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紙漿專用流量計的襯(chèn)裏與(yǔ)電(diàn)*與產品型號的選擇
點擊次數:1833 發(fā)布時間:2020-08-13 06:12:52
紙漿專用流量計電*材料的選擇
應(yīng)根據被測的流體的(de)腐蝕性來選擇電*的材料,請查有(yǒu)關腐蝕手冊,對於特(tè)殊流體應作試驗
紙漿流量計襯裏材料的選擇
應根據被測的流體的腐蝕性來選擇襯裏的材料,請(qǐng)查有關腐蝕手冊,對於特殊流體(tǐ)應作(zuò)試驗(yàn)
紙漿(jiāng)專(zhuān)用流量計的具體分類
市場上(shàng)通用型產品和特殊型儀表從不同角度作如下(xià)分類。
紙漿專用流量計按激磁電(diàn)流方式劃分,有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形(xíng)波激磁和雙頻矩(jǔ)形波激磁。幾種激磁方式的波形見右(yòu)圖(tú)。
按輸出信號連接和(hé)激磁(cí)(或電源(yuán))連線的製式分類,有四線製和二線製。
按轉換器與傳感器組裝方式(shì)分類,有分體型和一體(tǐ)型。
按流量傳感器與管道連接方(fāng)式分類,有法蘭型、夾持(chí)型(夾持型紙漿專用流量計)、衛生型(衛生型紙漿(jiāng)專用流量計)、插入型(插入(rù)式紙(zhǐ)漿專(zhuān)用(yòng)流量計)、螺紋連接(油任連接(jiē)的高壓紙漿專(zhuān)用(yòng)流(liú)量計)。注:
按流量(liàng)傳(chuán)感器電(diàn)*是否與被測液體接觸(chù)分類,有接(jiē)觸型和非接觸型。
按流量傳感器結構分類,有短管型和插入型(xíng)(插入式紙漿專用流量計)。
按用途分類,有通用型、防(fáng)爆型、衛生型、防侵水型和用於明渠流量測量的潛水(shuǐ)型(明渠流量計)。
一、 紙漿專用流量計 按激磁(cí)電流(liú)方式分類
(1)、直流激磁
直流激磁紙(zhǐ)漿專用流量計(jì)用於(yú)測量液體(tǐ)金屬流量,如常溫下汞和高溫下液態(tài)納、鋰、鉀等。在快中子(zǐ)增殖核反應堆一次回路中用於測量攝氏500餘度的熔融納流量,見到過有應用於DN300mm管道儀表的報道。幹法效驗流量值(zhí),與濕法(實流)效驗(yàn)相比,精度可(kě)達(dá)3% 。除由電磁鐵值流激磁產生次場外,也有(yǒu)用永久磁鐵磁場的較小口徑傳感器。
本類儀表在我國(guó)一般流程工業中應用還屬(shǔ)探索階(jiē)段,20世紀60~70年代曾成功地應用於測(cè)量電解槽常溫泵流量;有色冶金工業也曾試用於測(cè)量熔鋅液流量,因鋅液在測量(liàng)管內壁(bì)結垢及氧化鋅等原因,未(wèi)使用成功(gōng)。
(2)、交流激磁
早期紙漿專(zhuān)用流量計用於(yú)50Hz工頻市電(diàn)激磁,產生正弦(xián)波交變磁場;采用交流(liú)激磁的理由(yóu)是為了避免像用直流激磁時(shí)電磁表(biǎo)麵產生*化現象,但是由於易受市(shì)電鎖引起的與(yǔ)流量信號同相應(yīng)各種感應噪聲的疊加,形成(chéng)零點漂移等,現在已漸被低頻矩形(xíng)波激磁所代替。這些疊加的感應噪聲是由以下一些原因產生的。
1)液體中渦電流產(chǎn)生與流量(liàng)信(xìn)號同相(xiàng)位噪(zào)聲,電(diàn)*汙染形成的噪聲(shēng)和零點漂移;
2)磁回(huí)路中鐵損偏移(yí)了激磁電流(liú)與磁場間相位(wèi),使原來在信號回路中變壓器效應所形成的正交(90°)噪聲相移,產生相同噪聲;
3)激磁線圈與信號線間以及激磁線圈與流體間(jiān)的靜電感應噪聲。
