 , 就可(kě)以得到(dào)計量的(de)流量數(shù)據 , , 功耗也(yě)越低 ;通常(chang)采樣速(su)率在 15 s/次時(shi) , 6年。
8 管道結(jie)構與測(ce)量直管(guǎn)段
(1) 電磁流(liu)量計可(kě)以由市(shi)電供電(dian) , 因(yin)而電子(zǐ)元器件(jiàn)和電子(zǐ)線路的(de)選擇受(shou)功耗的(de)影❗響小(xiao) , ;數百毫(hao)安的勵(lì)磁電流(liu)使傳感(gan)器的信(xin)号輸出(chū)幅度也(yě)較🌈大 , 因而(ér)不必對(dui)流體額(é)外加速(su)以增強(qiang)信号幅(fú)值。
電磁流(liu)量計的(de)測量腔(qiang)爲直管(guan) , 工(gong)藝簡單(dan) , 加(jiā)工成本(běn)低 , 是電磁(cí)流量計(ji)測量腔(qiāng)體的普(pǔ)遍設計(ji)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 , (8 m/s左右 ) , 高速(su)采樣率(lǜ)又可及(ji)時修正(zheng)各種流(liu)場變化(huà)帶來的(de)誤差 , 所以(yi)電磁流(liu)量計的(de)直管段(duan)爲前 5D3D
(2) 電磁(ci)水表使(shǐ)用内裝(zhuāng)的锂電(diàn)池供電(dian) , 降(jiàng)低功耗(hao)、延長工(gong)作壽命(ming)是其設(she)計任務(wù)的關鍵(jiàn) , (通(tōng)常它的(de)勵磁電(dian)流僅爲(wei)電磁流(liu)量計的(de) 1/10, 甚(shèn)至更低(dī) ) , 這(zhe)樣傳感(gǎn)器的有(you)效輸出(chū)信号幅(fú)值就很(hen)微弱。電(dian)磁水表(biǎo)研發人(ren)員通常(cháng)用兩種(zhong)方法來(lai)增強信(xìn)号 :一是提(tí)高信号(hao)的放大(dà)倍數 ;二是(shi)将測量(liàng)段縮徑(jìng) , , 這将大(da)幅提升(sheng)流量信(xìn)号。因此(ci) , 電(diàn)磁水表(biǎo)的測量(liang)腔體幾(jǐ)乎都采(cai)用縮徑(jing)工藝 , 一般(ban)縮徑爲(wei)原标稱(cheng)口徑的(de) 70%~80%, 縮(suo)徑率以(yǐ)不顯著(zhe)影響儀(yi)表的壓(ya)損并且(qiě)不顯著(zhe)改變流(liu)場的穩(wen)定爲原(yuán)則。
電磁水(shui)表的縮(suō)徑工藝(yi)加大了(le)制造難(nán)度 , 增大了(le)壓力損(sun)失 , 太大的(de)縮徑也(yě)會擾亂(luan)流場的(de)穩定 ,
電(diàn)磁水表(biǎo)的采樣(yang)速率比(bi)較慢 , 信号(hao)又很微(wei)弱 , 這樣計(ji)算處理(li)需要的(de)穩定時(shí)間比較(jiào)長 , 這也需(xū)要遠比(bi)電磁流(liu)量計更(gèng)穩定的(de)流速 , 考慮(lü)到縮徑(jìng)的因素(su) , 一(yī)般電磁(cí)水表的(de)前後直(zhí)管段選(xuan)擇要比(bǐ)電磁流(liú)量計嚴(yan)格。爲保(bǎo)證計量(liàng)精度 , 10D和後 5D的直(zhi)管段。
9 儀表(biao)通信
(1) 電磁(cí)流量計(jì)使用廣(guǎng)泛 , , 因(yīn)而通信(xin)方式比(bi)較豐富(fu) , 一(yi)般生産(chǎn)廠商都(dou)有下述(shu)配置 : (1) 定量(liang)脈沖輸(shu)出 , 如輸出(chu)一個脈(mo)沖代表(biao) 1 m3 /h流(liú)量 (可選 0.1 m3 /h, 甚至(zhi) 0.01 m3 /h) 。 (2) 頻率(lǜ)輸出 , 表示(shi)輸出 0~10 k Hz頻率(lǜ)範圍代(dai)表 0~Qmax 流量。 (3) 輸出(chū) 4~20 m A電(diàn)流 , 通常表(biao)示瞬時(shí)量爲 Qmin ~Qmax 。近幾(ji)年設計(jì)的 4~20 m A電流模(mo)拟信号(hao) , 可(ke)以同時(shi)進行數(shu)字通信(xìn) , 即(jí)可以進(jin)行 HART (協議 ) 通信(xin)。 (4) RS-485通(tōng)信 , 通常執(zhí)行 Modbus RTU (5) , 一般(bān)有 1~2路輸出(chu)控制 , 以執(zhí)行超流(liú)量上限(xiàn)關閘 , 超流(liu)量下限(xiàn)開閘等(děng)工藝控(kong)制。
,
