智能电磁流量计的三值低频矩形波技术
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电磁流量计励磁方式有哪些如何选型安装电磁流量计主要用于测量导电液体介质,不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体。
受流速分布影响,在轴对称分布的条件下,流量信号与平均流速成正比。
所以,电磁流量计前后也必须有一定长度的前后直管段。
易受外界电磁干扰的影响。
在使用中的效果受诸多因素影响。
测量的真实、可靠及精度除了与转换器有关外,更主要是取决于传感器,而传感器的励磁技术对流量检测影响很大。
电磁流量计特点有哪些:(1)结构简单,无活动部件和阻碍被测介质流动的扰动件或节流件,对易黏附和固液二相介质不易发生管道堵塞、磨损等问题。
可弥补质量流量计不易测量此类介质的不足。
(2)电磁流量计是一种测量体积流量的仪表,其测量不受流体的密度、温度、压力、粘度、雷诺数以及在一定范围内电导率的变化的影响。
电磁流量计只需用水作为试验介质进行标定,而不需要作附加修正就可用来测量其它导电性液体。
这是其他流量计所不具备的优点。
(3)电磁流量计测量范围很大,有的产品测量范围达1000:1。
对同一口径传感器,其满量程只要介质流速在0.3~15m/s范围内可任意设定。
电磁流量计的测量范围可涵盖紊流和层流状态两种速度分布状态,这是差压式流量计、涡轮式、涡街等流量计不能与之相比拟的。
(4)测量原理上是线性的,测量准确度高,而且完全电信号输出,测量的反映速度快,可测脉动流量和快速累积总量。
(5)耐腐蚀性能好。
(6)原理上是测量过水断面的平均流速,对流速分布的要求较低。
因此,传感器前后的直管段要求比其他流量计短。
(7)可测正、反两个方向的流动流体。
电磁流量计励磁方式:直流励磁上个世纪初,欧洲国家曾研制出用直流励磁的电磁流量计,并开始其工业应用。
直流励磁技术是利用永磁体或者直流电源给电磁流量传感器励磁绕组供电,以形成恒定的励磁磁场,如图1所示。
直流励磁技术的最大问题是直流感应电动势在两电极表面上形成固定的正负极性,引起被测流体介质电解,导致电极表面极化现象。
电磁流量计常见故障分析及解决方法电磁流量计测量高效精准明确,同时由于其*的设计原理及构造在长期使用中难免消失常见故障,有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障,有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障,如显示波动、精度下降甚至仪表损坏等。
它一般可以分为两种类型:安装调试时消失的故障即调试期故障和正常运行时消失的故障即运行期故障。
一、调试期故障调试期盼故障一般消失在仪表安装调试阶段,一经排解,在以后相同条件下不会再消失。
常见的调试期故障通常由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。
1.安装阶段通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点;或安装在自上而下的垂直管上,可能消失排空;或传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
2.工作环境通常重要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰,大型电机磁场干扰等。
管道杂散电流干扰通常实行良好的单独接地珍惜就可获得充足结果,但如碰到强大的杂散电流(如电解车间管道,有时在两电极上感应的沟通电势峰值Vpp可高达1V),尚需实行另外措施和流量传感器与管道绝缘等。
空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常接受单层或多层屏蔽予以珍惜。
3.流体介质被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪表输出信号会消失波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号消失更大的波动。
低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时,也将产生浆液噪声,使输出信号产生波动。
测量混合介质时,假如在混合未均匀前就进入流量传感进行测量,也将使输出信号产生波动。
电极材料与被测介质选配不当,也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。
应依据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。
二、运行期故障运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后消失的故障,常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。
