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金属转子流量计信号如何采集,远传信号说明


文章日期:2018-04-07|阅读数:


  金属管转子流量计是应用广泛的流量计之一。它没有锥管破裂的风险,与玻璃管浮子流量计相比,使用温度和压力范围更宽,具有结构简单、直观、压力损失小、测量范围大、运行可靠性高、可测中小流量及低雷诺数流量、维护方便、寿命长、对仪表前后直管段长度要求不高等优点。
 
  金属管转子流量计分为就地指示和远传□ □ □ □指示两种,就地指示型即通过指针直接指示流量。远传型分为气远传和电远传两种:气动远传浮子流量计的特性及结构与电远传浮子流量计相似,只是远传信号是 0.02~0.1  MPa 的气压信号,由于其输出为标准气压信号,所以适于易爆的工艺流程,并可与气动单元组合仪表配套使用,进行流量测量和调节。
 
  目前的信号远传方式还是以电远传为主,***常用的电远传金属管转子流量计的结构是在就地指□ □ □ □示型的基础上,再通过特定的机械结构带动差动变压器或者角位移传感器等,将浮子的位置信号转□ □ □ □换为差动变压器的铁芯或者角位移传感器等的角位移,从而转换成标准电流、电压信号输出。其测量器件一般采用霍尔元件、磁阻元件和电容式角位移传感器等。
 
  1.  霍尔元件传感器
 
  置于磁场中的静止载流导体,当它的电流方向与磁场方向不一致时,载流导体上□ □ □ □平行于电流和磁场方向上的两个面之间产生电动势差,这种现象称霍尔效应。在其他条件不变的前提下,电势差即为磁场方向的单值函数。
 
  其优点是测量器件不与被测电路发生电接触,不影响被测电路,无机械磨损,可靠性较高。但与此同时,霍尔元件传感器线路复杂,功耗大,市场上低功耗高精度的成熟器件较少。
 
  温度漂移是影响霍尔式金属管转子流量计测量精度的主要因素之一,目前消除霍尔式金属管□ □ □ □转子流量计温度漂移的方法主要包括硬件补偿和软件补偿的方法。硬件补偿的方法是通过增加额外的补偿电路来消除温度对电路输出的影响,但会增加电路的复杂程度,而且对于不同的工况缺乏相应的灵活性;软件补偿的方法需在硬件系统中增加温度传感器,并通过相应的补偿算法进行补偿,对程序编写方面要求较高。
 
  2.  磁阻元件传感器
 
  磁阻效应是指某些金属或半导体的电阻值随外加磁场变化而变化的现象。同霍尔□ □ □ □效应一样,磁阻效应也是由于载流子在磁场中受到洛伦兹力而产生的。当半导体处于磁场中时,导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用,发生偏转,在两端产生积聚电荷并产生霍耳电场。如果霍耳电场作用和某一速度载流子的洛仑兹力作用刚好抵消,那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转,因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少,电阻增大,表现出横向磁阻效应。由于磁阻传感器电阻的相对变化率正比于磁场强度,因此也可以用磁阻传感器电阻的相对改变量来表示磁阻效应的大小。
 
  目前,磁阻效应广泛用于磁传感、磁力计、电子罗盘、位置和角度传感器、车辆探测、GPS导航、仪器仪表、磁存储(磁卡、硬盘)等领域。磁阻传感器功耗低,可靠性高,信号频率范围大,但需要配□ □ □ □套的整形电路,结构相对复杂。
 
  3.  电容式角位移传感器
 
  角位移传感器是位移传感器的一种型号,采用非接触式设计,与同步分析器和电位计等其它传统的角位移测量仪相比,有效地提高了长期可靠性。它的设计独特,在不使用诸如滑环、叶片、接触式游标、电刷等易磨损的活动部件的前提下仍可保证测量精度。
 
  电容式角位移传感器是在设定极板间距、介质相对介电常数等□ □ □ □参数相对不变的条件下,利用电容有效正对面积的变化来检测角位移变化量的传感器。

LZ系列金属管浮子流量计采用可变面积式测量原理,可对多种流向的气体和液体进行测量。 本系列流量计规□ □ □ □格品种安全,有指示型、电远传型、耐腐型、夹套型、防爆型等多种产品,电远传型具有 0 ~ 10mA 和 4 ~ 20mA 的标准模拟量信号输出,可与 DDZ- Ⅱ 或 DDZ- Ⅲ 电动单元组合仪表配套使用,同时具有现场累积、数字通讯、现场修改测量参数、不同的供电方式等功能,并可为用户专门制造其它法兰尺寸、较高工作压力及带有磁过滤器特殊规格品种、广泛应用石油、化工、发电、食品、制药、水处理等领域。

