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雨水流量計儀表選型、安裝及接線方式的技術(shù)指導(dǎo)

點擊次數(shù):2310 發(fā)布時間:2021-09-04 01:58:30
隨著工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)升級,許多落后的產(chǎn)能與設(shè)備紛紛下馬或是改造,這給諸如雨水流量計這種先進(jìn)的儀表普遍性地推廣與使用創(chuàng)造了契機,雨水流量計測量的介質(zhì)范圍非常廣泛,只要具有一定的介電常數(shù)的液體,都可以用雨水流量計來測量。并且因為其測量管內(nèi)無任何阻流件,可以內(nèi)襯防腐材料,測量腐蝕性液體更是不在話下,更可以測量正向和反向流量。適應(yīng)性可以說是非常好。凱銘儀表作為雨水流量計的專業(yè)生產(chǎn)廠家,在流量計的安裝使用,維護(hù)方面積累了大量的寶貴經(jīng)驗,本文即為關(guān)于雨水流量計的原理,選型,安裝與接線方式與各位朋友作一個交流。

雨水流量計的工作原理
雨水流量計主要由信號轉(zhuǎn)換器與傳感器構(gòu)成,其原理是基于法拉利電磁感應(yīng)定律,在傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電*,當(dāng)流量計接入液態(tài)介質(zhì)管道,導(dǎo)電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側(cè)運動時,導(dǎo)電液體作切割磁力線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,此感應(yīng)電動勢由檢測電*測出,其理論數(shù)值為:
E=kVBd
式中:E為感應(yīng)電動勢;k為調(diào)整系數(shù),因儀表構(gòu)造而異;V為被測液體平均流速;B為磁感應(yīng)強度;d為被測管內(nèi)徑。測量流量時,流體流過垂直于流動方向的磁場,導(dǎo)電性流體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電勢。其感應(yīng)電壓信號通過兩個電*檢出,并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過信號處理及相關(guān)運算后,將累計流量和瞬時流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏上。

雨水流量計是基于法拉*電磁感應(yīng)原理研制出的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表,根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律,導(dǎo)電體在磁場中作切割磁力線運動時,導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓,該電動勢的大小與導(dǎo)體在磁場中做垂直于磁場運動的速度成正比,由此再根據(jù)管徑,介質(zhì)的不同,轉(zhuǎn)換成流量。
雨水流量計無節(jié)流部件,因此壓力損失小,該儀表測量流體流量時,不受流體溫度、壓力、密度、粘度及流體組份的影響,適合于對有懸浮物固體粒子的污水、煤漿的測量,特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量。
選型與使用時應(yīng)注意:雨水流量計所測液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率,并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻,不能用于測量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品和有機溶劑等。雨水流量計的測量精度是建立在液體充滿管道的情形下,目前在管道中有空氣的情況下測量問題尚未得到很好解決,因此雨水流量計不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。同時應(yīng)注意不同溫度及腐蝕性介質(zhì)應(yīng)選用不同內(nèi)襯材料和電*材料。雨水流量計雖可以在任意管道上安裝,但雨水流量計測量電*的軸線必須保持水平方向,且與管道中心線互相垂直。為避免在管內(nèi)無液體時出現(xiàn)指針不在零位的錯覺,雨水流量計的變送器應(yīng)安裝于任何時候均充滿液體的地方,同時,該流量計的信號較為微弱,因而在使用時應(yīng)注意外來干擾對其測量精度和影響,變送器應(yīng)安裝于遠(yuǎn)離一切磁源的地方,不允許有振動。
雨水流量計對安裝前后直管道有要求,只不過比其它類流量計要求要低一些,但*關(guān)健一點要滿足:就是滿管。不滿管的情況下容易引起流量計亂跳。
雨水流量計的測量范圍是有限制的,許多用戶定表時,常常把它和水表相比較,以為可以測量很低的流速,其實定貨時不能按原先管道口徑來定貨,*好按實際流量來定儀表的口徑。雨水流量計也有防護(hù)等級,如果用戶對儀表安裝環(huán)境有要求,安裝地點在地下陰井或其它一些潮濕的地方,建議用戶選用分體式的,以免選錯對儀表造成損害。雨水流量計可以測腐蝕性液體,但初期用戶要正確辯明介質(zhì)以及其屬性,以免選型時在電*材料的選擇上發(fā)生錯誤,導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報廢,給用戶帶來不便和經(jīng)濟上的損失。
