測量水流量計種類(lèi)有很多,常見(jiàn)的有:V錐流量計、電磁流量計、金屬管轉子流量計、渦街流量計、液體渦輪流量計、超聲波明渠流量計、超聲波流量計,目前來(lái)說(shuō),電磁流量計,液體渦輪流量計與超聲波流量計可以解決大部分的工況。
接下來(lái)江蘇銘創(chuàng )儀表帶大家一起了解一下幾種常見(jiàn)的測水流量計。
電磁流量計
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介及技術(shù)指標
1.1電磁流量計產(chǎn)品種類(lèi)及適用范圍
電磁流量計由電磁流量傳感器和電磁流量轉換器兩大部分組成,主要分為兩大類(lèi):一體型和分離型。
電磁流量計是基于法拉*電磁感應定律原理的流量?jì)x表,用于測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量。它廣泛應用于石油化工、鋼鐵冶金、給水排水、水利灌溉、水處理、環(huán)保污水、造紙、醫藥、食品等工農業(yè)部門(mén)的生產(chǎn)過(guò)程的流量測量和控制。
1.2產(chǎn)品特點(diǎn)
1.獨立性強,測量不受液體密度、粘度、溫度壓力和電導率等物理量變化的影響。
2.結構簡(jiǎn)單,故障率低,測量管內無(wú)活動(dòng)及阻流部件,不堵塞、無(wú)壓損。
3.適用范圍廣,量程比寬,適合導電液體,含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。
4.安裝要求低,直管段要求低(前 5D 后 2D)。
5.工作穩定可靠,采用低頻方波勵磁,功耗小,零點(diǎn)穩定。
6.輸出信號多樣性,可輸出與流速成正比例的線(xiàn)性模擬信號、數字信號及報警信號。
1.3 工作原理(見(jiàn)圖 1-1)
流量計測量原理是基于法拉*電磁感應規律。流量計的測量管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電*沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電*頭于襯里內表面基本齊平。勵磁線(xiàn)圈由雙向方波脈沖勵磁時(shí),將在與測量管軸線(xiàn)垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為 B 的工作磁場(chǎng)。此時(shí),如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管,將切割磁力線(xiàn)感應出電動(dòng)勢 E。電動(dòng)勢 E 正比于磁通量密度 B,測量管內徑 d 與平均流速 V的乘積、電動(dòng)勢 E(流量信號)由電*檢出并通過(guò)電纜送至轉換器。轉換器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流信號,用于流量的測量和控制。
式中:
E---------為電*間的信號電壓(v)
B---------磁通密度(T)
d---------測量管內徑(m)
V--------平均流速(m/s)
K---------常數
由于 K 為常數,勵磁電流是恒流的,故 B 也是常數,則由(1-1)式可知,體積流量 Q 與信號電壓 E 成正比,即流速感應的信號電壓 E 與體積流量 Q 成線(xiàn)性關(guān)系。因此,只要測量出 E 就可確定流量 Q,這就是電磁流量計的基本工作原理。
由(1-1)式可知,被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、導電率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數不會(huì )影響測量結果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對稱(chēng)流動(dòng)(如層流或紊流)就不會(huì )影響測量結果的。因此說(shuō)電磁流量計是一種真正的體積流量計。
1.4 執行標準及技術(shù)參數
1.4.1 產(chǎn)品執行標準
產(chǎn)品性能符合電磁流量計行業(yè)標準 JB/T9248-2008 及 JJG1033-2007 要求。
1.4.2 主要技術(shù)指標
液體渦輪流量計
一、概述
渦輪流量計是速度式流量?jì)x表中的一種,也叫葉輪式流量計,以動(dòng)量矩守恒原理為基礎。
渦輪流量計的結構見(jiàn)右邊圖 1-1 和圖 1-2,流體在管道中流動(dòng)時(shí)沖擊渦輪葉片,使渦輪旋轉,渦輪的旋轉速度隨流量的變化而變化,*后從渦輪的轉數求算出流量值,在二次儀表上進(jìn)行計數和顯示,可反映出瞬時(shí)流量和累積流量(或稱(chēng)總量),也可轉換成標準信號進(jìn)行遠傳。此外,傳感器輸出的脈沖頻率信號可以單獨與計算機配套使用,由計算機代替流量顯示儀表實(shí)現密度或溫度、壓力補償,顯示流體體積流量或質(zhì)量流量。是目前流量?jì)x表中比較成熟的高準確度儀表之一。
