仪器仪表电磁流量计

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浙江大学控制科学与工程学系 硕士学位论文 非满管电磁流量计的研究 姓名：饶蕾 申请学位级别：硕士 专业：检测技术与自动化装置 指导教师：周洪亮;张宏建 摘要 摘要 电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式流量计，应用非常广泛。普 通电磁流量计一般只有一对安装在管道圆截面水平中心线管壁位置上的电极，但 是当流体没有充满整个管道截面时，因流体横截面变化，普通电磁流量计进行流 量测量时就会有较大误差，当流体截面低于电极安装位置时，普通电磁流量计则 无法工作。针对普通电磁流量计的这种局限性，本文设计了一种多对电极电磁流 量计，可应用于流体非满管状态下的流量测量。本论文的研究内容和创新点如下： (1)对电磁流量计的原理、发展历史和特点进行了介绍。对非满管流体的测量特 点进行了分析，对现有的几种非满管电磁流量计进行了综述和分析。 (2)提出了一种新的多电极非满管电磁流量传感器结构。在电磁流量传感器的不 同高度的内壁上安装了3对电极，同时采用差压传感器测量获得液位值。其 特点是在液位值低于当前电极对水平高度时，选择下一高度的电极对进行流 量测量。 (3)研发了基于MSP430单片机的多电极电磁流量计的硬件电路和相关软件。 (4)对多电极电磁流量计进行了初步的实验研究。对3对电极进行了满管和非满 管状态下的实验。实验结果表明，3对电极的输出电压与流量变化均有良好 的线性关系和重复性，初步验证了该流量计的有效性。。。 关键词：流量，电磁流量计，非满管，多对电极，液位测量 III Abstract Abstract isbasedoninductiona Electromagneticflowmeter,whichFaraday’Slaw,is isusedtheconventional flowmeter,and velocity—typewidelynowadays．For isaofelectrodesinstalledonthe electromagneticflowmeter,therepair flowmeter’SsensoEerrorswillbeintroduceddueto electromagneticHowever，great thevariationofcrosssectionalareaoftheflowwhentheisnotfilled． pipefully What’SconventionalflowmeterCannotworkwhenthe worse，theelectromagnetic surfaceleveloftheflowisbelowtheelectrodes．Toovercomemulti-electrode these，a flowmeterisCanbefortheflow electromagneticdesigned，whichap
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4.传感器所有的焊接工艺都采用氩弧焊工艺，虽然成本较高，但能保证焊接的可靠性（焊接是传感器的最主要的生产工艺），特别是安装线圈后的最后一道焊接工序，用氩弧焊工艺能保证已安装的线圈不被损伤
5.采用接地电极结构，形成一个平衡电极平面，保证整个测量平均速度的过程都被限制在平衡电极平面之内进行，能很好的消除电气噪声干扰，提供的测量结果
6.采用定制的双层屏蔽电缆
7.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
8.特殊介质测量（如浆液）采用高频励磁，消除杂波干扰
9.采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高
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口径：dn10-1200
传感器型号：optiflux4000／optiflux2000
精度：≤0.3％（液体中最多含5％的固体成分）
重复性：±0.1％（液体中最多含5％的固体成分）
测量范围：0-12m／s（流量单位可改编）
连接法兰：gb9115（din2501，bs4504）及部分asem（amsi）可选
压力：4.0mpa-0.6mpa
衬里材料：ptfe，pfa（耐负压），氯丁橡胶，聚氨脂橡胶
电极才料：mo2ti，hc，hb，铂依，白金，ta，ti
电极形式：标准，刮刀，（re），可更换刮刀（we）≥dn350
传感器防护等级：ip68／if67可选
电导率：＞5us／cm（水＞20us／cm）
介质最高温度：一体型≤130℃，分体≤180℃（橡胶65℃）
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4、流量计的直管段要求？
速度式流量计，需要一个稳定的流体状态，流体在通过弯管，扩经、缩径，泵阀之后，流体会
发生紊乱，因而影响测量，所以这类流量计安装需要一定的直管段，来让流体稳定下来。一般来
说至少需要保证前十后五，也就是流量计前端需要不少于十倍于管段直径的直管，流量计后端需
要不少于五倍于管段直径的直管。如果前端是泵阀，影响会更大，所以直管的要求会更长。
5、流量计要求满管
速度式流量计，是通过测量流速，根据管道口径算出截面积，然后算出瞬时流量，如果介质不
满管，就会出现算出来的流量偏大，甚至无法测出流量，保证介质满管，液体，流量方向尽量从
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SC-WSKG卫生型卡箍式电磁流量计采用了新型的卫生型衬里材料和衬里工艺，符合食品行业的卫生要求，同时采用了不锈钢外壳及不锈钢卡箍连接，方便电磁流量计的快速拆卸、清洗，使电磁流量计在使用过程中不易被污染，且能有效防止测量流体残余物在测量管中的堆积，可广泛应用于矿泉水、酱油、果酱、啤酒、果汁、米酒、牛奶等食品的生产制造过程及卫生、化工等领域。
卡箍式卫生型电磁流量计的主要技术性能指标
公称通径：DN10~DN200mm
公称压力：0.25MPa~1.6MPa
精确度：：±0.2%±0.5%(示值误差)
测量范围：0.01~10m/s
衬里材料：PFA
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智能管道式电磁流量计仪表名称：智能管道式电磁流量计适用介质：导电液体仪表精度：±1.0%、±0.5%量程比：150：1口径范围：DN10—DN2000mm仪表特点：可测量强腐蚀介质电极材料：316L，钛，哈氏合金，钽，铂内衬材料：橡胶，聚乙烯，聚四氟乙烯一、概述智能电磁流量计由传感器和转换器两部分构成。它是基于法拉第电磁感应定律工作的，用来测量电导率大于5μS/cm导电液体的体积流量，是一种测量导电介质体积流量的感应式仪表。除可测量一般导电液体的体积流量外，还可用于测量强酸强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆、纸浆等均匀的液固两相悬浮液体的体积流量。广泛应用于石油、化工、冶金、轻纺、造纸、环保、食品等工业部门及市政管理，水利建设、河流疏浚等领域的流量计量。二、特点·智能电磁流量计测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响。·智能电磁流量计测量管无阻碍流动部件、无压损、直管段要求较低。·智能电磁流量计传感器可带接地电极，实现仪表良好接地。·智能电磁流量计传感器采用先进加工工艺，使仪表具有良好的抗负压能力。·转换器采用液晶背光式显示，可使反射阳光下或暗室内的读数变得容易。·通过红外线遥控设定参数，在恶劣的环境下不打开转换器的盖板也可以安全的进行设定。·智能电磁流量计转换器具有自诊断报警输出，空负载检测报警输出，流量上下限报警输出，两极流量值报警输出等功能。·智能电磁流量计不仅可用于一般的过程检测，还适用于矿浆、纸浆及糊状液的测量。
(仪器仪表电磁流量计)

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