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碳酸流量計(jì)

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江蘇思派儀表有限公司

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SP-LDE系列碳酸流量計(jì)（耐酸防腐）測(cè)量導(dǎo)管是儀表的一個(gè)外圍部件，它的材質(zhì)選擇也會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生不同影響，是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)

詳細(xì)介紹

SP-LDE系列碳酸流量計(jì)（耐酸防腐）測(cè)量導(dǎo)管是儀表的一個(gè)外圍部件，它的材質(zhì)選擇也會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生不同影響，是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過(guò)。為了使磁力線通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路，測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成，可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。所以我們選擇智能型碳酸流量計(jì)的時(shí)候要根據(jù)不同介質(zhì)，不同壓力，不同腐蝕性來(lái)選擇不同材質(zhì)。

SP-LDE系列碳酸流量計(jì)（電池供電）在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí)，還可以輸出4～20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。

SP-LDE系列碳酸流量計(jì)（分體式）除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測(cè)量液固兩相流，高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。

碳酸流量計(jì)選型原則
在保證滿足測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的工況條件下達(dá)到碳酸流量計(jì)使用的精度和功能要求，力求做到測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、價(jià)格適宜。
使用設(shè)計(jì)單位應(yīng)提供的資料
1）工藝管徑和流量范圍：由此決定我們選擇碳酸流量計(jì)的口徑以及是否需要用異徑管道安裝。
2）使用環(huán)境工況條件要素：現(xiàn)場(chǎng)對(duì)碳酸流量計(jì)的防護(hù)等級(jí)、隔爆要求、電源電壓、工藝管道的材質(zhì)（金屬管道與絕緣管道決定碳酸流量計(jì)的接地要求）。
3）被測(cè)量介質(zhì)的物理化學(xué)性能：液體的電導(dǎo)率、溫度、壓力、是否含有固體顆粒成分、氣泡、腐蝕性：以上決定我們對(duì)碳酸流量計(jì)的電極形式以及碳酸流量計(jì)的襯里材料的選擇。
4）對(duì)碳酸流量計(jì)的結(jié)構(gòu)要求：一體式碳酸流量計(jì)還是分體式碳酸流量計(jì)的選擇，分體式應(yīng)提供信號(hào)電纜的長(zhǎng)度要求。
5）對(duì)碳酸流量計(jì)輸出信號(hào)、顯示內(nèi)容、通訊接口及自診斷功能的要求：以確定選擇轉(zhuǎn)換器的顯示。
按用途分類（見(jiàn)表１）

表1

種類	用途
普通型	在通常環(huán)境下使用
防爆型	在爆炸性氣體的環(huán)境下使用
衛(wèi)生型	使用在有衛(wèi)生要求的條件下
沉浸型	符合GB4208防護(hù)等級(jí)IP68

按組合型式分類

按轉(zhuǎn)換器和傳感器的組合型式分類有：分體型和一體型。

碳酸流量計(jì)(圖1)

碳酸流量計(jì)工作原理

碳酸流量計(jì)的基本測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，如圖所示。流量計(jì)的測(cè)量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)，此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線，并感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B，測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動(dòng)勢(shì)E（流量信號(hào)）由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號(hào)，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。

其原理公式為：

E=KBDV

式中：

E -------- 為電極間的信號(hào)電壓（v）

B -------- 磁通密度（T）

D -------- 測(cè)量管內(nèi)徑（m）

V -------- 平均流速（m/s）

K -------- 儀表系數(shù)

式中k, D為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這是碳酸流量計(jì)的基本工作原理。

由E＝KBDV可知，被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。至于流動(dòng)狀態(tài)只要符合軸對(duì)稱流動(dòng)（如層流或者紊流）就不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。因此說(shuō)碳酸流量計(jì)是一種真正的體積流量計(jì)。只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后，就可以測(cè)量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是碳酸流量計(jì)的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計(jì)所沒(méi)有的。測(cè)量管內(nèi)無(wú)活動(dòng)及阻流部件，因此幾乎沒(méi)有壓力損失，并且有的可靠性。

碳酸流量計(jì)(圖2)

