熱水流量計(jì)的使用說明書/中偉測控

一、儀表概述：
熱水流量計(jì)是為供水企業(yè)水計(jì)量貿(mào)易專門設(shè)計(jì)的，具有防水、防腐、防干擾、防雷擊的能力。特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來的不便。另外我們*設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步保證了測量精度并且任何時候無需接地環(huán)，減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩。
二、測量原理：
熱水流量計(jì)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對檢測電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸線運(yùn)動時，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由兩個檢測電極檢出，數(shù)值大小與流量成正比例，其值為：E=KBVD式中：
E－感應(yīng)電勢；
K－與磁場分布及軸向長度有關(guān)的系數(shù)；
B－磁感應(yīng)強(qiáng)度；
V－導(dǎo)電液體平均流速；
D－電極間距；（測量管內(nèi)直徑）
傳感器將感應(yīng)電勢E作為流量信號，傳送到轉(zhuǎn)換器，經(jīng)放大，變換濾波用一系列的數(shù)字處理后，用帶背光的點(diǎn)陣式液晶顯示瞬時流量和累積流量。轉(zhuǎn)換器有4～20mA輸出，報(bào)警輸出及頻率輸出，并設(shè)有RS－485等通訊接口，并支持HART和MODBUS協(xié)議。

三、應(yīng)用場合：
熱水流量計(jì)主要用于測量導(dǎo)電液體的體積流量。在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。

四、結(jié)構(gòu)形式：
1、傳感器：
傳感器主要由測量導(dǎo)管、測量電極、勵磁線圈、鐵芯、磁軛和殼體組成。 
a、測量導(dǎo)管：由不銹鋼導(dǎo)管、襯里和連接法蘭組合而成，為被測液體現(xiàn)場工況測量的載體。  
b、測量電極：安裝在測量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)壁，與軸流方向垂直，使測量液體產(chǎn)生信號的一對電極。 
c、勵磁線圈：在測量導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生磁場的上下兩個勵磁線圈。 
d、鐵芯和磁軛：將勵磁線圈產(chǎn)生的磁場導(dǎo)入液體，并構(gòu)成磁回路。  
e、殼  體：儀表外包裝。 
2、轉(zhuǎn)換器：即為智能二次表，其將流量信號放大處理,單片機(jī)運(yùn)算后，可顯示流量、累計(jì)量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流體流量的計(jì)量或控制。
3、產(chǎn)品組裝形式：其分為一體型和分體型兩種形式。 
a、一體型：傳感器和轉(zhuǎn)換器一體安裝。 
b、分體型：傳感器和轉(zhuǎn)化器分離安裝，通過連接電纜形成流量計(jì)量系統(tǒng)。 
c、為適應(yīng)不同介質(zhì)測量的要求，傳感器的襯里和電極材料可以有多種選擇。

五、性能特點(diǎn)：
1、儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
2、無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3、無機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于自動檢測、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
4、測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
5、采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
6、備有管道式、插入式等多種流量計(jì)型號。
7、采用EEPROM存貯器，測量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
8、具備一體化和分離型兩種型式。
9、高清晰度LCD背光顯示。

六、技術(shù)指標(biāo)：
1、儀表精度：管道式0.5級、1.0級；插入式2.5級。
2、測量介質(zhì)：電導(dǎo)率大于5μS/cm的各種液體和液固兩相流體。
3、流速范圍：0.2～8m/s。
4、工作壓力：1.6MPa。
5、環(huán)境溫度：-40℃～+50℃。
6、介質(zhì)溫度：聚四氟乙烯襯里≤180℃；橡膠材質(zhì)襯里≤65℃。
7、防爆標(biāo)志：ExmibdⅡBT4。
8、防爆證號：GYB01349。
9、外磁干擾：≤400A/m。
10、外殼防護(hù)：一體化型： IP65。
分 離 型： 傳感器IP68（水下5米，于橡膠襯里）轉(zhuǎn)換器IP65。
11、輸出信號：4～20mA.DC，負(fù)載電阻0～750Ω。
12、通訊輸出：RS485或CAN總線。
13、電氣連接：M20×1.5內(nèi)螺紋，φ10電纜孔。
14、電源電壓：90～220V.AC、24±10%V.DC。
15、zui大功耗：≤10VA。

七、安裝環(huán)境的選擇：
為了使變送器工作穩(wěn)定，在選擇安裝環(huán)境時應(yīng)注意以下幾方面的要求：
1、盡量避免鐵磁性物體及具體強(qiáng)電磁場的設(shè)備（如大電機(jī)、大變壓器的等），以免磁場影響傳感器的工作磁場和流量信息。
2、應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)之處，不宜在潮濕，易積水的地方安裝。
3、應(yīng)盡量避免日曬雨淋，避免環(huán)境溫度高于45℃及相對濕度大于95.9%。
4、選擇便于維修，活動方便的地方。
5、流量計(jì)應(yīng)安裝在水泵后端，決不能在抽吸側(cè)安裝；閥么應(yīng)安裝在流量計(jì)下游側(cè)。

八、計(jì)量性能要求： 
1、準(zhǔn)確度等級 
流量計(jì)在規(guī)定的流量范圍內(nèi)準(zhǔn)確度等級、zui大允許誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。流量計(jì)誤差表示使用相對示值誤差。 