    LZ系列金属管浮了流量计主要由两部分组成: 1 传感器; 2 转换器。传感器将流量的大小转换成浮子的位□ □ □ □移量,通过磁耦合系统,将浮子位移量传给转换器指示出流量的大小,转换器有 M1 和 M2 两种结构形式,配装不同的变送器组成了不同的功能组合。

二、技术参数

1. 测量范围 水( 20 ℃) 2.5 ~ 160000L / h

空气 (20 ℃, 0.101325MPa) 0.07 ~4000m 3 / h

2. 量程比  10:1

3. 度 1.5 级 ;2.5 级

4. 流体工作压力 DN15 ~ DN50 :4.0MPa;DN80 ~ DN100:1.6MPa

夹套工作压力 1.6MPa

5. 流体工作温度 -80 ~ 250 ℃

6. 连接方式 法兰连接或螺纹连接 , 法兰标准用 GB / T9119;ANSI 150 l bs 、

300 l bs; HG20592 ~ 20635; 也可按用户要求定制药其它标准法兰。

7. 环境温度 -25 ~ +55 ℃

8. 接线电缆 RVVP 3X28 / 0.15

9. 介质粘度 DN15 ≤ 5mpa.s; DN25 ~ DN100 ≤ 250mpa.s

10. 电信号输出 输出信号 :0 ~ 10mA,4 ~ 20mA

线性度 :1%

温度影响 :0.5%/10 ℃

电源电压 :13~30VDC

电源消耗 : ≤ 250mW

11. 限位报警 供电电源 :220VAC ± 10%

功耗 : ≤ 3W

工作温度 :-25 ~ 60 ℃

12. 防爆等级 : ib Ⅱ CT5

防爆证号 : GYB01319

配用安全栅 :LB906

三、安装形式

 

注 :Es1 型是通过与指针同轴的凸轮将瞬时流量信号传递给转角变送器 , 输出正比线性的电流信号 ;

Es2 型为非接触式 , 通过磁敏元件和软件修正来输出与瞬时流量成正比的线性电流信号。

五、转换器形式

金属管浮子流量计

六、流量范围

七、外形及安装尺寸

夹套连接法兰标准为 :GB / T9119 PN1.6 DN15

八、安装

流量计应垂安装,流量计中心线与铅垂线的夹角不超过 5 °,在流量计的上游须保证五倍公称通径的入口直管段,下游保证 250mm 出口直管段。如果介质中含有固体杂质,应在流量计上游加装过滤器;如果介质中含有铁磁性物质,应在流量计的上游安装磁过滤器。为了便于维护和清洗且不影响生产,建议安装旁通管路。为了避免由于管道引起的流量计变形,安装法兰必须与仪表同轴并且相互平行,并适当地支撑管道以避免管道振动和减小流量计的轴向负荷,测量系统中控制阀应安装在流量计的下游。用于测量气体时,应保证管道压力不小于 5 倍流量计的压力损失,以使浮子稳定工作。

九、附件

可为用户提供前后直管段、配对法兰、磁过滤器、气体阻尼装置等附件。如果介质中含有铁磁性颗粒,就应在流量计入口处安装磁过滤器。磁过滤器中装有以螺旋方式排列的磁棒,以***大限度地减小压力损失,每个磁棒均由 PTFE 聚四氟乙稀包裹,防止介质的腐蚀。

磁过滤器的结构见图:

磁过滤器结构 衬 PTFE 磁过滤器结构

 

十、电远传接线图

输出信号: 0 ~ 10mA, 4 ~ 20mA

线性度: 1%

温度影响: 0.5%/10 ℃

电源电压: 13 ~ 30V DC

电源消耗:≤ 250mW

负载阻抗:见图

十一、限位开关报警装置

限位开关报警装置在指示器中的部分由感应头、铝片等组成,感应头被安装在能被指针轴上的铝片切割的位置,通过改变感应头的位置可以任意设定限位值。感应头输出信号给金属转子流量指示控制仪。

