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自来水流量表Z在测量过程中出现误差和干扰问题

2019-11-09    来源:红旗仪表(江苏)有限公司

自来水流量表Z在测量过程中出现误差和干扰问题原因详解

一、传感器选型不当

  1.测量液体流速问题

    水流量表可测的流速范围一般为~10m/s,经济流速范围为~3m/s。实际使用时要根据待测流量大小及电磁流量计可测流速范围来确定测量管内径。

  2.衬里及电极材料问题

    衬里及电极材料直接与测量液体接触,应根据测量液体的特性(如腐蚀性、磨蚀性等)及工作温度选择电极及衬里材料,若选择不当,则会造成附着速度快、腐蚀、结垢、磨损、衬里变形等问题,进而产生测量误差。

  3.混合相流体测量

    用水流量表测量液固混合相流体(如含泥沙的水)的流量时,如果选用由单相液体校准的电磁流量计,则会产生测量误差,此时应选择不会引起液固相分离的直管段处安装传感器。

  4.励磁稳定性

    水流量表的励磁方式有直流励磁、交流正弦波励磁和双频矩形波励磁等,直流励磁容易产生电极极化和直流干扰问题,交流正弦励磁容易引起零点变动,而双频矩形波励磁既有低频矩形波励磁优良的零点稳定性,又有高频矩形波励磁对流体噪声较强的抑制能力,是一种较理想的励磁方式。实际应用时,应尽量保证电源电压和频率的稳定,以确保磁场强度恒定,减小由于磁场强度变化引起的测量误差。

二、干扰问题

  1.空间电磁干扰

    转换器与传感器问的电缆线较长,在较强电磁环境下,很易受到干扰,从而引发仪器测量值出现非线性情况,很难正常显示。针对这种情况,*,引入屏蔽措施,可在接地钢管内进行电缆的单独引入,并使用达标的屏蔽电缆;第二,合理缩短电缆长度;第三,与强磁场保持较远距离。

  2.连接电缆问题

    水流量表应用的实质是借助特定的电缆,实现转换器与传感器的连接,形成完整的系统,因此导体的横截面积、电容、电缆场地等都会产生不良影响。针对该情况,要保证电缆型号满足要求,实现末端的有效连接,防止出现中间接头现象;控制长度范围,通常越短越好。

  3.接地问题

    因传感器的输出信号很小,通常只要几毫伏,为了提高抗干扰能力,传感器的零电位必须单独可靠接地,且传感器输出信号接地点应与被测流体电气连接。传感器的接地电阻应小于10Ω,在连接传感器的管道内涂有绝缘层或采用非金属管道时,传感器两侧应安装接地环,并可靠接地,以使流体接地,流体电位与地电位相同。
  4.电极和励磁线圈对称点安装点振动

   水流量表的励磁线圈和电极需保证对称,一旦不对称,生产过程中偏差就会引发,测量结果很难保证准确。另外,安装地点需达到较高的防振动标准,否则无法保证测量数值的精准性,甚至诱发仪表的不正常工作。

三、测量液的影响

  1.待测液体电导率剧烈变化

    待测液体电导率较大时,会引发显示数值的较大波动,若问题十分严重,则控制系统很难实现正常的运作;而待测液体电导率过低时,电极很难实现正常输出,如果操作中待测液体电导率处于下限值以下范围,那么电磁流量计就很难正常发挥作用。针对这些情况,首先,要立足实际需求,结合相关标准和要求,进行电磁流量计类型的选择;其次,安装反应器或直管段,以保障物料的充分混合,推动化学反应的顺利实现;再次,重新进行流量计类型的甄选。

  2.待测液体气泡或非满管

    对于气泡,主要来源于液体中溶解的气体发展为游离状态的气泡和外界吸入的气泡。包含大量气泡体积的流量,会影响测量的准确性。若气泡直径过大,甚至超过电极直径的数值,则测量显示过程中会出现不稳定状态,波动无法避免。针对这种情况,首先,可将集气器安装在电磁流量计上,同时按照周期进行排气操作;其次,合理更换安装位置;再次,将垂直管道安装在电磁流量计上,保障自下而上的方向;第四,安装传感器时,避免与排放口距离过近;第五,将传感器安装在控制阀位置,处于其上游位置,或泵的下游。