但是交流激磁流量傳感器的磁感應強度(dù)通常涉及得較(jiào)高,有(yǒu)較大信號電動勢(約為1mV 每1m/s,矩形波激(jī)磁僅0.2~0.3mV)和較高信噪比的優點。此外(wài),在測量固液雙相的礦漿等流體時,低頻矩形波激(jī)磁方式在固體擦過電*表麵產生尖峰的漿液噪聲,會使輸出信號波動,工頻交流激磁的紙漿專用流量計則不存在這一缺點。因此國內外還有一些儀表製造廠(chǎng)繼續提供工頻或其他頻(pín)率交流激磁的紙漿專用流量(liàng)計。
(3)、低頻(pín)矩(jǔ)形波激磁(cí)
自1975年低頻矩(jǔ)形波(bō)激磁方式發表以來,以其功耗(hào)小、零點穩定,電*汙染影響(xiǎng)小等優點,得到很快發展(zhǎn),成為迄今主要激磁方式。低頻矩形波激磁波形有“正-負”二值者,有“正-零-負-零”三值者,分別如右上圖中b、c所示。三值激磁用(yòng)無激磁(cí)期間(jiān)的信號改善(shàn)零點穩定性。流量信號在信號電壓基本(běn)恒定的區間采樣取(qǔ)得。激磁頻率為(wéi)市電的 1/32 ~ 1/2 ,常用 1/8 ~1/4之(zhī)間。小口徑儀表用較高(gāo)頻率,大口徑儀表用較低頻率,由製(zhì)造廠按所用傳感器口徑來設定。國外也有可由用戶設定頻率的儀表,例(lì)如商業名為(wéi)“可編程鍵控儲存(Programmable Keyed Storage)紙漿專用流量計”。
矩形波形波交變激磁雖(suī)不受慢的*化電(diàn)壓變化影(yǐng)響,但由於(yú)穩定磁場短期間直流(liú)采用(yòng)相對於(yú)急劇變化的*化電壓,還會產生急劇的輸出變化。此(cǐ)外流體中固體顆粒撞擊(jī)電*,其表麵(miàn)氧化膜破(pò)損,表麵電位變化形成尖峰狀噪(zào)聲,輸出呈現大幅晃動。這一現象稱(chēng)作(zuò)漿液噪聲,發生(shēng)於高濃度漿液或含土沙粒的液體(tǐ),影響了低頻(pín)矩形波紙漿專用流量計的應用。
頻率較高的工頻激磁(cí)比低頻矩形波激磁抗漿液噪聲性能優越(yuè)的原因;還可以用漿液噪聲頻率特性說明之。下圖是紙漿漿液噪聲頻譜一(yī)例,低頻段噪聲電平大,高頻(pín)段噪聲小,即所謂(wèi)1/ ƒ特(tè)性。因此較高頻率激磁噪(zào)聲電平低,可獲得較高的(de)S/N比的信號。
(4)、雙(shuāng)頻激磁
雙頻激磁是在低頻矩(jǔ)形波上疊(dié)加(jiā)高頻矩形波,如右圖所示的用(yòng)兩種頻率采樣(yàng)和低通(tōng)、高通濾波器,得到高頻和(hé)低頻兩種信號,合成後得流量信(xìn)號,克服了低頻(pín)矩形波激磁存在的漿液噪聲和流動噪聲,提(tí)高儀表(biǎo)的穩定性(xìng)和響應性。快速響應性可反映頻率高達1Hz的柱塞泵的(de)流動狀況(kuàng)。
二、紙漿專用(yòng)流量計按輸出信號連(lián)接分類
(1)、四線製
傳統紙漿專用(yòng)流量計(jì)的輸出信號線和電源(yuán)線(或流量傳感器和傳感器間的激磁電流線)分別由2組各2根導線的四線製(zhì)組成,仍是當(dāng)前的(de)主要製式。
(2)、二線製
當前溫度、壓力/差壓、流量和物位等參量現(xiàn)場儀表趨向(xiàng)於輸出信號和電源共用導線的二線製儀表發展。二線製(zhì)儀表毋須市電電源,而紙漿專用流量計常裝在無市電供給的偏僻場所,采(cǎi)用二線製可節省市電布(bù)線工程費用。
二(èr)線(xiàn)製(zhì)紙漿專用流量計電(diàn)源(yuán)供給的設計思路上(shàng)又分為零信號輸出電流(即4mA)供給、大於零信號輸出供給和電池(或太陽(yáng)電(diàn)池)供給。
電池供電型紙漿專用流量計和電磁式水表適應配置於遠離城市配水池(chí)或郊外汙水處理後排放點等市電引入困(kùn)難的場所(suǒ)。有些型號儀表電池使用壽命一年,有些則長達8~10年。
1993年日本修訂計量法(fǎ)規定DN350mm以下貿易證明(míng)用水管儀表的(de)試用品種從傳統旋翼式水表擴展到電(diàn)磁式水表。今後用作水表的紙漿專用流量計要符合水表標準(zhǔn)的要求,測量精度隻需2%~5%,但紙漿專用流量計本體必(bì)須要帶積算顯示和舍友外接電源。例(lì)如愛知時計電機的SU係列電磁式水表消耗功率僅2mW,內(nèi)藏電池可用8年以上。
