电磁流量计
使
用
说
明
书
武汉磐宇科技发展有限公司
1 产品用途与适用范围
1.1 特点:
■频率可编程低频矩形波励磁, 提高了流量测量的稳定性, 功率损耗低;
■采用新型含有FLASH存贮器的16位超低功耗微处理器, 集成度高, 运算速度快, 计算精度高。
■全数字量处理, 抗干扰能力强, 测量可靠;
■超低EMI开关电源, 适用电源电压变化范围大, 效率高, 温升小。
EMC性能好;
■中英文菜单操作, 使用方便, 操作简单, 易学易懂;
■高清晰度背光宽温型LCD显示;
■能进行双向流量测量、双向总量累计。
具有量程自动切换功能, 更有效地提高了模拟电流和频率输出的测量精度, 特别适用于昼夜流量范围变化大并需要发出控制信号的场合。
流量测量范围度可达1500:1。
■内部有三个积算器, 分别记录和显示正向累计量、反向累计量及累计差值积算量, 方便于流体计量和贸易交接。
■提供隔离或非隔离RS485/RS232C数字通讯接口, 并支持MODBUS、PROFIBUS-DP及HART等现场总线通讯方式;
■采用恒流源流体电阻测量, 能够在长线传输的情况下, 准确测量电极信号内阻。
不但可用来判别传感器内流体是否空管, 而且能够判别电极被污染、覆盖等异常现象, 为用户提供清洗电极等故障处理信息;
■使用智能化判断, 不采用测量修正设置, 空管报警与电极检测应用更加便捷。
■先进的”粗大误差处理”技术, 能够切除浆液等流体测量尖状干扰, 减小输出跳动, 保持高精度测量并使输出更加稳定;
■具有流体密度设置, 能够显示质量流量;
■恒流励磁电流范围大, 可与不同制造商、不同类型的电磁流量传感器配套使用;
■具有积算器远程清零的控制功能, 具有开启与停止累计的接点信号输入, 适于总量检验和批量处理应用;
■具有自检与自诊断功能;
■采用先进的非易失性存贮器, 电路可靠性更高, 有效地保护设置和测量参
数;
■仪表可选配不掉电时钟及存储器, 用于记录掉电时间、上电时间及掉电时刻的流量。
■仪表带有可选小时记录功能, 可保存30天以上历史的流量和电极电阻测量值。
■新的键盘处理方式, 避免键盘操作影响测量。
能够进、退位操作菜单, 使参数设置更加便捷。
■总量显示采用10位十进制满值进位, 解决了双字型满值( 十六进制数FFFF) 进位不合习惯的做法。
1.2主要用途
电磁流量转换器能够与不同型号的电磁流量传感器配套组成系统的电磁流量计, 用来进行测量封闭管道中导电流体的体积流量。
它们广泛地适用于石油化工、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、农业部门的生产过程流量测量和控制; 并适用于导电液体的总量计量与贸易交接。
1.3正常工作条件
环境温度: 分体型–10～+ 60℃;
相对湿度: 5%～90%;
供电电源: 单相交流电 85～265V, 45～63Hz; 直流电16～30V
功率: 与传感器配套, 小于15W。
1.4 试验参比条件
环境温度: 20℃±2℃
相对湿度: 45%～85%
电源电压: 220±2%
电源频率: 50Hz±5%
谐波含量小于5%。
预热时间: 30min
2产品型式
转换器与传感器配套, 分分离安装的分体型和与传感器组成一体的一体型两种结构形式。
3工作原理
电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一个导体在磁场内运动, 在与磁场方向、运动方向相互垂直方向的导体两端, 会有感应电动势产生。
电动势的大小与导体运动速度和磁感应强度大小成正比。
在图 3.1中, 当导电流体以平均流速V( s
m/) , 经过装有一对测量电极的一根内径为D( m) 的绝缘管子流动时, 而且该管子处于一个均匀的磁感应强度为B( T) 的磁场中。
那么, 在一对电极上就会感应出垂直于磁场和流动方向的电动势( E) 。
由电磁感应定律, 可写做( 1) 式:
V
D
kB
E⋅
⋅
=( V) ………………( 1)
式中k是比例系数。
U
一般, 体积流量能够写作
V
D
q
4
π
=( s
m/) ……………( 2)
由公式( 1) 和( 2) 可得到:
图3.1 电磁流量计工作原
)(43
s
m B
E k D q v π=
…………………( 3)
因此电动势可表示为:
)(q 4v V D
kB
E π=