电磁流量计的五个专项检测流量计常见问题解决方法电磁流量计已被广泛应用,但为了使其更好的运用,对于它的检测,我们是不可忽视的,下面将为您谈谈关于电磁流量计的五个专项检测。
1、电极接触电阻。
测量电极勺液电磁流量计已被广泛应用,但为了使其更好的运用,对于它的检测,我们是不可忽视的,下面将为您谈谈关于电磁流量计的五个专项检测。
1、电极接触电阻。
测量电极勺液体接触电阻值,可以不从管道卸下流量传感器而间接评估电极和衬里层表面大体情形,有助于分析故障原因。
2、电极的极化电压。
测量电极与液体间极化电压将有助于判定零点不稳或输出晃动的故障是否由于电极被污染或覆盖所引起的。
用数字式万用表2V直流档,分别测两电极与地之间的极化电压(电磁流量计可以不停电测,也可停电测)。
假如两次测量值接近几乎相等,说明电极未被污染或被覆盖。
极化电压大小决议于电极材料的“电极电位”和液体的性质,测量值可能在几mV至几百mV之间。
由于实际上运行中两电极被污染情况不可能完全相同对称,于是两电极上的电压形成了不对称的共模电压。
不对称的共模电压就成为差模信号,造成零点偏移。
3、管道杂散电流流向判别。
有时侯为找寻管道杂散的干扰源在流量传感器上游还是在下游,以缩小搜索范围,设法减小或除去杂散电流干扰影响。
4、信号电缆干扰的测定。
信号电缆受外界静电感应和电磁感应干扰会使电磁流量计零点变动。
为判定零点变动是否由于受信号电缆干扰电势影响,需测定干扰大体范围和对电磁流量计的影响程度。
5、测定有无接地电位。
电磁流量汁在正常使用过程中,如传感器相近电机(力)状态变化(如漏电),接地电位会产生变化而引起零点变动。
检查是否有这方面影响,可将转换器工作接地C端子与保护接地G端子短路,以零点(或指示值)变动判定有否接地电位。
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LDSH电磁流量计一、概述LDSH系列电磁流量计是一种设计先进、具有的高度集成化的智能电磁流量计,历经严格的现场考验和测试,而仍保持稳定的运行性能。
可广泛地应用于化工、环保、轻纺、冶金、矿山、医药、造纸、给排水、食品、制糖、酿造等行业。
智能电磁流量计除可测量一般液体的流量外,还可测量液固两相流高粘度流及盐类、强酸、强碱液流的体积流量。
二、产品特点电磁流量计是一种应用法拉第电磁感应定律的流量计,它具有以下的特点:(1) 测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。
(2) 测量管内无活动用阻流部件,无压损,直管段要求低,不易堵塞,对浆液测量具有独特的适应性:(3) 低频矩形波励磁,不受工频及现场各种杂散干扰的影响,工作稳定可靠;(4) 采用非均匀磁场的新技术和特殊的磁路结构,除了磁场稳定可靠之外,大大地减少了流速分布的影响;(5) 采用特殊的电极结构和具有耐腐蚀良好性能的材料,严格地消除了电极泄漏故障以及避免了电极化的影响;(6) 采用特殊的电子线路技术,避免了空管影响,即空管时自动复零。
(7) 变送器壳体采用全不锈钢(1Cr18Ni9Ti),加装衬里材料后,具有防酸、防碱、防腐蚀能力;(8) 印刷板组件在现场更换,不需重新标定,便于现场维修更换;(9) 现场显示型转换器采用专用的智能芯片,参数设定方便,有流量、总量显示等多种功能,另外还可进行线性修正、超限报警、阻尼选择、小信号切除等;(10)供电电源电压范围宽,可根据用户需要选择用交流或直流供电;(11)变送器结构合理、造型美观、密封可靠、安装和维修方便;(12)测量范围宽,满量程流速设定范围宽,可以在0.2m/S-10m/s范围内可选;(13)适用范围广,可应用于冶金、化工、石油、造纸、食品、城市给排水等行业;(14)插入式电磁流量计能测量200mm以上大管径的液体流量,仪表体积小,重量轻,安装方便。
如若在管道的插入口安装球阀则可以进行传感器的不断流装卸,尤其在脏污介质中运行时,便于即刻或定期清洗和维修,也方便校验。
电磁流量计的励磁方式励磁是电磁流量计测量性能的关键技术之一,励磁方式在实际应用上可分成交流正弦波励磁、非正弦波交流励磁和直流励磁方式。
1、交流正弦波励磁,当交流电源电压(有时是频率)不稳时,磁场强度将有所改变,所以电磁流量计电极间产生的感应电动势也变动,因而,必须从电磁流量计取出对应于计算磁场强度的信号,作为标准信号。
这种励磁方式易引起零点变动,而降低其测量精度。
2、非正弦波交流励磁,是采用低于工业频率的方波或三角波励磁的方式,可以认为产生恒定直流,周期性地改变极性的方式,因这种励磁电源稳定,故不必为除去磁场强度的变动而进行运算。
3、交流励磁方式的主要问题是感应噪声严重。
直流励磁方式,则是在电极上的极化电位成了重要障碍。
所以一定值的直流励磁方式仅适用于非电解质(如液态金属)液体的测量。
在测量自来水、源水等水溶液时,一般采用周期性间歇的直流励磁方式。
间歇周期应选为交流电源周期的整数倍,可消除交流电源频率的噪声,排除了交流磁场的电涡流和直流磁场的极化干扰。
4、低频矩形波励磁,励磁频率降低,零点稳定性可以提高,但仪表抗低频干扰能力减弱,响应速度慢,如果励磁频率高,则抗低频干扰的能力增强,但电磁流量计的零点稳定性降低。
