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高压型电磁流量计

简要描述:

高压型电磁流量计主要用于油田测量泥浆,Z高压力为40MPA以上!电磁流量计流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高

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一、仪表概述:

高压型电磁流量计主要用于油田测量泥浆,zui高压力为40MPA以上!电磁流量计流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。由于感应电应信号是在整个完满磁场的空间?#34892;?#25104;的,是管道截面上的平均值,因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道?#26412;丁?#20256;感器部分只有内衬和电极与被测液体接触,只要合理选择电极和内衬材料,即可耐腐蚀和耐磨损。

二、测量原理:
高压型电磁流量计根据法拉第电磁感应原理,在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了?#27426;?#26816;测电极,当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体切割磁力线产生感应电势,此感应电势由两个检测电极检出,数值大小与流量成正比例,其值为:E=KBVD式中:
E-感应电势;
K-与磁场分?#25216;?#36724;向长度有关的系数;
B-磁感应强度;
V-导电液体平均流速;
D-电极间距;(测量管内?#26412;叮?br />传感器将感应电势E作为流量信号,传送到转换器,经放大,变换滤波用一系列的数字处理后,用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出,报警输出及频率输出,并设有RS-485等通讯接口,并支持HART和MODBUS协议。
三、主要组成部分:
由传感器和转换器组成,传感器安装在测量管道上,转换器可以与传感器组合连接在一起称为一体型电磁流量计,转换器?#35805;?#35013;在离传感器30米内或100米内的场合,两者间由屏蔽电缆连接称为分离型电磁流计。电磁流量计传感器主要组成部?#36136;牽?#27979;量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。

四、结构形式:
1、传感器:
传感器主要由测量导管、测量电极、励磁线圈、铁芯、磁轭和壳体组成。 
a、测量导管:由不锈钢导管、衬里和连接法兰组合而成,为被测液体现场工况测量的载体。  
b、测量电极:安装在测量导管内侧壁,与轴流方向垂直,使测量液体产生信号的?#27426;?#30005;极。 
c、励磁线圈:在测量导管内产生磁场的上下两个励磁线圈。 
d、铁芯和磁轭:将励磁线圈产生的磁场导入液体,并构成磁回路。  
e、壳  体:仪表外包装。 
2、转换器:即为智能二次表,其将流量信号放大处理,单片机运算后,?#19978;?#31034;流量、累计量,并能输出脉冲、模拟电流等信号,用于流体流量的计量或控制。
3、产品组?#38774;?#24335;:其分为一体型和分体型?#34903;中?#24335;。 
a、一体型:传感器和转换器一体安装。 
b、分体型:传感器和转化器分离安装,通过连接电缆形成流量计量系?#22330;?nbsp;
c、为适应不同介质测量的要求,传感器的衬里和电极材料可以有多种选择。

五、性能特点:
1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。
2、测量管无阻碍流动部件、无压损、直管?#25105;?#27714;?#31995;汀?br />3、传感器可带接地电极,实现仪表良好接地。
4、传感器采用先进加工工艺,使仪表具有良好的抗负压能力。
5、转换器采用液晶背光式显示,可使反射阳光下或暗室内的读数变得容易。
6、安装在管子上与标准型成90°旋转显示屏改善了一体型流量计的可见度。
7、通过红外线触摸按键设定参数,在恶劣的环境下不打开转换器的盖板也可以安全的进行设定。
8、转换器具有自诊断报警输出,空负载检测报警输出,流量上下限报警输出,两极流量?#24403;?#35686;输出等功能。
9、不仅可用于?#35805;?#30340;过程检测,还适用于矿浆、纸浆及糊状液的测量。
六、技术指标:
1、公称通径:DN25 ~ DN250mm;
2、公称压力:6.3、10、16、25、32、40、70MPa;
3、精 确 度:示值的±0.5%,可选示值的±0.3%或±0.2%;
4、衬    里:聚氨酯、F46;
5、电极材料:含钼不锈钢、哈氏合金B、哈氏合金C、钛;
6、结构形式:一体型、分体型;
7、介质温度:-10 ~ +160℃;
8、环境温度:-25℃ ~ +60℃;
9、介质电导率:≥5μs/cm;
10、防爆标志:ExmbⅡT4;
11、连接方式:法兰式;油壬式。

