海水流量计种类及原理

一、产品简介及技术指标

1.1海水流量计产品种类及适用范围

海水流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器两大部分组成，主要分为两大类：一体型和分离型。

海水流量计是基于法拉第电磁感应定律原理的流量仪表，用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量。它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、造纸、医药、食品等工农业部门的生产过程的流量测量和控制。

 

1.2产品特点

1.独立性强，测量不受液体密度、粘度、温度压力和电导率等物理量变化的影响。

2.结构简单，故障率低，测量管内无活动及阻流部件，不堵塞、无压损。

3.适用范围广，量程比宽，适合导电液体，含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。

4.安装要求低，直管段要求低（前 5D 后 2D）。 

5.工作稳定可靠，采用低频方波励磁，功耗小，零点稳定。

6.输出信号多样性，可输出与流速成正比例的线性模拟信号、数字信号及报警信号。

 

1.3 工作原理（见图 1-1）

流量计测量原理是基于法拉第电磁感应规律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头于衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为 B 的工作磁场。此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线感应出电动势 E。电动势 E 正比于磁通量密度 B，测量管内径 d 与平均流速 V的乘积、电动势 E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器。转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲，模拟电流信号，用于流量的测量和控制。

式中：

E---------为电极间的信号电压（v）

B---------磁通密度（T）

d---------测量管内径(m)

V--------平均流速（m/s）

K---------常数

由于 K 为常数，励磁电流是恒流的，故 B 也是常数，则由（1-1）式可知，体积流量 Q 与信号电压 E 成正比，即流速感应的信号电压 E 与体积流量 Q 成线性关系。因此，只要测量出 E 就可确定流量 Q，这就是海水流量计的基本工作原理。

由(1-1）式可知，被测流体介质的温度、密度、压力、导电率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动（如层流或紊流）就不会影响测量结果的。因此说海水流量计是一种真正的体积流量计。

 

1.4 执行标准及技术参数

1.4.1 产品执行标准

产品性能符合海水流量计行业标准 JB/T9248-2008 及 JJG1033-2007 要求。

1.4.2 主要技术指标

 

二、仪表选型

仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，据有关资料统计，仪表在实际应用中有 2/3 的故障是仪表的错误选型和错误安装造成的，请特别注意。具体注意事项如下：

1.被测流体名称和其化学性能。 

2.最大流量、最小流量和常用流量。推荐：常用流量应选择在 1～3m/s 流速段内，如果不符，请用户调整所选仪表的口径规格。

3.最高工作压力。

4.最高工作温度、最低工作温度。

5.被测流体必须具备一定的导电性，导电率≥5μs/cm。

6.最大流量和最小流量必须符合表 2-1 的数据。

7.实际最高工作压力必须小于流量计的额定工作压力（见传感器铭牌）。

8.最高工作温度和最低工作温度必须符合流量计规定的温度要求（见传感器铭牌）。

9.确定是否有负压情况存在。

10.电极和衬里材料的选择应满足流体介质的化学性能。

 

2.1 公称通径与流量范围

 

2.2 电极材料的选择

 

2.3 衬里材料的选择

 

2.4 接地环的选择

若与传感器连接的管道是绝缘性，则推荐使用接地环或接地电极，若被测介质是磨损的，应选择带颈衬里保护接地环。

聚四氟乙烯衬里的传感器，安装使用时建议配备接地环，其作用有二：一是保护衬里表面，二 是具有良好接地。

 

2.5 外形和安装尺寸，见表 2-4

注：除表 2-4 标准连接尺寸和公称压力以外，可依据用户要求，根据用户实际安装位置尺寸，管道公称压力进行非标准设计和制造。

 

2.5.1 转换器的结构和外形尺寸(详见转换器部分)

 

2.5.2 海水流量计（含传感器）外形及连接尺寸（见图 2-2，表 2-4）

 

常用规格海水流量计外形尺寸和法兰连接尺寸

常用规格海水流量计外形尺寸和法兰连接尺寸