三、紙漿專用流量計按傳(chuán)感(gǎn)器和轉換器組裝方式分(fèn)類
(1)、分體型(xíng)
分體型(xíng)是紙漿專用流量計*普遍應(yīng)用的形式,如右圖所展示(shì)的(de),傳感器接入(rù)管道,轉換器(qì)裝在儀表室或人們易於接近的傳(chuán)感器附近,相距數十到(dào)數百米。為防止外界噪聲侵入,信號電(diàn)纜通常采用雙層屏蔽。測量電導率較低液體而相(xiàng)聚超過30m時,為防止電纜部分電容造成信號(hào)衰減,內層屏蔽也有要求接上與芯線同(tóng)電位低阻抗源的屏蔽驅動。分離(lí)型轉換器可遠離現場惡劣(liè)環境,電子部件(jiàn)檢查、調整和參數設定就比(bǐ)較方便。
(2)、一體型
傳感(gǎn)器和轉換(huàn)器組裝在一起直接輸出直流電流(或頻率)標準信號,實際(jì)上成為電磁流量變送器。一體型縮短了二者之間信號線和激磁線的連接長度,並使之物外接,隱蔽在儀表內部,從而減少信號衰減和空間電磁波噪(zào)聲侵入。同樣測量電路與分體型相比可測較低電導率的(de)液體。取消了信號線和激磁線的布線,簡化電氣連接,儀表價格和安(ān)裝費用均相對便(biàn)宜,較多采用於小管徑儀表。隨著二線製儀表的商品化發展,一體型儀表將會有較快(kuài)發展。但(dàn)如果由於管道布(bù)置限製,安裝在不易接近的場所,則維護不(bú)便。此外,轉換器電子部件(jiàn)裝於(yú)管道上,將受到流體溫度和(hé)管部震動的(de)較大限製。
四(sì)、紙漿專用流量計按流量傳感器與管道連接(jiē)方式分類
(1) 法蘭連接
法蘭(lán)連接時傳統的連接方式,傳感器兩端有連接法(fǎ)蘭,與(yǔ)管道法蘭間用螺栓固定之,可單(dān)向安(ān)裝。大口徑(jìng)傳感器都采用本(běn)連(lián)接方式。體積和重量都比夾裝(zhuāng)連接方式大。
DN15~600mm 紙漿專用流量計的兩法(fǎ)蘭(lán)麵間長度(dù),國際標準化組織已(yǐ)製定標準(ISO 13359;1998)予以統一。
(2) 夾裝(zhuāng)連接
夾裝連接時近年發展的連接方式,傳感器本身無法蘭,以較長的螺栓夾持在管道兩法蘭之間接入管(guǎn)係。本方式傳感器體積小重量輕,對(duì)於不同壓力規範和標準管係法蘭孔距適應性強(qiáng);但隻適用於較小管徑(200mm一下),承受液體工作壓力較低。
(3) 衛(wèi)生型連接(jiē)
右圖中式衛生型連(lián)接一例,與國際製酪聯合會IDF加持件相連接,實現快速拆(chāi)卸(xiè)和安裝,便於日常頻繁的清洗。
(4) 螺(luó)紋連接
下圖中式小口徑儀表螺紋連接方式。該類儀表較(jiào)多應用於醫藥(yào)、食品等工業和藥(yào)業配比注入等場所。螺紋連接還有較多應用於石油、地質勘探等16~25MPa以上高壓注水或(huò)水泥漿液流(liú)量測量,螺紋形狀則為梯(tī)形。
五、紙漿專用流量計按流量傳感器電*是(shì)否與被測液體接觸分類
(1) 接觸型電*
與液體接(jiē)觸的電*是EMF的傳統結構,通常為一對(duì)電*,大口徑儀表業有用兩對電*。非(fēi)滿管型EMF也有用3對電機或條形電*。
(2) 非接(jiē)觸型電*
大麵積電*緊貼襯裏(或絕緣測量管)外表麵,以電容耦合方式檢拾(shí)流量信號,可測量比接觸型電*的電容檢測方式的紙漿專用流量計簡稱電容式紙漿專用流量計,其原理看下(xià)圖(tú)。前置放大(dà)器置於傳感器內僅靠電*,激磁頻率比通常EMF高,為50/2Hz,也有超過100Hz者。本類儀表不會產生電(diàn)*鈍(dùn)化(huà)、氧化和觸媒作用(yòng)等電*表麵效(xiào)應(yīng)噪聲,也機會不存在流動噪聲和漿液噪聲。襯裏內表麵覆蓋油(yóu)脂等非導電層或薄絕緣結構層也不會影響測量;但覆蓋層若為導(dǎo)電膜則(zé)儀表(biǎo)將無指示。