七、对直管段安装要求:
流量计传感器对安装点的上下游直管段有?#27426;?#30340;要求,否则会影响测量精度。
1、若传感器安装点的上游有渐缩管,传感器上游应有不小于15D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
2、若传感器安装点的上游有渐扩管,传感器上游应有不小于18D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
3、若传感器安装点的上游有90°弯头或下形?#27833;罰?#20256;感器上游应有不小于20D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
4、若传感器安装点的上游在同一平面上有二个90°弯头,传感器上游应有不小于25D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
5、若传感器安装点的上游在不同平面上有二个90°弯头,传感器上游应有不小于40D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
6、流量调节阀或压力调节阀尽量安装在传感器的下游5D以外,若必须安装在传感器的上游,传感器上游应有不小于50D的等径直管段,下游应有不小于5D的等径直管段。
特别注意
1、传感器安装点的上游较近处若装有阀门,?#27426;系?#24320;关阀门,对传感器的使用寿命影响极大,非常容易对传感器造成*性损坏。
2、传感器尽量避免在架空的非常长的管道上安装传感器,这样时间一长,由于传感器的下垂非常容?#33258;?#25104;传感器与法?#25216;?#30340;密封泄漏,若不得已安装时,必须在传感器的上下游2D处分别设置管道紧固装置。
八、安装注意事项:
1、流量计的传感器应垂直安装,并且流体自下而上流动,以满足固、液?#36739;?#22788;于混合的状态。原因是如介质中有固体物(泥?#22330;?#23567;石子颗粒等)容易发生沉淀的情况。另外管?#20998;?#26377;鱼和杂草的情况鱼在管?#20998;?#30340;游动,会造成流量计输出的来回摆动?#36824;?#22312;电极附近的杂草的来回摆动?#19981;?#24341;起流量计的输出不稳定。在流量计上游入口处设置金属滤网挡住鱼和杂草进入测量管内。
2、流量计防止负压的管路设置操作不当将引起传感器内产生负压。当同时关闭流量计上、下游的阀门,若流体的温度高于气温.冷却后收缩,使管内压力有形成负压的危险。负压造成衬里与金属导管剥离,引起电极泄漏。
3、在流量计附近加负压防止阀,打开阀门?#27833;?#22823;气压,以防止在传感器内产生负压。电磁流量计下游接有垂直管道时,若用流量传感器上游阀门来关闭或调节流量,传感器测量管内将形成负压。为了防止负压,需加背压或使用下游阀门来调节和关闭流量。
4、适当的维护空间,大口径流量计往往安装在仪表井内,为了管道安装、接线、检查和维护的方便,需要留有适当的空间。为了观测、接线和维护的方便,仪表安装应距地面有?#27426;?#30340;高度,以便于清洗、安装。

九、正?#36153;?#29992;?#24471;鰨?br />选用什么样的电磁流量计应根据用户的工艺流程,被测液体介质的物理性质和化学性质,安装使用环境等因素来确定,从而使电磁流量计的结构,通径,流量?#27573;В?#34924;里及电极材料,安装环境,输出信号等因素来确定,从而使电磁流量计的结构,通径,流量?#27573;В?#34924;里及电极材料,安装环境,输出信号等参数满足测量上的要求。为正确合理的选用流量计,可以根据具体使用状况从以下几个方面来考虑。
1、传感器口径因其影响了流速而为一个重要的考虑因素,为了确保介质流速在传感器的测量内,往往需要选择比连接管?#26469;?#25110;小的电磁流量计,表中给出了选择常规流速?#27573;?#30340;?#25913;稀?br />2、作为电磁流量计,首先需要确定它的通径和测量?#27573;В?#21363;确定传感器测量管内流体的流速?#27573;А?#27969;量计量程?#27573;?#30340;选择对提高流量计工作的可靠性及精度有很大的关系,根据不低于预计的zui大流量值的原则选择满量程,正常流量?#35805;?#19981;超过满程量50%这样就可以获得较高的测量精度。

十、主要技术数据:
1、整机和传感器技术数据

执行标准

JB/T 9248—1999

公称通径

10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、350、400、500、600、700、800、900、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000

zui高流速

15m/s

精确度

DNl5~DN600

示值的:±0.3%(流速≥1m/s);±3mm/s(流速<1m/s)

DN700—DN3000

示值的±0.5%(流速≥0.8m/S);±4mm/s(流速<0.8m/S)