技术参数

1. 供电电源: 220V AC ± 10%

2. 功耗:≤ 3W

3. 工作温度: -25 ℃~ 60 ℃

4. 输出触点容量: 220VAC 3A

接线图

报警点的改变须打开前盖 , 松开刻度盘上的小指针的螺钉 , 调整到需要的位置后 , 再将螺钉紧固 , ***后装好前盖。

十二、防爆产品使用注意事项

电远传系列金属管浮子流量计,经仪器仪表防爆安全监督检验站( NEPSI )检验,符合 GB3836.1 和 GB3836.4 标准规定的要求 , 产品防爆标志为 ib Ⅱ CT5, 防爆合格证号为 GYB01319 。用户在使用产品时应注意下列事项:

1. 金属管浮子流量计外壳设有接地端子 , 用户在使用时应可靠接地。

2. 金属管浮子流量计的***大使用环境温度范围为 -20 ℃~+ 55 ℃。

3. 电远传系列金属管浮子流量计必须与 LB906 齐纳安全栅配套使用构成本安防爆系统。系统接线如图所示:

4. 本安系统的布线应尽量避免外界电磁干扰的影响 , 并将电缆分布参数控制在 0.008uF 和 2mH 以内。

5. 安全栅必须安装在安全场所 . 安全栅的安装、使用和维护应遵守安全栅使用说明书。

6. 与安全栅相连的控制仪表的***高工作电压或其电路内部可能产生的***高电压不得高于 250VRMS 。

7. 用户在安装、使用和维护电远传系列金属管浮子流量计时,务必认真阅读产品使用说明书,并同时严格遵守《中华人民共和国爆炸危险场所电气安全规程(试行)》。

十三、设计选用及订货须知

1. 根据测量流体是气体或液体 , 正确远用气体或液体金属管浮子流量计。

2. 被测流体无腐蚀性选用普通型,有腐蚀性选用耐腐型。

3. 订货时请注明被测介质名称、流量、管道通径及工作压力、温度、密度、粘度等情况。我公司根据用户提出的密度等进行刻度修正,制作特殊的流量标尺。

4. 根据被测流体的测量范围、应用场合等选择合适型号的规格品种。如有特殊要求的流量计,请来公司或来函与销售部联系。

技术参数

方型指示器

圆型指示器

仪表型号

LZ系列金属管浮子流量计

介质温度 -80∽200℃  标准型

测量范围

(100%点值)从流量表选择

 0∽85℃  防腐型 (衬氟)

 20℃ 2.5-150,000L/h

-80∽300℃ 高温型

空气 1.013bar abs 20℃  0.07-3000m³/h

环境温度 -25∽60℃

量程比

10: 1  5:1

防护等级 IP65

精度等级

1.5 2.5

电信号输出 输出信号 4-20mA(两线制)

压力损失

见流量表

线性度 1%

测量管

孔板测量管  锥形测量管

温度影响  0.5%/10℃

刻度盘分度

依据流量单位划分

电气接口 M20×1.5 标准型

仪表口径

DN15-DN150

供电电源  24V DC标准型

法兰连接

DN15-DN50/PN4.0 DN80-DN150/PN1.6

电源消耗 ≤3W

法兰标准

GB/T9119-2000       

限位报警 供电电源 24V DC

 

也可按用户提供法兰标准制造

电源消耗 ≤3W

保温夹套法兰 DN15 DN25 /PN4.0  

触点容量 3A/220V

保温夹套管

Φ20

工作温度 -25∽60℃

特殊类型

高压型、螺纹型和其他特殊型

防爆等级 ExibⅡCT5  ExdⅡBT5

介质粘度

DN15≤5mPa.s  

防爆关联设备

本安型安全栅 LB906

 

DN25~ DN150≤250mPa.s

 

 

LZZ就地指示型

LZD电远传型

口径

15

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

结构形式

F10    下进上出型(可以缺省)

F11    下进侧出型

F12    侧进侧出型

F13    右进左出型

F14    左进右出型

接液材质

RR0

316 / 0Cr18Ni12Mo2Ti

适用于结构型式

 F10

F11

F12

F13

 F14

RR1

304 / 1Cr18Ni9Ti

 F10

F11

F12

F13

 F14

RL

316L

 F10

F11

F12

F13

 F14

RP

PTFE

 F10

 