雨水流量計雖說可靠性比較好,通常情況下不會損壞,但由于其原理決定,傳感器電*表面一直和液體接觸,時間久了,電*表面比較容易受污染。所以雨水流量計在通常使用情況下,用戶有條件拆的話,建議一年到一年半之間拆出來清洗一次電*,以保證流量計整機的測量精度。任何儀器儀表都是需要保養(yǎng)的,雨水流量計也不例外。
隨著工業(yè)行業(yè)的發(fā)展,對儀器儀表的需求增加,儀器儀表行業(yè)不斷的發(fā)展,雨水流量計的用途也越來越廣泛,能夠適應(yīng)不同行業(yè)的需求,石油,化工,污水治理等等?,F(xiàn)在的國產(chǎn)雨水流量計質(zhì)量上完全可以媲美國外同類進(jìn)口產(chǎn)品,功能性、穩(wěn)定性、精準(zhǔn)性越來越高。雨水流量計用于對復(fù)雜的工業(yè)管道系統(tǒng)進(jìn)行流體監(jiān)測,對系統(tǒng)的原料及成品情況進(jìn)行實時監(jiān)控、為系統(tǒng)的自動化控制提供依據(jù)等等。
由于雨水流量計分布分散,運行環(huán)境較為復(fù)雜,其安裝工藝*可能影響其運行工況和發(fā)生故障的機率,從而影響整個儀表控制系統(tǒng)的運行。故對雨水流量計原理的分析、安裝工藝的研究,以及調(diào)試技術(shù)的不斷總結(jié)和更新十分必要。
雨水流量計的選型
(1)口徑選擇。選擇雨水流量計時一般通過流體的性質(zhì)、流速等因素來確定其選用口徑。一般而言,當(dāng)管道流速在0.5~1.5m/s為經(jīng)濟流速,若流體介質(zhì)對側(cè)壁磨損性較小,建議長期流速大于3m/s,但應(yīng)小于7m/s,此時可選取小于管徑的流量計。
(2)內(nèi)襯材料選擇。雨水流量計主要用于測量流體物質(zhì)的流量,而根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點,應(yīng)選擇不同內(nèi)襯材料的流量計。雨水流量計所用的內(nèi)襯材料及其特點:
·天然橡膠,其耐溫范圍為-10℃~70℃,耐磨損、絕緣性能好,耐腐蝕性能一般。
·氯丁橡膠,較天然橡膠具有更好的彈性,也更耐磨,但耐寒性較差。
· 聚氨脂橡膠, 適用溫度較天然橡膠更低, 可達(dá)-25℃。
·丁晴橡膠,較天然橡膠更耐高溫,更耐磨,彈性較差,但耐油性能相當(dāng)好。
·聚四氟乙烯,是塑料的一種,它耐酸、堿性能*好,但對部分液態(tài)氟、氧、臭氧等非常態(tài)物質(zhì)的腐蝕及負(fù)壓等抵抗力較差,耐磨損性能也較差。
(3)電*材料的選擇。雨水流量計的電*裝于其管道內(nèi)壁,與被測物質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電*的材料包括:鈦(Ti),耐強酸性;鉭(Ta),測量精度高;鉑-銥(Pt-Yi)合金,耐腐蝕能力強;哈氏合金C(HC),可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測量;316L,耐腐蝕能力一般,但價格低廉。在選擇雨水流量計時,應(yīng)根據(jù)測量的精密度要求、被測物腐蝕性、價格承受能力來進(jìn)行電*材料的選取。
(4)其它參數(shù)的選擇。雨水流量計的選擇還應(yīng)考慮防護(hù)等級、連接法蘭及電纜等因素。雨水流量計的連接法蘭選擇應(yīng)根據(jù)管道確定,特別對于腐蝕性流體管道,不允許隨意對管道進(jìn)行現(xiàn)場加工焊接,應(yīng)慎重選擇。 
雨水流量計的安裝
(1)安裝準(zhǔn)備工作。雨水流量計安裝前,應(yīng)仔細(xì)核對其參數(shù),主要核對其口徑、內(nèi)襯、電*等參數(shù)是否符合設(shè)計要求,有集中BA控制的應(yīng)確認(rèn)其與控制系統(tǒng)的匹配性。在安裝前,應(yīng)對已安裝好的管道進(jìn)行防腐處理,法蘭接口處應(yīng)清理干凈,在確認(rèn)被測物質(zhì)流向之后,按流量計上所標(biāo)定的方向準(zhǔn)備安裝。
(2)安裝方位的選取。由于雨水流量計安裝于流體管道上,其測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與其內(nèi)部液態(tài)物質(zhì)的充滿度有關(guān),故在選取安裝位置時,應(yīng)注意以下幾點:
·流量計不得安裝在泵的抽吸側(cè),
·開口排放的管道,流量計應(yīng)裝在可存儲液體的底段,以免倒吸空氣影響測量精度,
·雨水流量計附近需裝閥門時,閥門應(yīng)裝于流量計的下游;
·管道落差較大時,需在流量計的下游設(shè)置上彎及排所閥;
·安裝雨水流量計時,應(yīng)充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性,予以避免。
(3)雨水流量計安裝及接地。雨水流量計的安裝方式一般為法蘭式,利用與其匹配的法蘭即可連接管道。在安裝前應(yīng)確保管道的吹掃、試壓等工作已完成。由于雨水流量計的測量感應(yīng)電流很小,電壓較低,易受外界電磁噪聲的影響,故在安裝時應(yīng)進(jìn)行可靠的接地連(跨)接。金屬管道雨水流量計接地連(跨)接方法,帶陰*保護(hù)的雨水流量計重復(fù)接地連接方法。 