準(zhǔn)確度等級和zui大允許誤差準(zhǔn)確度等級 

2、引用誤差 

對于用于瞬時流量指示的流量計(jì)誤差表示也可使用引用誤差，其zui大允許誤差系列應(yīng)符合表1規(guī)定，其檢定結(jié)果的標(biāo)書中不再給出準(zhǔn)確等級，而使用其zui大允許誤差表示，且還應(yīng)在zui大允許誤差后標(biāo)注FS，如±0.5%FS。 
3、誤差表示方法和選取原則 
在一臺流量計(jì)的一次檢定中，應(yīng)按照準(zhǔn)確度等級和引用誤差之中的一種給出流量計(jì)誤差表示方法；對于使用相對示值誤差和引用誤差組合表示誤差的流量計(jì)，一次檢定中也應(yīng)統(tǒng)一使用一種方法表示其誤差。 
4、重復(fù)性 
流量計(jì)的重復(fù)性不得超過相應(yīng)準(zhǔn)確度等級規(guī)定的zui大允許誤差值的1/3。 

九、引特點(diǎn)：
1、測量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響，傳感器感應(yīng)電壓信號與平均流速呈線性關(guān)系，因此測量精度高。
2、測量管道內(nèi)無阻流件，因此沒有附加的壓力損失；測量管道內(nèi)無可動部件，因此傳感器壽命極長。
3、由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的，是管道載面上的平均值，因此傳感器所需的直管段較短，長度為5倍的管道直徑。
4、傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測液體接觸，只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料，即可耐腐蝕和耐磨損。
5、轉(zhuǎn)換器采用的單片機(jī)（MCU）和表面貼裝技術(shù)（SMT），性能可靠，精度高，功耗低，零點(diǎn)穩(wěn)定，參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD，顯示累積流量，瞬時流量、流速、流量百分比等。
6、雙向測量系統(tǒng)，可測正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和材料，確保產(chǎn)品的性能在長時候內(nèi)保持穩(wěn)定。
十、按勵磁方式分類：
要產(chǎn)生一個均勻恒定的磁場，就需要選擇一種合適的勵磁方式。如按勵磁電流方式劃分，有直流勵磁、交流（工頻或其他頻率）勵磁、低頻矩形波勵磁和雙頻矩形波勵磁。
1、直流勵磁
直流勵磁方式用直流電或采用*磁鐵產(chǎn)生一個恒定的均勻磁場。這種直流勵磁變送器的zui大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是使用直流磁場易使通過測量管道的電解質(zhì)液體被極化，即電解質(zhì)在電場中被電解，產(chǎn)生正負(fù)離子，在電場力的作用下，負(fù)離子跑向正極，正離子跑向負(fù)極，這將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴(yán)重影響儀表的正常工作。所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質(zhì)液體，如液態(tài)金屬流量（常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鋼、鋰、鉀）等。
2、交流勵磁
工業(yè)上使用的電磁流量計(jì)，大都采用工頻（50Hz）電源交流勵磁方式產(chǎn)生交變磁場，避免了直流勵磁電極表面的極化干擾。但是用交流勵磁會帶來一系列的電磁干擾問題（例如正交干擾、同相干擾、零點(diǎn)漂移等）。現(xiàn)在交流勵磁正在被低頻方波勵磁所代替。
3、低頻方波勵磁
低頻方波勵磁波形有二值（正-負(fù)）和三值（正-零-負(fù)-零）兩種，其頻率通常為工頻的1/2~1/32。低頻方波勵磁能避免交流磁場的正交電磁干擾，消除由分布電容引起的工頻干擾，抑制交流磁場在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流，排除直流勵磁的極化現(xiàn)象。
十一、量程范圍確認(rèn)：
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測介質(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；對于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測量精度。
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=πD2V/4
Q:流量（㎡/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。
十二、安裝注意事項(xiàng)：
1、流量計(jì)的傳感器應(yīng)垂直安裝，并且流體自下而上流動，以滿足固、液兩項(xiàng)處于混合的狀態(tài)。原因是如介質(zhì)中有固體物（泥沙、小石子顆粒等）容易發(fā)生沉淀的情況。另外管路中有魚和雜草的情況魚在管路中的游動，會造成流量計(jì)輸出的來回?cái)[動；掛在電極附近的雜草的來回?cái)[動也會引起流量計(jì)的輸出不穩(wěn)定。在流量計(jì)上游入口處設(shè)置金屬濾網(wǎng)擋住魚和雜草進(jìn)入測量管內(nèi)。
2、防止負(fù)壓的管路設(shè)置操作不當(dāng)將引起傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。當(dāng)同時關(guān)閉流量計(jì)上、下游的閥門，若流體的溫度高于氣溫．冷卻后收縮，使管內(nèi)壓力有形成負(fù)壓的危險(xiǎn)。負(fù)壓造成襯里與金屬導(dǎo)管剝離，引起電極泄漏。
3、在流量計(jì)附近加負(fù)壓防止閥，打開閥門接通大氣壓，以防止在傳感器內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓。流量計(jì)下游接有垂直管道時，若用流量傳感器上游閥門來關(guān)閉或調(diào)節(jié)流量，傳感器測量管內(nèi)將形成負(fù)壓。為了防止負(fù)壓，需加背壓或使用下游閥門來調(diào)節(jié)和關(guān)閉流量。
4、適當(dāng)?shù)木S護(hù)空間，大口徑流量計(jì)往往安裝在儀表井內(nèi)，為了管道安裝、接線、檢查和維護(hù)的方便，需要留有適當(dāng)?shù)目臻g。為了觀測、接線和維護(hù)的方便，儀表安裝應(yīng)距地面有一定的高度，以便于清洗、安裝。