碳酸流量計(jì)技術(shù)參數(shù)：
公稱通徑系列DN(mm)
管道式四氟襯里：10，15，20，25，32
40，50，65，80，100
125，150，200，300，350，400，450，500，600
精度等級(jí)：
管道式：0.5級(jí)，1.0級(jí)
被測(cè)介質(zhì)溫度：
普通橡膠襯里：-20—+60℃；高溫橡膠襯里：-20—+90℃
聚四氟乙稀襯里：-30—+100℃；高溫型四氟襯里：-30—+150℃
額定工作壓力：
管道式： DN10—DN65：2.5MPa
　 DN80—DN150：1.6MPa
　 DN200—DN1200：1.0MPa
輸出信號(hào)及負(fù)載電阻：
4-20mADC,0-500Ω
電極材料：
含鉬不銹鋼、鈦(Ti)、鉭(Ta)哈氏合金(HB)、鉑(PT)
防護(hù)等級(jí)：
潛水型：IP68，其他：IP65
供電電源：
220VAC±10%，50HZ±5%
直管段長(zhǎng)度：
管道式：上游≥5DN，下游≥2DN
管道選型說(shuō)明

正確地選用碳酸流量計(jì)是保證用好碳酸流量計(jì)的前提條件。選用什么種類的碳酸流量計(jì)應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)決定，使碳酸流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等，都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量測(cè)量的要求。
可測(cè)量的流體
由碳酸流量計(jì)的工作原理可知，能選用碳酸流量計(jì)測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的，嚴(yán)格的說(shuō)，除了高溫流體之外，只是電導(dǎo)率大于20us/cm的任何流體都能選用相應(yīng)的碳酸流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量，因?yàn)榉菍?dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙酮等物質(zhì)不能選用碳酸流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量。
傳感器口徑的確定
流量計(jì)使用流速**在0.1-5m/s范圍內(nèi)，此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶管道口徑一致。

電極、接地環(huán)材料的選擇：
選擇電極材料時(shí)，要考慮被測(cè)介質(zhì)的耐腐蝕性，一般要比工藝管道材料高一個(gè)等級(jí)。
接地環(huán)可選擇與電極相同的材料，也可選擇與工藝管道相同的材料作接地環(huán)。
工藝管道為金屬管道且內(nèi)壁無(wú)絕緣涂層時(shí)，可不選用接地環(huán)。

上限流量的選擇

由于通徑、流速、流量三者之間存在嚴(yán)格的函數(shù)關(guān)系，所以選型時(shí)可根據(jù)下表在對(duì)應(yīng)的通徑下選擇上限流量值。

碳酸流量計(jì)特點(diǎn)：

傳感器采用整體焊接結(jié)構(gòu)，密封性好；

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件，幾乎無(wú)壓力損失；

測(cè)錄精度不受被測(cè)介質(zhì)壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)變化的影響；精度對(duì)流速分布（除旋渦場(chǎng)外）的變化不敏感；

具有電導(dǎo)率測(cè)量功能，可以判別傳感器是否空管；采用16位嵌人式微處理器，運(yùn)算速度快，精度高；內(nèi)部具有二個(gè)積算器，分別顯示正、反向累計(jì)及差值積算；具有RS485或RS232C數(shù)字通訊信號(hào)輸出。

碳酸流量計(jì)(圖3)

碳酸流量計(jì)選型：

型號(hào)	口徑
SP-LDE	15~2600
		代號(hào)	電極材料
		K1	316L
		K2	HB
		K3	HC
		K4	鈦
		K5	鉭
		K6	鉑合金
		K7	不銹鋼涂覆碳化鎢
			代號(hào)	內(nèi)襯材料
			C1	聚四氟乙烯F4
			C2	聚全氟乙丙烯F46
			C3	聚氟合乙烯FS
			C4	聚錄丁橡膠
			C5	聚氨脂橡膠
				代號(hào)	功能
				E1	0.3級(jí)
				E2	0.5級(jí)
				E3	1級(jí)
				F1	4－20Madc,負(fù)載≤750Ω
				F2	0-3khz,5v有源，可變脈寬，輸出有效頻率
				F3	RS485接口
				T1	常溫型
				T2	高溫型
				T3	超高溫型
				P1	1．0MPa
				P2	1．6MPa
				P3	4．0MPa
				P4	16MPa
				D1	220VAC±10％
				D2	24VDC±10％
				J1	一體型結(jié)構(gòu)
				J2	分體型結(jié)構(gòu)
				J3	防爆一體型結(jié)構(gòu)