自來水流量計(jì)選型手冊(cè)
張
一、自來水流量計(jì)測(cè)量原理
自來水流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成，測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。智能電磁流量計(jì)傳感器典型結(jié)構(gòu)如下圖所示測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上。智能電磁流量計(jì)其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平，測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈。電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器向傳感器勵(lì)磁線圈提供穩(wěn)定的勵(lì)磁電流，傳感器電極檢出電動(dòng)勢(shì)并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，前置放大器將傳感器感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)放大、轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)或頻率信號(hào)，便于流量的顯示、控制與調(diào)節(jié)。
產(chǎn)品圖
勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為Ｂ的工作磁場(chǎng)。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)Ｅ。電動(dòng)勢(shì)Ｅ正比于磁通量密度Ｂ、測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積。
E＝KBdV 式中: E――――為電極間的信號(hào)電壓（V） B――――磁通密度（T） d――――測(cè)量管內(nèi)徑（m） V――――平均流速（m/s） |
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式中K，d為常數(shù)，由于勵(lì)磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此,只要測(cè)量出E就可確定流量Q，這就是電磁流量計(jì)的基本工作原理。
根據(jù)電磁流量計(jì)安裝方式分為：管道式和插入式兩種結(jié)構(gòu)。根據(jù)電磁流量計(jì)的傳感器和轉(zhuǎn)換器的裝配方式分為：一體式和分體式兩種結(jié)構(gòu)。
、自來水流量計(jì)性能特點(diǎn)：
1.*的抗腐蝕能力，幾乎可測(cè)任何導(dǎo)電液體
2.測(cè)量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響
3.抗干擾力強(qiáng)，幾乎不受外界干擾
4.儀表內(nèi)部無任何阻流部件，無壓損，屬于節(jié)能型儀表
5.直管段要求低，可在線標(biāo)定
6.具有自檢和自診斷功能，方便檢修
7.在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程
三、自來水流量計(jì)產(chǎn)品選型：
1.量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2～4m/s為宜，在特殊情況下，zui低流速應(yīng)不小于0.2m/s，zui高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過分磨擦；對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)量精度。 在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小，其值由下式計(jì)算：
Q=π D2 V/4
Q：流量（m3/h） D：管道內(nèi)徑 V：流速（m/h）
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜。
2.自來水流量計(jì)參考流量范圍
口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) | 口徑(mm) | 流量范圍(m3/h) |
φ15 | 0.32-6.36 | φ200 | 56.52-1130.40 | φ1000 | 1413.00-28260.00 |
φ20 | 0.57-11.30 | φ250 | 88.31-1766.25 | φ1200 | 2034.72-40694.40 |
φ25 | 0.88-17.66 | φ300 | 127.17-2543.40 | φ1400 | 2769.48-55389.60 |
φ32 | 1.45-28.94 | φ350 | 173.09-3461.85 | φ1600 | 3617.28-72345.60 |
φ40 | 2.26-45.22 | φ400 | 226.08-4521.60 | φ1800 | 4578.12-91562.40 |
φ50 | 3.53-70.65 | φ450 | 286.13-5722.65 | φ2000 | 5652.00-113040.00 |
φ65 | 5.97-119.40 | φ500 | 353.25-7065.00 | φ2200 | 6838.92-136778.40 |
φ80 | 9.04-180.86 | φ600 | 508.68-10173.60 | φ2400 | 8138.88-162777.60 |
φ100 | 14.13-282.60 | φ700 | 692.37-13847.40 | φ2600 | 9551.88-191037.60 |
φ125 | 22.08-441.56 | φ800 | 904.32-18086.40 |
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φ150 | 31.79-635.85 | φ900 | 1144.53-22890.60 |
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3.自來水流量計(jì)襯里材料的選擇
襯里材料 | 主要性能 | zui高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 |
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一體型 | 分離型 |
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聚四氟乙烯（F4） | 1.是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐高速夜氟、液氧、臭氧的腐蝕。 | 70℃ |
| 1.濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) |
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100℃ |
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150℃ | 2.衛(wèi)生類介質(zhì) |
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2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠 | （需特殊訂貨） |
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3.抗負(fù)壓能力不如聚氯丁橡膠 |
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聚全氟乙丙類（F46) |
| 同上 |
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聚氟合乙烯（Fs） | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低，但成本也較低 | 70℃ | 80℃ |