部件組成
通常渦輪流量計由整流器、儀表管段、傳感器和前置放大器構成。
整流器是為了消除或減少流動(dòng)中的漩渦流、偏心流等各種非軸對稱(chēng)流和脈動(dòng)流而設置于流量計前端管道中的裝置。
儀表管段是指包括整流器、上下游直管段以及流量計在內的配管部分。
傳感器是把轉子的轉動(dòng)轉換成電信號的裝置。通常把渦輪流量計中感知流體流速的渦輪及其組合(包括前后導流架、軸承、殼體及前置放大器)統稱(chēng)為渦輪流量傳感器。
前置放大器是為了傳送傳感器的電信號而對其進(jìn)行放大、整形,從而得到輸出信號的裝置。將輸出信號的信號處理、轉換部分稱(chēng)為二次儀表或顯示儀表。
工作原理
流體通過(guò)傳感器殼體時(shí),由于葉輪的葉片與流向有一定的角度,流體的沖力使葉片具有轉動(dòng)力矩,克服摩擦力矩和流體阻力之后葉片旋轉,在力矩平衡后轉速穩定,在一定的條件下,轉速與流速成正比,由于葉片有導磁性,它處于信號檢測器(由永久磁鋼和線(xiàn)圈組成)的磁場(chǎng)中,旋轉的葉片切割磁力線(xiàn),周期性的改變著(zhù)線(xiàn)圈的磁通量,從而使線(xiàn)圈兩端感應出電脈沖信號,此信號經(jīng)過(guò)放大器的放大整形,形成有一定幅度的連續的矩形脈沖波,可傳至顯示儀表,顯示出流體的瞬時(shí)流量或累積流量。
在一定的流量范圍內,脈沖頻率 f 與流經(jīng)傳感器的流體的瞬時(shí)流量 Q 成正比,流量方程為:
式中 qv —— 流體的瞬時(shí)流量(工作狀態(tài)下)m3/h ;
f —— 脈沖頻率,Hz;
K —— 傳感器的儀表系數 m-3 ,由校驗單給出。
每臺傳感器的儀表系數由我公司填寫(xiě)在檢定**中,K 值設入配套的顯示儀表中,便可顯示出瞬時(shí)流量和累積總量。
產(chǎn)品特點(diǎn)與材質(zhì)
本公司產(chǎn)品的各項零部件均采用高精度的數控機床加工成型,具有一致性好,產(chǎn)品質(zhì)量穩定,各項指標均優(yōu)于同類(lèi)國標要求。
傳感器閥體采用國標 304 不銹鋼制作,法蘭采用 HG20593-2009、PN16 標準;
前后導向支架選用 304 不銹鋼精密鑄造成型,表面光潔度高,對流體通過(guò)時(shí)阻力小,與閥體緊密配合,在大流量通過(guò)時(shí)無(wú)噪聲。
軸承選用高品質(zhì)硬質(zhì)合金軸承,耐磨蝕、耐腐蝕、壽命高。
葉輪選用高導磁不銹鋼材料,整體式設計,經(jīng)過(guò)高精密加工中心的一道道精雕細琢,品質(zhì)優(yōu)良,從而保證了整機的性能要求。
二次儀表選用國內知名廠(chǎng)家的產(chǎn)品,以確保整機在使用中的穩定性和精準性。
適用場(chǎng)合
我公司研制生產(chǎn)的 LWGY 型渦輪流量計是在吸收國內外流量?jì)x表的先進(jìn)技術(shù)并結合實(shí)際使用情況加以?xún)?yōu)化設計而成的新一代渦輪流量計,廣泛應用于測量封閉管道中與不銹鋼 1Cr18Ni9Ti、2Gr13、剛玉 Al2O3和硬質(zhì)合金不起腐蝕作用,且無(wú)纖維、顆粒等雜質(zhì),工作溫度下運動(dòng)粘度小于 5*10-6m2/s 的液體,對于運動(dòng)粘度大于 5*10-6m2/s 的液體,可對流量計進(jìn)行實(shí)液標定后使用。若與具有特殊功能的顯示儀表配套,還可以實(shí)現定量控制、超量報警等功能,是流量計量和節能的理想儀表。與相應的流量積算儀表、現場(chǎng)顯示表等配套可用于測量液體的流量和總量。它被廣泛用于石油、化工、冶金、科研、國防、計量等領(lǐng)域的計量、控制系統。
如用戶(hù)需用特殊形式的傳感器,可協(xié)商訂貨,需防爆型傳感器時(shí),在訂貨中加以說(shuō)明。
超聲波流量計
一、概述
本說(shuō)明書(shū)只作為簡(jiǎn)易操作手冊,用戶(hù)需了解詳細操作歡迎來(lái)電咨詢(xún)。
新一代產(chǎn)品增加了以下特點(diǎn)和功能:
1、硬件模塊化設計,生產(chǎn)及維修操作簡(jiǎn)易;
2、電氣隔離 RS485 接口,含 MODBUS、M-BUS 等 10 多種通訊協(xié)議;
3、電氣隔離 0-20mA 或 4-20mA 電流環(huán)輸出;
4、帶有熱量測量功能;
5、8-36VDC,220VAC 供電方式可選;
6、具有手動(dòng)累積器及批量控制器等功能;
7、年月日累積記錄功能,可記錄前 512 天(每天)、前 128 個(gè)月(每月)的累積流量及累積熱量等數據;
8、三路精度為 0.1%的模擬輸入;
使用前請先了解產(chǎn)品的工作電源和型號,防止誤接造成不正常工作或損壞。
