電磁式能量計(能量表)
電磁式能量計(能量表)是一種測量冷熱變換系統(tǒng)中載熱流體所釋放的冷熱量的計量儀表。使用了可靠性良好的智能電磁流量計作為流量測量,采用良好穩(wěn)定性的溫度傳感器做溫度測量,使該冷熱能表具有良好的測量性能。應(yīng)用于民用住宅小區(qū)、寫字樓和企事業(yè)單位集中供冷熱、供暖、空調(diào)等熱量的計量。
二、測量原理:
電磁式能量計(能量表)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電*,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運動時,導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢由兩個檢測電*檢出,數(shù)值大小與流量成正比例,其值為:E=KBVD式中:
E-感應(yīng)電勢;
K-與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù);
B-磁感應(yīng)強度;
V-導(dǎo)電液體平均流速;
D-電*間距;(測量管內(nèi)直徑)
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號,傳送到轉(zhuǎn)換器,經(jīng)放大,變換濾波用一系列的數(shù)字處理后,用帶背光的點陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4~20mA輸出,報警輸出及頻率輸出,并設(shè)有RS-485等通訊接口,并支持HART和MODBUS協(xié)議。
三、電磁式能量計(能量表)主要功能
采用16位單片機做數(shù)據(jù)運算、PT100熱電阻做溫度測量,電磁流量計做流量測量。
測量精度不受載熱流體粘度、密度、壓力和電導(dǎo)率、流體分布等參數(shù)變化的影響。
測量管內(nèi)無阻力部件、無壓損、不受惡劣水質(zhì)影響。
測量流量范圍寬,流速可在1m/s ~ 10m/s范圍內(nèi)任意設(shè)定。
大屏幕液晶背光源全中文顯示方式,在強光和無光情況下均可清晰讀數(shù)。
具有累積熱量、累積流量、瞬時冷熱量、瞬時流量、進(jìn)水溫度、出水溫度、溫差等數(shù)據(jù)同時顯示功能、可查詢顯示流速、停電記錄等參數(shù)。
采用隨機溫變化的熱焓熱修正法,保證在不同水溫下計量。
具有直流信號和頻率信號輸出功能,而且此功能可在熱量和流量參數(shù)間切換。
具有批處理(定量輸出)、當(dāng)量脈沖輸出、鍵控直接清零功能。
具有RS-485(RS-232、M-BUS及HART可選)數(shù)字通訊輸出,方便實現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。
電磁式能量計(能量表)具有密碼保護(hù)功能,無密碼者無法修改工作參數(shù)。
四、性能特點:
1、電磁流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測量管內(nèi)沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗良好的流量儀表。
2、可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電*,其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3、電磁流量計是一種體積流量測量儀表,在測量過程中,它不受被測介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計需經(jīng)水流標(biāo)定后,用來測量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4、電磁流量計的輸出只與被測介質(zhì)的平均流速成正比,而與對稱分布下的流動狀態(tài)(層流或湍流)無關(guān)。所以電磁流量計的量程范圍*寬,其測量范圍度可達(dá)100:1,有的甚至達(dá)1000:1的可運行流量范圍。
5、電磁流量計無機械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
五、目前仍然存在的主要不足如下。
1、不能用來測量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2、不能用來測量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì),如對石油制品或有機溶劑等介質(zhì)。
3、電磁流量計由于測量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制,不能用于測量*溫介質(zhì);如未經(jīng)特殊處理,也不能用于低溫介質(zhì)的測量,以防止測量管外結(jié)露(結(jié)霜)破壞絕緣。
4、電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。
六、技術(shù)指標(biāo):
儀表精度:管道式0.5級、1.0級;插入式2.5級;
測量介質(zhì):電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體;
流速范圍:0.2~8m/s;