國外有些儀表(biǎo)製造廠稱這類儀表為無電*紙漿專用流量計。
六、紙漿專用流量計按流量傳感器結構分類
(1) 短管型
短管型結構即如傳統紙(zhǐ)漿專(zhuān)用流量計的結構,流量傳感器(qì)帶有測量管段連接到管道係統中。
(2) 插入(rù)型
插入型(xíng)流量傳感(gǎn)器實質上是電磁流(liú)速傳感器,激磁線圈和電*組(zǔ)裝成杆狀,從待測管道上開孔中插入,測得(dé)的流速與轉換器預置的管道麵積等係(xì)數相乘鹽酸求取流量。除單點的“點(diǎn)流速”外,還有側多點“徑流速”者。
本型(xíng)儀表適用於大型管道,因為是測量局部流速推算流體流量,測量精度遠低於短管型,通常僅用(yòng)於過程控製,不(bú)適宜應用於貿易核算計量。但是(shì)價格相(xiàng)對便宜。應用特點還可參(cān)閱插入式流量計。
七、紙漿專用流量計按用途分類
(1) 通用型
在冶金、石化、造紙、印染、紡織、給水、汙水處理(lǐ)等工業(yè)一般較多采用分體型中、大口徑法蘭連接(jiē)方式;醫藥、生物、精細化工等工業常用微小口徑、小口徑儀表,一體(tǐ)型夾裝(zhuāng)連接方式或螺紋(wén)連接方式適用場所較多。
(2) 防爆(bào)型
防爆型紙漿專用流量計應用於有易燃氣氛的場所。由於大(dà)部分紙漿(jiāng)專用(yòng)流量(liàng)計(jì)的幾次電流能量較(jiào)大,通常設計成隔爆型、充砂型(xíng)、澆封型(xíng)和氣密型等。但是現在有些紙漿專用流量計激磁功率大幅度降(jiàng)低,也有了本質安全型即以前所稱安全火花型,流量傳(chuán)感器部分和轉換部分有條件組成一(yī)體,全部裝在危險區(qū)域內。
(3) 衛生型
乳酪、食品(pǐn)、醫藥、生物化學等工業要求定時通蒸汽滅菌,傳感器要便於拆卸清洗,與管道連接部分要求用快速裝卸的衛生型規定的結構,與液體接觸的材質應是無毒無害的。
(4) 耐潛水型
本(běn)型傳感器應用於安裝在地麵(miàn)下的窨井,可承受短時間水侵沒,相當於外殼防護等級IP67或NEMA6;還有相當於防護等級IP68者(zhě),則(zé)可承受長期潛水。
(5) 潛水型(xíng)
本型儀表(biǎo)用於(yú)測量明渠或非滿管(guǎn)暗渠(qú)自由水麵自然流下的水路(lù)流量,如工業排水和下水等(děng)。傳感器裝在(zài)明(míng)渠截(jié)流擋板下部,長期浸在水下。用於大流量時刻安裝(zhuāng)多台與傳感器形狀相同的分流(liú)模型,以擴大流量。
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應(yīng)根據被測的流體的(de)腐蝕性來選擇電*的材料,請查有(yǒu)關腐蝕手冊,對於特(tè)殊流體應作試驗
材料 | 耐(nài) 腐 蝕 性 能 |
316L |
適用(yòng):1、生活用水,工業(yè)用水,原水(shuǐ)井水,城市汙水, 2、弱腐(fǔ)蝕性酸、堿、鹽溶液 |
哈氏合金B |
適用:1、鹽酸(濃度小於10%),一切(qiē)濃度的氫氧化銨堿溶液 2、氫氧化鈉(濃度小於50%),一(yī)切(qiē)濃度的氫氧化銨堿溶(róng)液 3、磷酸,有機酸 不(bú)適用(yòng):鹽酸 |
哈氏合金(jīn)C |
適用:1、混酸如鉻酸與硫酸的混(hún)合溶液 2、氧化性鹽類如Fe++、Cu++、海水 不適(shì)用:鹽酸 |
鈦(Ti) |
適用:1、鹽,如:(1)氯化物(氯化物(wù)/鎂/鋁/鈣/銨/鈦等) (2)鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、次氯酸鹽、海水 2、濃度小於50%氫氯化鉀、氫氧化銨、氫氧化鋇堿溶(róng)液 不適用:鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸,氰氧化鋇(bèi)堿(jiǎn)溶液 |