………………………( 4) 当B 是个常数时, 公式( 3) 中A B
k D =1
4π, 公式( 3) 改写为:
)/(3s m AE q v = ……………………( 5)
可见, 流量q 与电动势E 成正比。
?1-2 ???????图3.2 转换器电路结构
转换器一方面向传感器励磁线圈提供稳定的励磁电流, 以达到磁感应强度B 是个常量; 同时把传感器感应的电动势放大转换成标准的电流信号或频率信号, 便于流量的显示、 累计、 控制与调节。
图3.2所示为转换器电路结构。
4 技术性能指标
4.1 执行标准
JB/T 9248-1999 电磁流量计。
4.2 基本参数与性能指标
4.2.1 配套传感器公称通径:
3、 6、 10、 15、 20、 25、 32、 40、 50、 65、 80、 100、 125、 150、200、 250、 300、 350、 400、 450、 500、 600、 700、 800、 900、 1000、1100、 1200、 1300、 1400、 1600、 1800、、 2200、 2400、 2600、 2800、3000;
4.2.2 流量测量范围
与传感器配套, 流量测量范围上限值的流速可在0.3m/s～15m/s范围内选定,下限值的流速可为上限值的1%。
4.2.3参比条件下流量计精确度见表4.1。
: 设定量程( m/s) 表4.1
V
S
4.2.3 重复性误差
测量值的±0.1%。
4.2.4 电流输出
a）电流输出信号: 全隔离0～10mA / 4～20mA。
b）负载电阻: 0～10mA时, 0～1.5kΩ; 4～20mA时, 0～750Ω。
C) 基本误差: 在上述测量基本误差基础上加±10μA。
4.2.5 频率
频率输出: 输出频率上限可在1～5000Hz内设定。
频率输出为带光电隔离的晶体管集电极开路输出。
外接电源不大于35V, 导通时集电极最大电流为250mA。
4.2.6 脉冲输出
脉冲输出: 输出脉冲上限可达5000cp/s。
脉冲当量定义为每个脉冲代表的体积流量。
脉冲当量能够选择0.0001L/p、 0.001L/p、 0.01L/p、 0.1L/p、 1.0L/p、2L/p、 5L/p、 10L/p、 100L/p、 1m3/p、 10m3/p、 100 m3/p和1000 m3/p。
脉冲宽度能够选择自动、 10ms、 20ms、 50ms、 100ms、 150ms、 200ms、 250ms、300ms、 350ms和400ms。
脉冲输出为带光电隔离的晶体管集电极开路输出。
外接电源不大于35V, 导通时集电极最大电流为250mA。
4.2.7 流向指示/量程指示输出
本流量计可测正反方向的流体流动流量,并能够判断出流体流动的方向。
规定显示正向流量时输出0V低电平, 反向流体流动输出+12V的高电平。
在自动双量程切换应用中, 第一量程( 高量程) 输出+12V高电平, 第二量程( 低量程) 输出0V低电平。
4.2.8 报警输出:
两路带光电隔离的晶体管集电极开路报警输出。
外接电源不大于35V, 导通时集电极最大电流为250mA。
报警状态: 流量上限报警、下限报警。
4.2.9 串行通讯:
标准配置非隔离型RS232C或RS485串行通讯接口, 可选配全隔离型RS232C 或RS485通讯接口。
4.2.10 阻尼时间:
在0～100s时间分档可选。
4.2.11 电气隔离:
模拟输入与模拟输出间绝缘电压不低于500V;
模拟输入与报警电源间绝缘电压不低于500V;
模拟输入与交流电源间绝缘电压不低于500V;
模拟输出与交流电源间绝缘电压不低于500V;
模拟输出与大地之间绝缘电压不低于500V;
脉冲输出与交流电源间绝缘电压不低于500V;
脉冲输出与大地间绝缘电压不低于500V;
报警输出与交流电源间绝缘电压不低于500V; 报警输出与大地间绝缘电压不低于500V 。
4.2.12 接点输入
外部接点ON(接通)或OFF(断开)信号能够远程控制转换器内部计数器累计流量的开始与停止。
也能够起到远程清零计数器。
4.3 键盘定义与显示
体积流量 流速显示百分比显示电极阻值显示
正向累计流量 反向累计流量正、反向累计流量差 报警信息内容
组合为进入键和确认键。
1，上翻页键，与复合键组成右移键。
1，下翻页键。
与复合键组成左移键。
质量流量图4.1( a) 方型分体转换器键盘定义与液晶显示。