 

 

 

Ti

钛合金

 F10

 

 

 

 

HC

哈氏合金

 F10

 

 

 

 

附加结构

 

T

夹套型

适用于测量器类型 

F10

 

 

 

 

Z

阻尼型

F10

  F11 

F12

F13

F14

G

高温型

F10

  F11 

F12

F13

F14

Y

高压型

F10

  F11 

F12

F13

F14

指示器

(对于远传4-20mA标准电流信号指示器,可以选择+ HART协议)
现场指针显示瞬时流量
24VDC供电,现场指针显示瞬时流量,非接触变送器,远传4-20mA标准电流信号 
带一上限报警点输出
带一下限报警点输出
带一上限和一下限报警点输出

缺省

ES

K1

K2

K12

JSB

电池供电,  
LCD显示瞬时流量和累积流量

JSC

240VAC供电,LCD显示瞬时流量和累积流量
24V DC供电,LCD显示瞬时流量和累积流量
24V DC供电,LCD显示瞬时流量和累积流量,远传4-20mA标准电流信号
对于远传4-20mA标准电流信号指示器,可以选择+HART协议

JSD

JSE

HART

防爆型式

 

缺省

普通型

方型指示器

 

Exi

本安防爆型 

方型指示器

 

Exd

隔爆型

圆型指示器

 

 

 

举例:LZ□-□ □ □ □ □ □ □注:无选择项可以缺省。 LZ D-15 /F10/RR0/T/ES/HART/Exi 说明:电远传/DN15口径/下进上出型/材质 0Cr18Ni12Mo2Ti/夹套型/4-20mA/HART协议/本安防爆

 

口径

水(L/h) 20℃ 101325Pa

空气(m³/h) 20℃ 101325Pa.abs

***大压力损失(Kpa)

材质 RRO RR1 RL

材质 PTFE

材质 RRO RR1 RL

材质 RRO RR1 RL

材质 PTFE

15

2.5-25

 

0.07-0.7

6.5

 

4-40

2.5-25

0.11-1.1

6.5

5.5

6-60

4-40

0.18-1.8

6.6

5.5

10-100

6-60

0.28-2.8

6.6

5.6

16-160

10-100

0.4-4.0

6.8

5.8

25-250

16-160

0.7-7.0

7.2

6.1

40-400

25-250

1.0-10

8.6

6.1

60-600

40-400

1.6-16

11.1

7.3

25

100-1000

60-600

3.0-30

7.0

5.9

160-1600

100-1000

4.5-45

8.0

6.0

250-2500

160-1600

7-70

10.8

6.8

400-4000

250-2500

11-110

15.8

9.2

50

600-6000

250-2500

18-180

8.0

6.5

1000-10000

400-4000

25-250

11.0

6.8

1600-16000

600-6000

40-400

16.2

9.4

2000-20000

1000-10000

60-600

16.2

14.5

80

2500-25000

1600-16000

60-600

8.2

6.9

4000-40000

2000-20000

100-1000

9.5

8.1

5000-50000

2500-25000

150-1500

9.5

8.1

100

6000-60000

4000-40000

180-1800

8.0

9.5

8000-80000

5000-50000

240-2400

10.0

9.2

10000-100000

8000-80000

300-3000

10.0

9.2

125

10000-100000

8000-80000

300-3000

10.0

8.5

25000-125000

10000-100000

 

12.2

10.1

150

25000-125000

10000-100000

 

11.0

9.2

30000-150000

30000-125000

 

13.2

12.1

注 :1.用于测量液体时,应保证工作压力不低于两倍***大压损;用于测量气体时,应保证工作压力不低于五倍***大压损,以使流量计稳定工作; 2.可以根据用户要求,定制DN20 、DN32 、DN40、 DN65 等规格。

 
 
  在电容角位移式金属管转子流量计中,由于浮子内嵌磁钢,当浮子上下移动时,磁钢同时上下移动,与锥管外一端嵌有小磁钢的机械连杆机构形成内外磁钢磁路耦合,内磁钢的运动将引起外磁钢的位移,从而引起连杆转动一定角度,将浮子直线位移转换成连杆角度的位移,利用电容角位移传感器将其角度的变化转换为电容值的变化,再经信号处理电路将电容值的变化转化为电压信号,***终使检测电路的输出信号幅值反映流体瞬时流量的大小。


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