插入式電磁流量計
在管網供水中,越來越多的流量計用于大用水戶計量、區域計量系統中,以減少漏失率。實現在管網中的漏耗監控,需要對用水量較低的夜間進行監測。插入式電磁流量計可以提供雙向的高精度測量,是漏損檢測的理想流量計。

1.插入式電磁流量計工作原理
插入式電磁流量計工作原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中,測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,則會產生感應電壓。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。
2.插入式電磁流量計結構組成
插入式電磁流量計主要由傳感器、智能變送器和專用電纜組成。
(1)傳感器由電極和勵磁線圈組成,其作用是根據導電介質(流體)流過勵磁線圈的速度不同在電極上產生相應的感應電勢(5~60mV)。
(2)智能變送器的作用是將傳感器的感應電勢信號放大,再根據電勢流量數學模型和公式進行計算,得出流量結果和標準流量信號。各種流量參數的調整和標定參數的設置在智能變送器上進行。
(3)專用通訊電纜的作用是傳感器向智能變送器傳送毫伏電勢信號,智能變送器向勵磁線圈提供振蕩電壓。由于電勢信號是5~60mV的弱信號,勵磁信號是高頻低幅值的振蕩信號,所以電纜要充分考慮屏蔽性和抗干擾性。電纜的長度和截面積成正比,和介質的電導成正比,導電特性越強傳送距離越遠,一般傳送距離為20~500m。
3.電磁流量計9大核心優勢:
(1)高精度測量:不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響,線性測試量原理能實現高精度測量
(2)壓損小:測量管內無阻流件,壓損小,直管段要求低
(3)覆蓋范圍寬,滿足多種導體電流體的要求:公稱通徑DN6~DN2000的覆蓋范圍寬,襯里和電極有多種選擇,能滿足多種導電流體的要求
(4)性能穩定,功耗小:轉換器采用可編程頻率低頻矩形波勵磁,提高了流量測量的穩定性,功率損耗小
(5)運算速度快,抗干擾能力強,測量可靠,精度高:轉換器采用16位嵌入式微處理器,全數字處理,流量測試范圍度可達1500:1
(6)高清晰度背光LCD顯示:全漢字菜單制作,使用方便,操作簡單,易學易懂
(7)通訊信號輸出:具有RS485或RS232數字通訊信號輸出
(8)電導率測試功能:可以判別傳感器是否空管,具有自檢與自診斷功能
(9)采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術:電路可靠性高,可用于相應的防爆場合。
4.插入式電磁流量計的安裝方法
1、用戶管道應為水平設置,要求傳感器前置至少3D,后置至少應有3D的直管段。流量調節閥門應位于傳感器下游3D以外。管道應無明顯的振動,管道內壁應無明顯凹凸不平。
2、在管道測量點處的正上方開一個φ60~62cm的孔,要求圓孔四周邊緣光潔,無毛刺何氣割瘤疤等。
3、將底座從傳感器上擰下來并可靠的焊接在開孔處。
(1)使底座下端與管道內面平齊;
(2)保證不漏
松開傳感器的3個緊鎖螺釘將檢測桿及檢測頭整體抽出待后面安裝。
在底座的上端螺紋處纏以麻絲鉛油或纏以四氟生膠帶后將球閥聯通密封及緊鎖機構擰緊在上面。
將檢測桿從上方慢慢的再插進去,將緊鎖螺母稍稍加勁擰緊,壓下插入桿測量L2與原紀錄L2尺寸相同,完成安裝。進行下一步的插入深度的調試。
4、插入深度
(1)當選擇電極插入到平均流速時,根據管道紊流條件下平均流速點約在距管壁H=0.25D(D:管道內徑)手壓手柄使插入桿再進入管道H深。(此時的L2=原L2-H)
(2)確認插入深度無誤后,轉動流向桿,使其連線與管道中心線平行,此時兩電極的連線將與管道中心線垂直,即電極的連線與流速垂直。
(3)調整好后先用力將鎖緊螺母擰緊,再分別緊固三只鎖緊螺母。它們的作用一是保證插入桿不被管內壓力推出,二是保證插入桿不會振動。
(4)實際現場安裝時,只允許插入深度為0.25D,即管道四分之一直徑處,不允許插入深度0.5D,即管道中心處。
(5)松開接線盒下面的緊固螺釘,旋轉接線盒至自己滿意的位置擰緊螺母即可。
5.插入式電磁流量計使用注意事項
插入式電磁流量計的應用非常廣泛,可以用在石油、化工、冶金、造紙、環保、市政管理、水利建設等眾多領域的封閉管道中導電液體和漿液的體積流量測量。我們需要在使用插入式電磁流量計時注意哪些問題呢?
1、除使用非滿管型流量計外,要保證測量管道是充滿液體的。應將變送器安裝到測量管道中能在任何時候都充滿液體的地方,最好是液體自下而上流動的垂直安裝的管道,以避免導管中有沉淀物或者介質中存在的氣泡造成的測量誤差。如果安裝環境不能進行管道的垂直安裝,那么需要使兩電極在同一水平面上進行水平安裝。
2、測量的液體要有測量所需的導電率且大體上分布均勻。因此要避免將流量變送器安裝到容易產生導電率不均的場所。
3、避免干擾。插入式電磁流量計的信號比較弱,滿量程時都只有2.5~8mV,當流量很小時輸出信號更弱,外界的干擾很容易就能影響到流量計的測量精度。因此,要將變送器外殼、屏蔽線、測量管道及變送器兩端的管道進行接地并設置單獨的接地點。
4、轉換器和變送器需使用同一相電源,來避免檢測信號和反饋信號相差的相位引起的儀表非正常工作,并且要將變送器安裝到遠離一切電磁場和振動的地方。
5、要防止變送器導管內壁沉積垢層影響測量精度。垢層電阻過小會導致電極發生短路,從而導致流量信號越來越小甚至驟然下降,同時,導管內的絕緣襯里被破壞或者變送器長期在酸堿鹽較濃的場所工作都會導致測量線路中的電極發生短路,在使用時應注意對其進行保護。
6、電磁流量傳感器和轉換器之間的距離需要根據被測介質的導電率和信號電纜型號來確定,為了避免干擾信號對測量結果造成影響,需要將信號電纜單獨穿在接地保護鋼管內,而不能將信號電纜和電源線安裝到同一保護鋼管。
6.插入式電磁流量計維護技巧
插入式電磁流量計雖然操作簡單,維護量較少,但長期的使用,依然會使電極出現臟污或磨損等情況。因此要保證測量的精準,定期對插入式電磁流量計進行檢修是非常必要的。
在實踐中,根據用戶的反饋,我們還發現這們一種情況,正常情況下,對于插入式電磁流量計,每次維護都必須將系統停運,將管道中的測量液體介質清空,才能進行拆卸進行后續地維護和修理。因此在非正常檢修期間出現故障,插入式電磁流量計的拆裝對連續生產效能影響甚大。
如何在不影響生產作業的情況下,快速有效地對設備進行檢測和維護,面對這個問題,我們的技術人員給出了這樣方案:可以在安裝座上加裝一只隔離球閥,在系統不停運的情況下,實現在線插拔,保證系統的連續穩定運行,這樣就可以不影響生產,或者對企業的生產影響較小的情況下,達到我們對設備的維護目標