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聚氟丁橡膠 | 1.有*的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好 | 80℃ | 水、污水、弱磨損性的泥漿礦漿 |
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120℃ |
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2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)腐蝕不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕 | （需特殊訂貨） |
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聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損性的泥漿、礦漿、煤漿 |
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2.耐腐蝕性能較差 |
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4.自來水流量計(jì)電極材料的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼 | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì),適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
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哈氏合金B | 對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、氫氟酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕,也耐氧化性鹽類如Fe+++、Cu++下或含其他氧化劑的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽液、海水的腐蝕。 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸（包括發(fā)煙硫酸）、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸（如硫酸、鹽酸）的腐蝕,但如酸中含有氧化劑（如硝酸、Fe+++、Cu++）時(shí)，則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性,和玻璃很相似。除了氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)（包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和150℃的硫酸）的腐蝕。在堿中不耐蝕。 |
鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)，但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
注：由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考，用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時(shí)應(yīng)傾向擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。 | |
5.自來水流量計(jì)產(chǎn)品型譜
型號(hào) | 傳感器類型/口徑 | |||
AK-LDE | 管道式傳感器DN10～2600mm | |||
AK-LDE | 插入式傳感器DN150～2600mm | |||
| 代號(hào) | 電極材料 | ||
K1 | 316L | |||
K2 | HB | |||
K3 | HC | |||
K4 | 鈦 | |||
K5 | 鉭 | |||
K6 | 鉑合金 | |||
K7 | 不銹鋼涂覆碳化鎢 | |||
| 代號(hào) | 內(nèi)襯材料 | ||
C1 | 聚四氟乙烯F4 | |||
C2 | 聚全氟乙丙烯F46 | |||
C3 | 聚氟合乙烯FS | |||
C4 | 聚錄丁橡膠 | |||
C5 | 聚氨脂橡膠 | |||
| 代號(hào) | 功能 | ||
E2 | 0.5級(jí) | |||
E3 | 1級(jí) | |||
F1 | 4－20mA | |||
F2 | 脈沖輸出 | |||
F3 | RS485接口 | |||
T1 | 常溫型 | |||
T2 | 高溫型 | |||
P1 | 0.6MPa | |||
P2 | 1.0MPa | |||
P3 | 1.6MPa | |||
P4 | 4.0MPa | |||
D1 | 220VAC±10％ | |||
D2 | 24VDC±10％ | |||
J1 | 一體型結(jié)構(gòu) | |||
J2 | 分體型結(jié)構(gòu) | |||
J3 | 防爆一體型結(jié)構(gòu) | |||
四、自來水流量計(jì)價(jià)格的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1）電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件，也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失，是流量計(jì)中運(yùn)行能耗zui低的流量?jī)x表之一。
2）可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部*流動(dòng)部件，與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3）電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表，在測(cè)量過程中，它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率（在一定范圍）的影響。因此，電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后，就可心用來測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4）電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)（層流或湍流）無關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬，其測(cè)量范圍度可達(dá)100：1，有的甚至達(dá)1000：1的可運(yùn)行流量范圍。
5）電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。
6）工業(yè)用電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬，從幾個(gè)毫米一直到幾米，而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
五、硝酸流量表前仍然存在的主要不足如下。
1）不能用來測(cè)量氣體、蒸汽以及含有大量氣體的液體。
2）不能用來測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體介質(zhì)，如對(duì)石油制品或有機(jī)溶劑等介質(zhì)，目前電磁流量計(jì)還無能為力。
3）普通工業(yè)用電磁流量計(jì)由于測(cè)量管內(nèi)襯材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測(cè)量高溫介質(zhì)；如未經(jīng)特殊處理，也不能用于低溫介質(zhì)的測(cè)量，以防止測(cè)量管外結(jié)露（結(jié)霜）破壞絕緣。
4）電磁流量計(jì)易受外界電磁干擾的影響。
六、自來水流量計(jì)安裝使用