流体电导率

≥5uS/cm

公称压力

4.0MPa

1.6MPa

1.0MPa

0.6MPa

6.3、10MPa

DNl0~DN80

DN100~DN150

DN200~DN1000

DN1200~DN2000

特殊订货

环境温度

传感器

—25℃—十60℃

转换器及一体型

—10℃—十60℃

衬里材料

聚四氟乙烯、聚氯丁橡胶、聚氨酯、聚全氟乙丙烯(F46)、加网PFA

zui高流体温度

—体型

70℃

分离型

聚氯丁橡胶衬里

80℃;120℃(订货时注明)

聚氨酯衬里

80℃

聚四氟乙烯衬里

100℃;150℃(订货时注明)

聚全氟乙丙烯(F46)

加网PFA

信号电极和接地电极材料

不锈钢0Crl8Nil2M02Ti、哈氏合金C、哈氏合金B、?#36873;?#38077;、铂/铱合金、不锈钢涂覆碳化钨

电极机构

DN300—DN3000

连接法兰材料

碳钢

接地法兰材料

不锈钢1Crl8Ni9Ti

进口保护法兰材料

DN65—DNl50

不锈钢1Crl8Ni9Ti

DN200~DNl600

?#20960;质?#19981;锈钢1Crl8Ni9Ti

外壳防护

DNl5~DN3000分离型橡胶或聚氨酯衬里传感器

IP65或IP68

其他传感器、——体型流量计和分离型转换器

IP65

间距(分离型)

转换器距离传感器?#35805;?#19981;超过100m

2、转换器技术数据

电源

交流

85—265V,45—400Hz

直流

11—40V

操作键和显示

按键式

4个薄膜按键可设定选择全部参数,也可利用PC机(RS232)对转换器设定编程;

3行LCD宽视角、宽温、带背光显示;

第1行显示流量值;

第2行显示流量单位;

第3行显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。

磁键式

2个磁键用于显示参数的选择和复位,利用PC机(RS232)对转换器设定编程;

2行LCD宽视角、宽温、带背光显示:

第1行:磁键选择:显示流量百分比、正向总量、反向总量、差值总量、报警、流速。

第2行?#21512;?#31034;流量。

内部积算器

正向总量、反向总量?#23433;?#20540;总量。

输出信号

单向模拟输出

全隔离,负载≤600D.(20mA时);

上限:0—21mA可选,每档lmA;

下限:0—21mA可选,每档1mA;

正、反向流量输出方式编程。

双向模拟输出

下限限制为。或4mA,其他同单向模拟输出。

双向脉冲输出

两路输出分别对应正向和反向流量,频率0~800Hz,上限1—800Hz可选,每档IHz;

方波或选定脉宽,选定脉宽上限2.5S,每档1ms;

无源隔离晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V。

双路报警输出

可报警(编程)高/低流量、?#23637;堋⒐收?#29366;态、正,,反向流量、模拟量超量程、脉冲量超量程、脉冲小信号切除,输出极性可选;

带隔离保护的晶体管开关输出,可吸收250mA的电流,耐压35V.(与脉冲输出不隔离)

数字通讯

 

RS232,RS485,HART

3、衬里的选择

衬里材料

主要性能

zui高介质温度

适用?#27573;?/span>

—体型

分离型

 

聚四氟乙烯(F4)

是化学性能zui稳定的一种塑料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,?#26448;?#32784;浓碱和各种有机溶剂。不耐高流速液氟、液氧、自氧的腐蚀。

70℃

100℃ 150℃ (需特殊订货)

1、浓酸、碱等强腐蚀性介质。 2、卫生类介质。

聚全氟乙丙烯(F46)

同F4,耐磨性、抗负压能力高于F4。

同上

 

聚氟合乙烯(Fs)

适用温度上限较聚四氟乙烯低,但成本也?#31995;汀?/span>

80℃

 

聚氯丁橡胶

1、有极好的弹性,高度的扯断力,耐磨性能好。2、耐?#35805;?#20302;浓度酸、碱、盐介质的腐蚀,不耐氧化介质的腐蚀。

80℃ 120℃ (需特殊订货)

水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆。

聚氨酯橡胶

1、耐磨性能极强。
2、耐腐蚀性能较差。

80℃

?#34892;?#24378;磨损的矿浆、煤浆、泥浆

4、进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择

法兰种类

适 用 范 围

接地法兰(或接地环)