  3.待测液体电导率太低

    被测液体电导率降低,会增加电极的输出阻抗,并由转换器输入阻抗引起负载效应而产生测量误差,如果实际电导率低于下限值,则仪器不能正常工作,示值会产生波动。对策:选用其它满足要求的低电导率电磁流量计,如电容式电磁流量计;选用其它原理流量计,如孔板等。

  4.测量液体呈现不对称状态

    测量中,待测液体存在非对称情况,主要存在两种流动组合:一种为单一的漩涡流;另一种是沿管线轴线的直线流,液体的体积流量为管道截面的积分。针对上游直管段不足的情况,可采用流量调节器进行调整;其次,保证上下游合理范围内管道内径与流量计内径具有相同的数值;再次,为上游留够充足的直管段。
 
  5.测量管内存在着层

   水流量表常用于测量非清洁流体。非清洁流体内部含有一些沉淀物等物质,使得电磁流量计电极表面或管道内受到污染,造成测量结果误差现象。针对这种情况,首先,定期清洗电磁流量计;其次,合理提升流速,将其控制在4m/s状态;再次,应用聚四氯乙烯等材料的衬里。

简单介绍:
高精度电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理,水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。
详情介绍:

一、高精度电磁流量计介绍:
      HQLDE高精度电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的,用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量,是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外,还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理,水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。


二、高精度电磁流量计产品特点  
      
    全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高、流量测量范围可达150:1
    超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMI性能好。
    采用16位嵌入式微处理器,运算速度快, 精度高,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低。
    采用SMD器件和表面贴装(SMT)技术,电路可靠性高。
    管道内无可动部件,无阻流部件,测量中几乎没有附加压力损失。
    在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
    测量结果与流速分布,流体压力,温度、密度、粘度等物理参数无关。
    高清晰度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂。
    具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出。(选配)
    具有自检与自论断功能。
    小时总量计录功能,以小时为单位记录流量总量,适用于分时计量制(选配)
    内部具有三个积算器可分别显示正向累计量反向累计量及差值积算量,内部设有不掉电始终,可记录16次掉电时间。(选配)
    红外手持操作器,115KHZ通讯速率,远距离非接触操作转换器所有功能(选配)
 
三、高精度电磁流量计技术参数


公称通径(mm)
(特殊规格可定制)
管道式:DN10~DN3000
插入式:DN200~DN3000
流动方向: 正,反,净流量
量程比: 150:1
重复性误差: 测量值的±0.1%
精度等级: 管道式:0.2级,0.5级
被测介质温度: 普通橡胶衬里:-20~+60℃
高温橡胶衬里:-20~+90℃
聚四氟乙稀衬里:-30~+100℃
高温型四氟衬里:-20~+180℃
额定工作压力:
(高压可定制)
DN6-DN80:≤1.6MPa
DN100-DN250:≤1.0MPa
DN300-DN1200:≤0.6MPa
流速范围: 0.1-15m/s
电导率范围: 被测流体电导率≥5μs/cm
电流输出: 负载电阻 0~10mA:0~1.5kΩ
4~20mA:0~750 kΩ
数字频率输出: 输出频率上限可在1~5000HZ内设定带光电隔离的晶体管集电极开路双向输出。外接电源≤35V导通时集电极*大电流为250mA
供电电源: AC220V、DC24V或3.6V电池
要求直管段长度 上游≥5DN,下游≥2DN
连接方式: 流量计与配管之间均采用法兰连接,法兰连接尺寸应符合GB11988的规定
防爆等级: mdIIBT4
防护等级: IP65,特殊订制*高可达IP68
环境温度: -25~+60℃
相对温度: 5%~95%
消耗总功率: 小于20W


 四、高精度电磁流量计仪表选型
1.选型代码:


型号 说明 
HQLDE —  □  □  -□ □  □  □  □  □  -□  □  □  □  □ 
通径                                     10-2200mm 
组合  一体型 
分体型 
电极材料  不锈钢 
Ti(钛) 
Ta(钽) 
哈氏合金 
Pt铂 
Ni镍 
输出方式  无输出 
4-20mA/1-5KHz 
4-20mA 
衬里材料  橡胶 
聚四氟乙烯 
聚乙烯 
聚氨酯橡胶 
就地显示  无就地显示 
就地显示 
通讯方式  无通讯 
RS485 
RS232 
Mobdus 
Hart 
接地  无接地环 
有接地环 
有接地电极 
上限流量  (n) 上限流量(量程)m3/h 
 工称压力 A 0.6MPa
B 1.0 MPa
C 1.6 MPa
D 2,5 MPa
测量精度 1 0.2
2 0.5
3 1
介质温度 L 0-80度
H 0-150度
供电方 DC 24V直流电源
AC 220V交流电源