这一问题到二十世纪七十年代研究出了低频矩形波(50Hz 的1/2~1/32),解决了长期困扰电磁流量计的工频干扰,提高了零点稳定性和测量精确度。
5、二十世纪八十年代又出现了三值低频矩形波励磁技术(有50Hz 的1/8 为周期,采用正弦规律变化的励磁电流),具有更好的零点稳定性,解决了干扰电势的影响,但降低了响应速度,并且在测量泥浆、纸浆等含固体颗粒和纤维流体及低导电率流体测量时,会产生电噪声(因流体摩擦电极,使电极表面氧化膜剥离后又形成所致),使输出信号摆动不稳。
6、二十世纪八十年代末又针对这些问题推出了双频矩形波。
概述:GNLD系列智能电磁流量计测量原理是法拉第电磁感应定律,传感器主要组成部分是:测量管、电极、励磁线圈、铁芯与磁轭壳体。
智能电磁流量计主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量。
包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。
智能电磁流量计广泛应用于石油化工、钢铁冶金、给水排水、水利灌溉、水处理、环保污水总量控制、造纸、医药、食品等工、农业部门的生产工艺过程流量测量和控制;适用于导电液体的总量计量。
产品特点:1、可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功率损耗低;2、采用16位嵌入式微处理器,运算速度快,精度高;3、全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高,流量测量范围度可达1500:1;4、超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMC性能好;5、全汉字菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂;6、高清晰度背光LCD显示;7、具有双向流量测量、双向总量累计功能,电流、频率具备双向输出功能;8、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;9、具有RS485或RS232数字通讯信号输出10、具有电导率测量功能,可判别传感器是否空管;11、恒流励磁电流范围大,可与不同公司、不同类型的电磁流量传感器配套使用;12、具有自检与自诊断功能;13、采用SMD器件和表面安装(SMT)技术,电路可靠性高;14、仪表内部设计有不掉电时钟,可记录16次掉电时间。
主要技术数据:整机和传感器技术数据转换器技术数据衬里的选择进口保护法兰和接地法兰(或接地环)的选择电极的选择GNLD系列电磁流量计仪表选型◆量程范围确认一般工业用电磁流量计被测介质流速以2~4m/s为宜,在特殊情况下,最低流速应不小于0.2m/s,最高应不大于8m/s。
若介质中含有固体颗粒,常用流速应小于3m/s,防止衬里和电极的过分磨擦;对于粘滞流体,流速可选择大于2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,有利于提高测量精度。
智能电磁流量计的三值低频矩形波技术
测量精度和零点稳定性对智能电磁流量计来说至关重要,而这些技术指标与流量计所采用的励磁技术密切相关。
智能电磁流量计的三值低频矩形波技术的应用
低频矩形波励磁技术是70年代发展起来并逐渐成熟的,其优点有零点稳定性好,抗工频干扰能力强,测量精度高等。
但是在测量纸浆等固液两相导电性流体时,电极表面会产生极化效应,使得智能电磁流量计的转换器提供的低频矩形波励磁电流会产生尖峰状电势干扰。
1983年工业发达国家在总结低频矩形波励磁技术的基础上,将微处理器的软硬件技术与智能电磁流量计设计相结合,成功地推出三值低频矩形波励磁技术。
由于该励磁技术可以实现在零态时校正零点,所以相比传统的低频矩形波励磁技术具有更优良的零点稳定性。
在电磁流量计中引入微处理器技术的逻辑判断功能和运算功能,很好地解决了尖峰状干扰电势的影响,但降低了智能电磁流量计的响应速度。
智能电磁流量计的三值低频矩形波技术的优势:三值低频矩形波励磁技术的频率采用工频频率的八分之一,励磁电流的变化规律为正一零一负一零一正,和传统的低频矩形波励磁技术一样,当励磁电流变化时,智能电磁流量计的电磁感应出现的微分干扰同样利用励磁电流稳定时段采样加以消除,此时微分干扰按指数规律衰减至零。
另外,采样脉冲同样采用宽脉冲,消除参杂在流量信号电压中的工频干扰电压。
通过一个周期内的四次采样值,近似认为极化电势恒定,利用微
处理器数值运算得以消除极化电势的影响。
三值低频矩形波励磁技术能够采用零态时动态校正零点,进一步提高零点的稳定性,抗工频能力增强,测量精度进一步提高,传感器单位流速的流量信号电压幅值与工频励磁方式时减少了很多,降低了激磁功耗,进一步实现了电磁流量计小型轻量一体化。
另一方面智能电磁流量计与微处理器技术的结合,实现了测量过程的软件控制,开辟了电磁流量计智能化的时代。
随着电子技术的发展,智能电磁流量计的励磁技术实现了从直流励磁和交流励磁发展到低频矩形波励磁、双频励磁等技术阶段。