适用于非导体管道,如塑料管道,但有接地电极的传感器不需要。

进口保护法兰

当介质有强磨损性时选用。

5、电极的选择

电极材料

耐蚀及耐磨性能

不锈钢0Crl8Nil2M02Ti

用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油、化工、钢铁等工业部门及,市政、环保等领域。

哈氏合金B

对沸点以下的一?#20449;?#24230;的盐酸有良好的耐蚀性,?#26448;?#30827;酸、磷酸、有机酸等非氯化性酸、碱,非氧化性?#25105;?#30340;腐蚀。

哈氏合金C

能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀,?#26448;?#27687;化性盐类如:Fe,”、、Cu”下或含其他氧化剂的腐蚀,如高于常温的?#28201;?#37240;?#31283;?#28082;、海水的腐蚀

能耐海水、各种氯化物和?#28201;?#37240;盐、氧化性酸(包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀,但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc++、Cu++)时,则腐蚀大为降低。

具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了发烟硫酸、碱外,?#36127;?#33021;耐——切化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蚀。在碱中刁;耐蚀。

铂/钛合金

?#36127;?#33021;耐——切化学介质,但不适用于王水和铵盐。

不锈钢涂覆碳化钨

用于无腐蚀性,强磨损性的介质。

注: 由于介质种类繁多,其腐蚀性?#36136;?#28201;度、浓度、流速等复杂因素影响而变化,故本表仅供参考。用户应根据?#23548;是?#20917;自己做出选择,必要时应做拟选材料的耐腐试验,如挂片试验。

十一、正?#36153;?#22411;:
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作,有关资料表明,仪表在?#23548;?#24212;用中有2/3的?#25910;?#26159;仪表的错误选型或错误的安装而造成的,请特别注意。
1、收集数据:
被测流体成份;
zui大流量、zui小流量;
zui高工作压力;
zui高温度、zui低温度;
2、量程?#27573;?#30830;认:
?#35805;?#24037;业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,zui低流速应不小于0.2m/s,zui高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨?#31890;欢?#20110;?#25345;?#27969;体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极?#32454;?#30528;的?#25345;?#29289;的作用,有利于提高测量精度。
在量程Q已确定的条件下,即可根据上述流速V的?#27573;?#20915;定流量计口径D的大小,其值?#19978;?#24335;计算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道内径 V:流速(m/h)
电磁流量计的量程Q应大于预计的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50为宜。

3、参考流量?#27573;В?/span>

口径mm

流量?#27573;?/span>m3/h

口径mm

流量?#27573;?/span>m3/h

φ15

0.06~6.36

φ450

57.235722.65

φ20

0.1111.3

φ500

70.657065.00

φ25

0.1817.66

φ600

101.7410173.6

φ40

0.4545.22

φ700

138.4713847.4

φ50

0.7170.65

φ800

180.8618086.4

φ65

1.19119.4

φ900

228.9122890.6

φ80

1.81180.86

φ1000

406.9440694.4

φ100

2.83282.60

φ1200

553.9055389.6

φ150

6.36635.85

φ1600

723.4672345.6

φ200

11.31130.4

φ1800

915.6291562.4

φ250

17.66176.25.

φ2000

1130.4113040.00

φ300

25.432543.40

φ2200

1367.78136778.4

φ350

34.623461.85

φ2400

1627.78162777.6

φ400

45.224521.6

φ2600

1910.38191037.6

十二、选型一览表:

型号

口径

材质:球墨铸铁和不锈钢

LDG

15~2600

 

 

代号

安?#38774;?#24335;

 

Y

一体式

F

分体式

 

代号

电极材质

K1

316L不锈钢

K2

哈氏合金B

K3

哈氏合金C

K4

K5

K6

铂合金

K7

不锈钢涂覆碳化钨

 

代号

输出信号

F1

4~20mA,负载≤750Ω

F2

0-3khz,5v有源,可变脉宽,输出高端有效频率

F3

RS485接口

F4

控制输出

 

 代号

防爆要求

 N

无防爆

EX

防爆型( ExdBT4---BT8

 

代号

测量精度

E1

0.3

E2

0.5

E3

1

 

代号

内衬材质

C1

聚四氟乙烯F4

C2

聚全氟乙丙烯F46

C3

聚氟合乙烯FS

C4

聚录丁橡胶

C5

聚氨脂橡胶

 

代号

功能

T1

≤65

T2

≤120

T3

≤180

P1

10MPa

P2

16Mpa

P3

40Mpa

P4

16Mpa

D1

220VAC±10

D2

24VDC±10

十三、设计及订货须知:

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