一体式污水流量计

一体式污水流量计概述
电磁流量计采用电磁感应原理测量介质流体流速的电磁流量计。它在管道的两侧加一个磁场，被测介质流过管道就切割磁力线，在两个检测电极上产生感应电势，其大小正比于流体的运动速度。可以用于测量酸、碱、盐溶液、水煤浆、矿浆、砂浆灰泥、纸浆、树脂、橡胶乳、合成纤维浆和感光乳胶等各种悬浮物、气化汽和粘性物质的流量。电磁流量计密封性能好，还可用于自来水和地下水道系统。而且测量过程不与流体接触，适于制药、生物化学和食品工业。

一体式污水流量计特点
1、适用于各种导电液体的流量测量，如自来水、污水、泥浆、纸浆、各类饮料、化学原料、 粘稠液体和悬浮液。
2、测量结果不受温度、压力、密度、电导率等介质物理特性和工况条件的影响，其输出信号与被测流体的体积流量成正比。
3、强腐蚀性、强磨损性介质具有良好的适应性。
4、具有优异的量程比，在低流速或流量变化幅度较大的应用领域(如自来水行业)具有良好的适用性。
5、具有正/反双向流量测量功能。
 
一体式污水流量计工作原理
电磁流量计的基本测量原理是基于法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中做切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势，如图所示。流量计的测量管是由内衬绝缘材料的非导磁合金短管制作，两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生磁通量密度为B的工作磁场，此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线，并感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器，转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。
其原理公式为:
E=KBDV
式中:
E -------- 为电极间的信号电压(v)
B -------- 磁通密度(T)
D -------- 测量管内径(m)
V -------- 平均流速(m/s)
K -------- 仪表系数
式中k, D为常数，由于励磁电流是恒流，故B也是常数，则由E=KBdV可知，体积流量Q与信号电压E成正比，即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此，只要测量出E就可确定流量Q，这是电磁流量计的基本工作原理。
由E=KBDV可知，被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动(如层流或者紊流)就不会影响测量结果。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。只要用普通的水实际标定后，就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量，而不需要任何修正。这是电磁流量计的一突出优点，是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并且有极高的可靠性。

一体式污水流量计电极、接地环材料的选择
应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料，请查有关腐蚀手册，对于特殊流体应作试验。

 
一体式污水流量计内衬材料的选择
如电极一样，对于不同的介质，由于其腐蚀性、温度、磨损性不同，所以要有针对性的选择内衬材料，下表是常用衬里材料的性能及其适用范围

 
一体式污水流量计主要结构
电磁流量计由传感器和转换器两部分组成(如下图所示)。
传感器主要由测量管、电极、励磁线圈、绝缘衬里、壳体等部分组成。

 
一体式污水流量计的主要优点如下
1)电磁流量计的传感器结构简单，测量管内没有可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失，是流量计中运行能耗最低的流量仪表之一。
2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件，与被测流体接触的只是测量管内衬和电极，其材料可根据被测流体的性质来选择。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬，可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬，就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
3)电磁流量计是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此，电磁流量计只需经水标定后，就可心用来测量其它导电性液体的流量。
4)电磁流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比，而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电磁流量计的量程范围极宽，其测量范围度可达100:1，有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
5)电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。
6)工业用电磁流量计的口径范围极宽，从几个毫米一直到几米，而且国内已有口径达3m的实流校验设备，为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
2)不能用来测量电导率很低的液体介质，如对石油制品或有机溶剂等介质，目前电磁流量计还无能为力。
3)普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量高温介质;如未经特殊处理，也不能用于低温介质的测量，以防止测量管外结露(结霜)破坏绝缘。
4)电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。
 
一体式污水流量计安装点及安装环境的选取
①选取要点:
系统正常运行时测量管必须保证满管。如出现非满管，流量计就不能正常工作，读数可能是忽大忽小的随机数;
传感器上游要有一定的直管段，但其长度与其它流量仪表(如超声波流量计)相比较要求较低。上游如有90°弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀等扰流件，一般要求离电极中心线(不是传感器进口断面)有5倍直径(5D)长度的直管段，如是上游有闸阀且没有全部打开，一般要求10D长度的直管段;下游直管段长度一般为2D-3D,或更短;
1.安装传感器时尽量保持电极水平位置，以免气泡覆盖电极而出现读数不稳;条件允许传感器应安在自下而上流动的立管上，这样管内不易存气，同时保证工作时是满管，而且无沉积物生成，还可以减少液体内固体颗粒及杂质对内衬的磨损;
2.注意管道液体流动方向与传感器的标识一致;
3.尽可能避免测量管出现负压，如传感器不可安装在泵的抽吸侧;
4.尽可能避开附近的大电机、大变压器等，以免引起电磁干扰;
5.选择振动较小的位置安装传感器;
6.测量不同液体的混合介质时，传感器应安装在混合点的上游，如安装在下游，必须装在混合已经均匀或化学反应充分完成段;
7.尽可能避开周围环境高浓度腐蚀性气体;如是一体机要避免雨淋或浸没以及阳光直照，环境的相对湿度和温度要符合仪表说明书的要求;
②现场传感器安装位置的典型案例

图1:为了日后系统及流量计的检修维护方便，条件允许应如此图安装旁通管道;
图2:安在泵的抽吸侧，会因管道出现负压而损坏传感器内衬，所以应安装在泵出口侧 处，而且N点距离泵尽可能远些;
图3:流量计应尽可能安装在阀门的上游侧处，不应安装在下游侧处， 如受现场条件限制必须安装在d点,在阀门未全开时，d点距离阀门至少10D。
图4:此图中的e处、f处是优先选择安装点， g处是管道最高点易积聚气泡不宜安装，h处于下降管段，可能出现非满管情况，故更不宜安装。
图5:水平管道应安装在稍稍上升的管道区，如图i处;
图6:当流量计安装在如图示的落差管上时，如落差高度超过5米时，应在流量计的下游的最高处，如图j 处，安装排气阀;
图7:当敞口灌入或排放，流量计应安装在管道的低段区，如图k处。
③接地
本公司生产的管段式传感器均是三电极式，其中底部的电极是接液电极，也就是通常说的接地电极，这样在非金属绝缘管道或有绝缘内衬的金属管道上安装传感器时，一般情况下无需另加接地环。
出厂时仪表配2根接地线，安装时要求在与仪表两端连接的法兰上各钻一个M5×10的螺孔，把接地线用M5×8不锈钢螺丝牢靠固定在两边法兰上。如下图示。
通常情况下无需单独外加接地线，但传感器上有预留的接地点，以备在特殊环境下如安装环境有较大干扰时，通过该处外加接地线保证整个仪表可靠、良好接地以减少干扰，接地线可采用截面大于4mm2 的多股铜线，接地电阻应小于10Ω，且不能接在电机、变频器或其它大电器设备的公共地线上，如下图示。

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