鉭(Ta) |
適用:1、鹽酸(濃度小於40%),稀硫酸和濃硫酸(不包括發煙硫(liú)酸) 2、二氧化氯,氯化鎂,次氯酸,氰化鈉,乙酸鉛等(děng) 3、硝酸(包(bāo)括發煙(yān)硝酸(suān))等氧化性酸,溫度低於(yú)80℃的王水 不適用:堿(jiǎn),氫氟酸 |
鉑(Pt) |
適用:幾乎所有(yǒu)的酸、堿、鹽溶液(包括發煙硫酸、發(fā)煙硝酸) 不適用:王水、銨鹽 |
應根據被測的流體的腐蝕性來選擇襯裏的材料,請(qǐng)查有關腐蝕手冊,對於特殊流體(tǐ)應作(zuò)試驗(yàn)
襯裏材料 | 主要性能 | 適(shì)用範圈 |
聚四氛乙烯下E |
1.它是塑(sù)料中化學性能*穩定的一種(zhǒng)材料,能耐(nài)沸騰的鹽酸、硫 酸、硝酸和王水(shuǐ)、也能耐濃堿和各種有機溶劑(jì) .耐磨性和枯接性能差。 |
1.一40℃一+1 80℃ .酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質 .衛生類介(jiè)質4.不(bú)適用於(yú)負壓管道 |
氧丁橡膠〔〕PRENE |
1.有*好的彈性、高(gāo)強(qiáng)的扯斷力、耐磨(mó)性能好 .耐一般低濃度酸、堿(jiǎn)、鹽介質的腐蝕不(bú)耐(nài)氧化性介質的腐蝕 |
1.<65℃ .側一般水、汙水、泥(ní)漿、礦漿 |
聚全氛代乙丙烯(xī) |
化學性能*穩定(dìng)的(de)一種材料.可適用(yòng)於已知任何有機溶荊或(huò)試加 介質或在高沒下也不受影晌(shǎng)。 |
1.一40℃~180℃ .適用於強腐蝕介質3.衛(wèi)生級介質 |
聚氛乙烯 |
適用於各(gè)種堿、鹽(yán)、硫酸、硝酸、磷酸等及它們的(de)水溶液,不耐 濃硫酸、發煙硫酸、醋附類(lèi)、醚類、鹵代經芳(fāng)胺。 |
I。一25℃~70℃ .側一般水、汙水、泥漿、礦槳、煤漿 .一般酸(suān)、堿、鹽溶液 |
市場上(shàng)通用型產品和特殊型儀表從不同角度作如下(xià)分類。
紙漿專用流量計按激磁電(diàn)流方式劃分,有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形(xíng)波激磁和雙頻矩(jǔ)形波激磁。幾種激磁方式的波形見右(yòu)圖(tú)。
按輸出信號連接和(hé)激磁(cí)(或電源(yuán))連線的製式分類,有四線製和二線製。
按轉換器與傳感器組裝方式(shì)分類,有分體型和一體(tǐ)型。
按流量傳感器與管道連接方(fāng)式分類,有法蘭型、夾持(chí)型(夾持型紙漿專用流量計)、衛生型(衛生型紙漿(jiāng)專用流量計)、插入型(插入(rù)式紙(zhǐ)漿專(zhuān)用(yòng)流量計)、螺紋連接(油任連接(jiē)的高壓紙漿專(zhuān)用(yòng)流(liú)量計)。注:
按流量(liàng)傳(chuán)感器電(diàn)*是否與被測液體接觸(chù)分類,有接(jiē)觸型和非接觸型。
按流量傳感器結構分類,有短管型和插入型(xíng)(插入式紙漿專用流量計)。
按用途分類,有通用型、防(fáng)爆型、衛生型、防侵水型和用於明渠流量測量的潛水(shuǐ)型(明渠流量計)。
一、 紙漿專用流量計 按激磁(cí)電流(liú)方式分類
(1)、直流激磁
直流激磁紙(zhǐ)漿專用流量計(jì)用於(yú)測量液體(tǐ)金屬流量,如常溫下汞和高溫下液態(tài)納、鋰、鉀等。在快中子(zǐ)增殖核反應堆一次回路中用於測量攝氏500餘度的熔融納流量,見到過有應用於DN300mm管道儀表的報道。幹法效驗流量值(zhí),與濕法(實流)效驗(yàn)相比,精度可(kě)達(dá)3% 。除由電磁鐵值流激磁產生次場外,也有(yǒu)用永久磁鐵磁場的較小口徑傳感器。
本類儀表在我國(guó)一般流程工業中應用還屬(shǔ)探索階(jiē)段,20世紀60~70年代曾成功地應用於測(cè)量電解槽常溫泵流量;有色冶金工業也曾試用於測(cè)量熔鋅液流量,因鋅液在測量(liàng)管內壁(bì)結垢及氧化鋅等原因,未(wèi)使用成功(gōng)。