雨水流量計接線
(1)接線。在雨水流量計接線前,應(yīng)確認(rèn)其安裝方位、方向準(zhǔn)確無誤,并進(jìn)行現(xiàn)場清掃,無積塵后方可接線。雨水流量計的接線包括電源線、輸入/輸出信號線、傳感信號線和工作接地線的連接。
(2)輸入/輸出信號。大部分雨水流量計均可通過外帶的PLC進(jìn)行編程、檢測,也可通過通信總線接受主控制系統(tǒng)的輸入指令,故雨水流量計設(shè)置了信號輸入接點、測量值臨界報警指令等接入點。輸出信號可通過模擬點接出,也可與輸出信號組合通過RS-232通信接口實現(xiàn)與PC的聯(lián)機。
(3)傳感器連線。若流量計與傳感器為分體式安裝,流量計與傳感器之間還需進(jìn)行連線,用于將傳感電流通過流量計的測量終端(實際上是磁*與電壓測量單元),用以測量各被測參數(shù)。
(4)接地線。由于雨水流量計的工作電流較小,*易受外界電場變化的干擾,所以其電源、信號線均須配套接地線,以確保測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確,消除測量過程中數(shù)據(jù)的頻繁振蕩。
雨水流量計調(diào)試
(1)調(diào)試前檢查及準(zhǔn)備。雨水流量計在調(diào)試前,應(yīng)對管道及流量計進(jìn)行徹底檢查,包括管道雜物等清理,油性介質(zhì)管道還需進(jìn)行干燥處理。調(diào)試前的檢查還包括電氣線路的檢查,*先應(yīng)對線路的接地進(jìn)行檢測,確保接地可靠后方可進(jìn)行其它線路的測試檢查,以免造成線路容性效應(yīng),儲存電量,或是測量電源對儀器產(chǎn)生破壞作用。另外,還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測試。
(2)通水調(diào)試。無論是測量水性介質(zhì)、混懸液體,還是測量油性介質(zhì)的儀表,在正式調(diào)試前,均應(yīng)模擬實際測量介質(zhì)的溫度、壓力、流速等條件進(jìn)行通水調(diào)試。若在通水試驗過程中發(fā)生異常,或是參數(shù)缺失,應(yīng)對儀表進(jìn)行單體檢測或送出產(chǎn)單位進(jìn)行校驗。
(3)系統(tǒng)調(diào)試。雨水流量計在進(jìn)行完單項功能通水測試,控制主機各項預(yù)備調(diào)試完成后,可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。油性介質(zhì)管道需進(jìn)行干燥后方可通入被測介質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。系統(tǒng)調(diào)試時,主機系統(tǒng)應(yīng)預(yù)先對各個測量點進(jìn)行編碼掃描,確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進(jìn)行功能性調(diào)試。功能性調(diào)試時,由主機系統(tǒng)對各儀表分別進(jìn)行參數(shù)的讀取,臨界值報警試驗等,然后進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的寫入。逐一進(jìn)行調(diào)試,并將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)上機位進(jìn)行分析。主機在系統(tǒng)各儀表調(diào)試完成后,可進(jìn)行儀表終端單體PLC編程調(diào)試。PLC編程調(diào)試對儀表調(diào)試具有重要意義,它可在不影響主機工作狀態(tài)的情況下,對單個儀表進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)寫入和調(diào)整?,F(xiàn)代PLC技術(shù)的發(fā)展,使其在電磁儀表調(diào)控中的應(yīng)用顯得更加方便,大部分的雨水流量計均可選購與其產(chǎn)品相配套的PLC編程控制器,通過專門的接口,可進(jìn)行單個儀表的調(diào)試。調(diào)試完成后,應(yīng)在連續(xù)的工況條件下進(jìn)行24小時的不間斷測量,觀察其測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、可靠性,并結(jié)合其它測量方式進(jìn)行校對,直至系統(tǒng)各電磁儀表均能按設(shè)計要求運行,方可進(jìn)行系統(tǒng)預(yù)驗收。通過雨水流量計在工業(yè)管道控制系統(tǒng)的應(yīng)用,在儀表的選型、安裝工藝的調(diào)整、試驗等方面進(jìn)行總結(jié),為提高工業(yè)管道控制系統(tǒng)中電磁儀表安裝、調(diào)試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗,為工業(yè)管道控制系統(tǒng)更高程度的集成化、自動化提供了實踐經(jīng)驗。

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