工作壓力:1.6MPa;
環(huán)境溫度:-40℃~+50℃;
介質(zhì)溫度:聚四氟乙烯襯里≤130℃。
橡膠材質(zhì)襯里≤65℃;
外磁干擾:≤400A/m;
外殼防護(hù):一體化型: IP65;
分 離 型: 傳感器IP68(水下5米,僅限于橡膠襯里)轉(zhuǎn)換器IP65;
輸出信號:4~20mA.DC,負(fù)載電阻0~750Ω;
通訊輸出:RS485或CAN總線;
電氣連接:M20×1.5內(nèi)螺紋,φ10電纜孔;
電源電壓:90~220V.AC、24±10%V.DC;
功耗:≤10VA。
七、安裝地點的選擇:
為了使變送器工作穩(wěn)定,在選擇安裝地點時應(yīng)注意以下幾方面的要求:
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強電磁場的設(shè)備(如大電機、大變壓器的等),以免磁場影響傳感器的工作磁場和瞬時流量穩(wěn)定性。
2、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處,不宜在潮濕,易積水的地方安裝。
3、應(yīng)盡量避免日曬雨淋,避免環(huán)境溫度*于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修,活動方便的地方。
5、流量計應(yīng)安裝在水泵后端,不能在抽吸側(cè)安裝;閥門應(yīng)安裝在流量計下游側(cè)。
八、結(jié)構(gòu)形式:
1、傳感器:
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電*、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。
a、測量導(dǎo)管:由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成,為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。
b、測量電*:安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁,與軸流方向垂直,使測量液體產(chǎn)生信號的一對電*。
c、勵磁線圈:在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。
d、鐵芯和磁軛:將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體,并構(gòu)成磁回路。
e、殼體:儀表外包裝。
2、轉(zhuǎn)換器:
為智能二次表,其將流量信號放大處理,單片機運算后,可顯示流量、累計量,并能輸出脈沖、模擬電流等信號,用于流體流量的計量或控制。
3、產(chǎn)品組裝形式:
其分為一體型和分體型兩種形式。
a、一體型: 傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。
b、分體型:傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝,通過連接電纜形成流量計量系統(tǒng)。
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求,傳感器的襯里和電*材料可以有多種選擇。
九、安裝注意事項:
1、測量電*的軸線*須近似于水平方向;
2、測量管道內(nèi)*須完全充滿液體;
3、流量計的前方zui少要有5×D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段,后方zui少要有3×D(D為流量計內(nèi)徑)長度的直管段;為方便安裝和拆卸,可在電磁流量計后加裝管道伸縮節(jié);
4、流體的流動方向和流量計的箭頭方向*;
5、管道內(nèi)要有真空會損壞流量計的內(nèi)襯,需特別注意;
6、在智能電磁流量計附近應(yīng)無強電磁場;
7、在流量計附近應(yīng)有充裕的空間,以便安裝和維護(hù);
8、若測量管道有振動,在電磁流量計的兩邊應(yīng)有固定的支座;
9、測量不同介質(zhì)的混合液體時混合點與流量計之間的距離要有30×D(D為流量計內(nèi)徑)長度;
10、為方便流量計的清洗和維護(hù),應(yīng)安裝旁通管道,并且保證流量計前5D后3D直管段;
11、如安裝聚四氟乙烯內(nèi)襯的流量計時,連接兩法蘭的螺栓應(yīng)用力矩扳手勻擰緊,否則容易壓壞聚四氟乙烯內(nèi)襯。
十、接地保護(hù)時,*須注意以下幾點:
1、傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨接地,不要連在電動機、工藝管道上,接地電阻應(yīng)小于10歐姆。
2、傳感器的測量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都要接地。
3、傳感器、轉(zhuǎn)換器的接地在現(xiàn)場,去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地,切勿多端接地,以免因電位不同而引入干擾。
4、傳感器安裝在金屬管道上,可將傳感器的接地導(dǎo)線按制造廠的要求連接在管道法蘭上,形成可靠的接地回路儀表的接地點應(yīng)是一個獨立的接地點,不可以共用其他電氣設(shè)備的接地。