(2)、交流激磁
早期紙漿專(zhuān)用流量計用於(yú)50Hz工頻市電(diàn)激磁,產生正弦(xián)波交變磁場;采用交流(liú)激磁的理由(yóu)是為了避免像用直流激磁時(shí)電磁表(biǎo)麵產生*化現象,但是由於易受市(shì)電鎖引起的與(yǔ)流量信號同相應(yīng)各種感應噪聲的疊加,形成(chéng)零點漂移等,現在已漸被低頻矩形(xíng)波激磁所代替。這些疊加的感應噪聲是由以下一些原因產生的。
1)液體中渦電流產(chǎn)生與流量(liàng)信(xìn)號同相(xiàng)位噪(zào)聲,電(diàn)*汙染形成的噪聲(shēng)和零點漂移;
2)磁回(huí)路中鐵損偏移(yí)了激磁電流(liú)與磁場間相位(wèi),使原來在信號回路中變壓器效應所形成的正交(90°)噪聲相移,產生相同噪聲;
3)激磁線圈與信號線間以及激磁線圈與流體間(jiān)的靜電感應噪聲。
但是交流激磁流量傳感器的磁感應強度(dù)通常涉及得較(jiào)高,有(yǒu)較大信號電動勢(約為1mV 每1m/s,矩形波激(jī)磁僅0.2~0.3mV)和較高信噪比的優點。此外(wài),在測量固液雙相的礦漿等流體時,低頻矩形波激(jī)磁方式在固體擦過電*表麵產生尖峰的漿液噪聲,會使輸出信號波動,工頻交流激磁的紙漿專用流量計則不存在這一缺點。因此國內外還有一些儀表製造廠(chǎng)繼續提供工頻或其他頻(pín)率交流激磁的紙漿專用流量(liàng)計。
(3)、低頻(pín)矩(jǔ)形波激磁(cí)
自1975年低頻矩(jǔ)形波(bō)激磁方式發表以來,以其功耗(hào)小、零點穩定,電*汙染影響(xiǎng)小等優點,得到很快發展(zhǎn),成為迄今主要激磁方式。低頻矩形波激磁波形有“正-負”二值者,有“正-零-負-零”三值者,分別如右上圖中b、c所示。三值激磁用(yòng)無激磁(cí)期間(jiān)的信號改善(shàn)零點穩定性。流量信號在信號電壓基本(běn)恒定的區間采樣取(qǔ)得。激磁頻率為(wéi)市電的 1/32 ~ 1/2 ,常用 1/8 ~1/4之(zhī)間。小口徑儀表用較高(gāo)頻率,大口徑儀表用較低頻率,由製(zhì)造廠按所用傳感器口徑來設定。國外也有可由用戶設定頻率的儀表,例(lì)如商業名為(wéi)“可編程鍵控儲存(Programmable Keyed Storage)紙漿專用流量計”。
矩形波形波交變激磁雖(suī)不受慢的*化電(diàn)壓變化影(yǐng)響,但由於(yú)穩定磁場短期間直流(liú)采用(yòng)相對於(yú)急劇變化的*化電壓,還會產生急劇的輸出變化。此(cǐ)外流體中固體顆粒撞擊(jī)電*,其表麵(miàn)氧化膜破(pò)損,表麵電位變化形成尖峰狀噪(zào)聲,輸出呈現大幅晃動。這一現象稱(chēng)作(zuò)漿液噪聲,發生(shēng)於高濃度漿液或含土沙粒的液體(tǐ),影響了低頻(pín)矩形波紙漿專用流量計的應用。
頻率較高的工頻激磁(cí)比低頻矩形波激磁抗漿液噪聲性能優越(yuè)的原因;還可以用漿液噪聲頻率特性說明之。下圖是紙漿漿液噪聲頻譜一(yī)例,低頻段噪聲電平大,高頻(pín)段噪聲小,即所謂(wèi)1/ ƒ特(tè)性。因此較高頻率激磁噪(zào)聲電平低,可獲得較高的(de)S/N比的信號。
(4)、雙(shuāng)頻激磁
雙頻激磁是在低頻矩(jǔ)形波上疊(dié)加(jiā)高頻矩形波,如右圖所示的用(yòng)兩種頻率采樣(yàng)和低通(tōng)、高通濾波器,得到高頻和(hé)低頻兩種信號,合成後得流量信(xìn)號,克服了低頻(pín)矩形波激磁存在的漿液噪聲和流動噪聲,提(tí)高儀表(biǎo)的穩定性(xìng)和響應性。快速響應性可反映頻率高達1Hz的柱塞泵的(de)流動狀況(kuàng)。
二、紙漿專用(yòng)流量計按輸出信號連(lián)接分類