五、 高精度电磁流量计衬里的选择:


衬里材料 主要性能 适用范围
氯丁橡胶
Neoprene
耐磨性好,有极好的弹性,高扯断力耐一般低浓度酸碱盐介质的腐蚀,不耐氧化性介质的腐蚀。 <80°C,一般水,污水,泥浆,矿浆
聚氨酯橡胶
Polyurethane
有极好的耐磨性能,耐酸碱性能略差。 <60°C,中性、强磨损的矿浆,煤浆、泥浆。
聚四氟乙烯
PTFE
化学性能*稳定的一种材料,能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水,浓碱和各种有机溶剂,不耐三氟化氯、高温二氟化氧。 <180°C,浓酸、碱等强腐蚀性介质,卫生类介质。
F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、不粘性和不燃性与PTFE相仿,但F46材料强度、耐老化性、耐温性能和低温柔韧性优于PTFE。与金属粘接性能好,耐磨性好于PTFE,具有较好
的抗撕裂性能。
<180°C,盐酸、硫酸、王水和强氧化剂等,卫生类介质


 六、高精度电磁流量计电极材料的选择:


材质 耐腐蚀性能
316L 对于硝酸、室温下<5%的硫酸,沸腾的磷酸、碱溶液;在一定压力下的亚硫酸、海水、醋酸等介质有较强的耐腐蚀性。
哈氏合金HB 耐沸点下一切浓度的盐酸、硫酸、氢氟酸有机酸等非氧化性酸、碱、非氯化性盐酸。
哈氏合金HC 耐氧化性酸如:硝酸、混酸或铬酸与硫酸的混合物及氧化性盐类、海水
能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硝酸)、有机酸、碱等的腐蚀,不耐较纯的还原性酸(硫酸、盐酸)的腐蚀,但如酸中含有氧化剂(如硝酸和含有Fe、Cu离子的介质)时则腐蚀大为降低。
具有优良的耐腐蚀性和玻璃很相似,除了氢氟酸、浓硫酸外,几乎能耐一切化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和175°C以下的硫酸)的腐蚀,在碱中不耐腐蚀。


七、高精度电磁流量计口径及流量的选择



公称通径(mm) 可测量流量范围(m3/h) 有效测量流量范围(m3/h) 公称通径(mm) 可测量流量范围(m3/h) 有效测量流量范围(m3/h)
4 0.0135~0.4522 0.0135~0.4522 250 8.8313~2119 52.9875~1766
6 0.0305~1.0173 0.0305~1.0173 300 12.717~3052 76.302~2543
8 0.0543~1.8086 0.0543~1.8086 350 17.31~4154 103.86~3461
10 0.0142~3.3912 0.0848~2.826 400 22.61~5425 135.65~4521
15 0.0318~7.6302 0.1908~6.3585 450 28.62~6867 171.68~5722
20 0.0566~13.5648 0.3392~11.304 500 35.33~8478 211.95~7065
25 0.0883~21.195 0.5298~17.6625 600 50.87~12208 305.2~10173
32 0.1447~34.7258 0.8682~29.9382 700 69.24~16616 415.4~13847
40 0.2261~54.2592 1.3565~45.216 800 90.44~21703 542.6~18086
50 0.3533~84.78 2.1195~70.65 900 114.46~27468 686.7~22890
65 0.5970~143.28 3.5819~119.39 1000 141.3~33912 847.8~28260
80 0.9044~217.03 5.4259~180.86 1200 203.5~48833 1221~40694
100 1.413 ~339.12 8.478~282.6 1400 277~66467 1662~55389
125 2.2079~529.87 13.2468~441.56 1600 361.8~86814 2171~72345
150 3.1793~763 19.0755~635.85 1800 457.9~109874 2747~91562
 
200 5.652~1356 33.912~1130.4      



八、高精度电磁流量计安装示意图

九、高精度电磁流量计现场实物安装图

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