二、系列產(chǎn)品原理、種類(lèi)及優(yōu)勢
本公司超聲波流量計系列產(chǎn)品可選配外夾式、插入式、管段式等傳感器,解決了原有產(chǎn)品小流量漂移問(wèn)題。與機械水表相比具有無(wú)活動(dòng)部件,始動(dòng)流量低,量程比寬,測量精度高, 使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。超聲波在流動(dòng)的流體中傳播時(shí)就載上流體流速的信息。因此通過(guò)接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速,從而換算成流量。根據檢測的方式,可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關(guān)法等不同類(lèi)型的超聲波流量計。超聲波流量計是近十幾年來(lái)隨著(zhù)集成電路技術(shù)迅速發(fā)展才開(kāi)始應用的一種。
本公司生產(chǎn)的超聲波流量計種類(lèi)多。有非接觸式儀表,適于測量不易接觸和觀(guān)察的流體以及大管徑流量,眾所周知,工業(yè)流量測量普遍存在著(zhù)大管徑、大流量測量困難的問(wèn)題,這是因為一般流量計隨著(zhù)測量管徑的增大會(huì )帶來(lái)制造和運輸上的困難,造價(jià)提高、能損加大、安裝不僅這個(gè)缺點(diǎn),超聲波流量計均可避免。因為各類(lèi)超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流或者插入式安裝,儀表造價(jià)基本上與被測管道口徑大小無(wú)關(guān),而其它類(lèi)型的流量計隨著(zhù)口徑增加,造價(jià)大幅度增加,故口徑越大超聲波流量計比相同功能其它類(lèi)型流量計的功能價(jià)格比越優(yōu)越,使用超聲波流量計不用在流體中安裝測量元件故不會(huì )改變流體的流動(dòng)狀態(tài),不產(chǎn)生附加阻力,儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線(xiàn)運行因而是一種理想的節能型流量計,被認為是較好的各類(lèi)管徑流量測量?jì)x表。在發(fā)電廠(chǎng),化工廠(chǎng),鋼鐵廠(chǎng)等中,用手持式或者便攜式超聲波流量計測量水輪機進(jìn)水量、汽輪機循環(huán)水量等大管徑流量,比過(guò)去的皮脫管流速計方便得多。另外,超聲測量?jì)x表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數的影響,又可制成非接觸及便攜式測量?jì)x表,故可解決其它類(lèi)型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量問(wèn)題。另外,鑒于非接觸測量特點(diǎn), 再配以合理的電子線(xiàn)路,儀表可適應多種管徑測量和多種流量范圍測量。管道使用檢測流量時(shí),超聲波流量計通常有外夾式安裝,插入式安裝和管道式安裝,在現場(chǎng)完成密封不可開(kāi)孔時(shí),可推薦使用外夾式安裝,在現場(chǎng)不方便剖開(kāi)管道時(shí),可推薦使用插入式安裝,在使用現場(chǎng)方便開(kāi)口的情況下,可推薦使用管道式超聲波流量計,焊接法蘭,對夾法蘭即可。 超聲波流量計的適應能力也是其它儀表不可比擬的。超聲波流量計具有上述一些優(yōu)點(diǎn)因此它越來(lái)越受到重視并且向產(chǎn)品系列化、通用化發(fā)展,現已制成不同聲道的標準型、高溫型、 防爆型儀表以適應不同介質(zhì),不同場(chǎng)合和不同管道條件的流量測量。
三、技術(shù)特點(diǎn)
超聲波流量計技術(shù)特點(diǎn):
1、測量精度:1.0%;
2、工作電源:隔離 DC8-36V 或 AC85-264V;
3、功 耗:工作電流 50mA(不連接鍵盤(pán)和蜂鳴器不響的條件下);
4、可選輸出:1 路標準隔離 RS485 輸出;1 路隔離 4-20mA 或 0-20mA 輸出;雙路隔離 OCT 輸出(OCT1 脈沖寬度 6-1000ms 之間可編程,默認 200ms);1 路雙向串行外設通用接口,可以直接通過(guò)串聯(lián)的形式連接多個(gè)諸如 4-20mA 模擬輸出板;
5、可選輸入:三路 4-20mA 模擬輸入回路;
6、顯 示:2×10 漢字背光顯示器(中英文雙語(yǔ)可選擇);
7、操 作:16 按鍵窗口化操作;
8、其它功能:自動(dòng)記憶前 512 天,前 128 個(gè)月,前 10 年正負凈累積流量自動(dòng)記憶前 30 次上、斷電時(shí)間和流量并可實(shí)現自動(dòng)或手動(dòng)補加,并可以通過(guò) MODBUS 協(xié)議讀出;
9、流量傳感器:外夾式;