(1)、四線製
傳統紙漿專用(yòng)流量計(jì)的輸出信號線和電源(yuán)線(或流量傳感器和傳感器間的激磁電流線)分別由2組各2根導線的四線製(zhì)組成,仍是當(dāng)前的(de)主要製式。
(2)、二線製
當前溫度、壓力/差壓、流量和物位等參量現(xiàn)場儀表趨向(xiàng)於輸出信號和電源共用導線的二線製儀表發展。二線製(zhì)儀表毋須市電電源,而紙漿專用流量計常裝在無市電供給的偏僻場所,采(cǎi)用二線製可節省市電布(bù)線工程費用。
二(èr)線(xiàn)製(zhì)紙漿專用流量計電(diàn)源(yuán)供給的設計思路上(shàng)又分為零信號輸出電流(即4mA)供給、大於零信號輸出供給和電池(或太陽(yáng)電(diàn)池)供給。
電池供電型紙漿專用流量計和電磁式水表適應配置於遠離城市配水池(chí)或郊外汙水處理後排放點等市電引入困(kùn)難的場所(suǒ)。有些型號儀表電池使用壽命一年,有些則長達8~10年。
1993年日本修訂計量法(fǎ)規定DN350mm以下貿易證明(míng)用水管儀表的(de)試用品種從傳統旋翼式水表擴展到電(diàn)磁式水表。今後用作水表的紙漿專用流量計要符合水表標準(zhǔn)的要求,測量精度隻需2%~5%,但紙漿專用流量計本體必(bì)須要帶積算顯示和舍友外接電源。例(lì)如愛知時計電機的SU係列電磁式水表消耗功率僅2mW,內(nèi)藏電池可用8年以上。
三、紙漿專用流量計按傳(chuán)感(gǎn)器和轉換器組裝方式分(fèn)類
(1)、分體型(xíng)
分體型(xíng)是紙漿專用流量計*普遍應(yīng)用的形式,如右圖所展示(shì)的(de),傳感器接入(rù)管道,轉換器(qì)裝在儀表室或人們易於接近的傳(chuán)感器附近,相距數十到(dào)數百米。為防止外界噪聲侵入,信號電(diàn)纜通常采用雙層屏蔽。測量電導率較低液體而相(xiàng)聚超過30m時,為防止電纜部分電容造成信號(hào)衰減,內層屏蔽也有要求接上與芯線同(tóng)電位低阻抗源的屏蔽驅動。分離(lí)型轉換器可遠離現場惡劣(liè)環境,電子部件(jiàn)檢查、調整和參數設定就比(bǐ)較方便。
(2)、一體型
傳感(gǎn)器和轉換(huàn)器組裝在一起直接輸出直流電流(或頻率)標準信號,實際(jì)上成為電磁流量變送器。一體型縮短了二者之間信號線和激磁線的連接長度,並使之物外接,隱蔽在儀表內部,從而減少信號衰減和空間電磁波噪(zào)聲侵入。同樣測量電路與分體型相比可測較低電導率的(de)液體。取消了信號線和激磁線的布線,簡化電氣連接,儀表價格和安(ān)裝費用均相對便(biàn)宜,較多采用於小管徑儀表。隨著二線製儀表的商品化發展,一體型儀表將會有較快(kuài)發展。但(dàn)如果由於管道布(bù)置限製,安裝在不易接近的場所,則維護不(bú)便。此外,轉換器電子部件(jiàn)裝於(yú)管道上,將受到流體溫度和(hé)管部震動的(de)較大限製。
四(sì)、紙漿專用流量計按流量傳感器與管道連接(jiē)方式分類
(1) 法蘭連接
法蘭(lán)連接時傳統的連接方式,傳感器兩端有連接法(fǎ)蘭,與(yǔ)管道法蘭間用螺栓固定之,可單(dān)向安(ān)裝。大口徑(jìng)傳感器都采用本(běn)連(lián)接方式。體積和重量都比夾裝(zhuāng)連接方式大。
DN15~600mm 紙漿專用流量計的兩法(fǎ)蘭(lán)麵間長度(dù),國際標準化組織已(yǐ)製定標準(ISO 13359;1998)予以統一。
(2) 夾裝(zhuāng)連接
夾裝連接時近年發展的連接方式,傳感器本身無法蘭,以較長的螺栓夾持在管道兩法蘭之間接入管(guǎn)係。本方式傳感器體積小重量輕,對(duì)於不同壓力規範和標準管係法蘭孔距適應性強(qiáng);但隻適用於較小管徑(200mm一下),承受液體工作壓力較低。
(3) 衛(wèi)生型連接(jiē)
右圖中式衛生型連(lián)接一例,與國際製酪聯合會IDF加持件相連接,實現快速拆(chāi)卸(xiè)和安裝,便於日常頻繁的清洗。