(2) 電磁(cí)水表主(zhu)要使用(yong)在原水(shui)和居民(min)自來水(shui)的計量(liàng)、統計、分(fèn)㊙️析和結(jie)算上 , 幾乎(hu)沒有工(gōng)藝控制(zhì)要求 , 内部(bù)電池供(gòng)應又限(xian)制它不(bu)能過多(duo)的耗電(diàn) , 因(yin)此通信(xìn)方式比(bi)較簡潔(jie) , 一(yi)般生産(chan)廠商都(dōu)選下述(shu)配置中(zhong)的若幹(gan)方式進(jin)行通信(xin)🚶♀️ : (1) 和(hé)傳統冷(leng)水水表(biao)一樣 , 可以(yǐ)人工抄(chao)表 , 因而都(dou)有液晶(jīng)屏進行(háng)流量數(shu)據顯示(shì)。 (2) 開(kai)關量輸(shu)出。 (3) , 可通過(guò)無線通(tong)信設備(bèi)進行聯(lián)網通信(xìn)。 (4) RS-485通(tōng)信和電(diàn)磁流量(liang)計一樣(yàng) , 通(tōng)常執行(hang) Modbus RTU通(tōng)信協議(yi) , 并(bing)且需要(yao)外部供(gòng)電 (DC24 V) , 這往往(wǎng)需要 4根電(diàn)纜。東海(hai)集團生(sheng)産的電(diàn)磁水表(biao)可以采(cai)用微功(gong)耗技術(shù)來進行(háng) RS-485通(tong)信 , 這種方(fāng)式可以(yǐ)使用内(nèi)部锂電(dian)池進行(hang)供電 , 省掉(diao)外供電(diàn)的 2根電纜(lǎn) , 2根(gen)電纜連(lian)接。 (5) 紅外通(tong)信 , 這是一(yi)種功耗(hào)較低的(de)無線雙(shuang)向通信(xin)方式 , 容易(yi)滿足安(an)裝在井(jǐng)下和水(shuǐ)中的電(dian)磁水表(biao)的苛刻(ke)的防護(hu)🔴要💋求。
1 0
1 0.1 溫度(du)要求
(1) 電磁(ci)流量計(jì)使用場(chǎng)合廣泛(fan) , 通(tōng)常在 -20~55℃的溫(wēn)度環境(jìng)中可連(lián)續、穩定(dìng)、可靠地(di)工作。某(mǒu)些特定(dìng)📞領域 , 70℃高溫(wēn)條件下(xia)正常運(yùn)行。
(2) 電磁水(shuǐ)表一般(ban)隻能在(zai) 0.1~55℃的(de)溫度環(huan)境中連(lian)續工作(zuò) , 設(shè)計和性(xing)能試驗(yan)時 , 需考慮(lü)夏日高(gāo)溫直射(shè)的炙烤(kao)影響。
1 0.2 維護(hù)要求
(1) , 且(qiě)往往有(you)周期性(xing) (1年(nian)左右 ) 的測(cè)試和維(wei)護。
(2) (2年左右(you) ) , , 大口徑(jìng)表數據(ju)值對計(ji)量結算(suàn)影響巨(jù)大 , 因而對(dui)其設計(ji)、測試和(hé)生産制(zhì)造的質(zhì)量要求(qiú)更高。
1 0.3
(2) 電磁水(shui)表測量(liàng)介質比(bǐ)較單一(yi) , 主(zhu)要是潔(jie)淨的原(yuan)水 (如輸送(sòng)的江、河(he)、湖泊之(zhī)水 , 井水及(ji)地下水(shui) ) 和(hé)市政供(gong)應的清(qing)潔自來(lái)水 , 所用場(chang)合幾乎(hū)無危險(xiǎn)性或爆(bao)炸性粉(fen)塵 , 使用環(huan)境溫度(dù)差不是(shi)太大 , 看似(si)其防護(hu)要求比(bi)較容易(yì)解決 , , 管道(dào)滲漏及(ji)雨雪天(tian)氣又可(kě)将電磁(cí)水表泡(pao)在水中(zhong) , 要(yao)防止電(diàn)磁水表(biao)機殼密(mi)封處和(he)通信電(dian)纜進線(xian)處的水(shuǐ)滲漏📞十(shí)分重要(yào) , 所(suo)以電磁(cí)水表均(jun1)按潛水(shui)型設計(jì)外殼保(bǎo)護 , 爲提高(gao)防護質(zhì)量 , 至少需(xū)要達到(dao) 1 m水(shuǐ)深 7天的試(shì)驗要求(qiu) , 其(qi)防護應(yīng)執行 IP682 m水(shui)深 10天以上(shàng)的要求(qiú)。東海集(jí)團的電(diàn)磁水表(biao)外殼防(fáng)護目前(qian)按 2 m水深 30天的(de) IP68标(biāo)準制造(zào) , 10 m水(shuǐ)深 30天 , 以達到(dao) 6年(nian)以上防(fáng)護壽命(ming)。
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