(4) 螺(luó)紋連接
下圖中式小口徑儀表螺紋連接方式。該類儀表較(jiào)多應用於醫藥(yào)、食品等工業和藥(yào)業配比注入等場所。螺紋連接還有較多應用於石油、地質勘探等16~25MPa以上高壓注水或(huò)水泥漿液流(liú)量測量,螺紋形狀則為梯(tī)形。
五、紙漿專用流量計按流量傳感器電*是(shì)否與被測液體接觸分類
(1) 接觸型電*
與液體接(jiē)觸的電*是EMF的傳統結構,通常為一對(duì)電*,大口徑儀表業有用兩對電*。非(fēi)滿管型EMF也有用3對電機或條形電*。
(2) 非接(jiē)觸型電*
大麵積電*緊貼襯裏(或絕緣測量管)外表麵,以電容耦合方式檢拾(shí)流量信號,可測量比接觸型電*的電容檢測方式的紙漿專用流量計簡稱電容式紙漿專用流量計,其原理看下(xià)圖(tú)。前置放大(dà)器置於傳感器內僅靠電*,激磁頻率比通常EMF高,為50/2Hz,也有超過100Hz者。本類儀表不會產生電(diàn)*鈍(dùn)化(huà)、氧化和觸媒作用(yòng)等電*表麵效(xiào)應(yīng)噪聲,也機會不存在流動噪聲和漿液噪聲。襯裏內表麵覆蓋油(yóu)脂等非導電層或薄絕緣結構層也不會影響測量;但覆蓋層若為導(dǎo)電膜則(zé)儀表(biǎo)將無指示。
國外有些儀表(biǎo)製造廠稱這類儀表為無電*紙漿專用流量計。
六、紙漿專用流量計按流量傳感器結構分類
(1) 短管型
短管型結構即如傳統紙(zhǐ)漿專(zhuān)用流量計的結構,流量傳感器(qì)帶有測量管段連接到管道係統中。
(2) 插入(rù)型
插入型(xíng)流量傳感(gǎn)器實質上是電磁流(liú)速傳感器,激磁線圈和電*組(zǔ)裝成杆狀,從待測管道上開孔中插入,測得(dé)的流速與轉換器預置的管道麵積等係(xì)數相乘鹽酸求取流量。除單點的“點(diǎn)流速”外,還有側多點“徑流速”者。
本型(xíng)儀表適用於大型管道,因為是測量局部流速推算流體流量,測量精度遠低於短管型,通常僅用(yòng)於過程控製,不(bú)適宜應用於貿易核算計量。但是(shì)價格相(xiàng)對便宜。應用特點還可參(cān)閱插入式流量計。
七、紙漿專用流量計按用途分類
(1) 通用型
在冶金、石化、造紙、印染、紡織、給水、汙水處理(lǐ)等工業(yè)一般較多采用分體型中、大口徑法蘭連接(jiē)方式;醫藥、生物、精細化工等工業常用微小口徑、小口徑儀表,一體(tǐ)型夾裝(zhuāng)連接方式或螺紋(wén)連接方式適用場所較多。
(2) 防爆(bào)型
防爆型紙漿專用流量計應用於有易燃氣氛的場所。由於大(dà)部分紙漿(jiāng)專用(yòng)流量(liàng)計(jì)的幾次電流能量較(jiào)大,通常設計成隔爆型、充砂型(xíng)、澆封型(xíng)和氣密型等。但是現在有些紙漿專用流量計激磁功率大幅度降(jiàng)低,也有了本質安全型即以前所稱安全火花型,流量傳(chuán)感器部分和轉換部分有條件組成一(yī)體,全部裝在危險區(qū)域內。
(3) 衛生型
乳酪、食品(pǐn)、醫藥、生物化學等工業要求定時通蒸汽滅菌,傳感器要便於拆卸清洗,與管道連接部分要求用快速裝卸的衛生型規定的結構,與液體接觸的材質應是無毒無害的。
(4) 耐潛水型
本(běn)型傳感器應用於安裝在地麵(miàn)下的窨井,可承受短時間水侵沒,相當於外殼防護等級IP67或NEMA6;還有相當於防護等級IP68者(zhě),則(zé)可承受長期潛水。
(5) 潛水型(xíng)
本型儀表(biǎo)用於(yú)測量明渠或非滿管(guǎn)暗渠(qú)自由水麵自然流下的水路(lù)流量,如工業排水和下水等(děng)。傳感器裝在(zài)明(míng)渠截(jié)流擋板下部,長期浸在水下。用於大流量時刻安裝(zhuāng)多台與傳感器形狀相同的分流(liú)模型,以擴大流量。
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