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自来水管道流量计
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详细信息
概述
自来水管道流量计由传感器和转换器两部分构成。该产品基于法拉第电磁感应定律工作，用来测量导电液体的体积流量，是一种速度式仪表。根据显示方式分类，该系列仪表可分为一体型、分体型两种结构，其中分体型可定制IP68防护等级，可应用于水下测量。按照功能分类，电磁流量计可分为远传型、智能一体化显示型和智能低功耗型电磁流量计。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。根据测量管径不同，有管道式、插入式两种安装方式，以适应不同的安装环境。
特点
● 测量不受流体密度、粘度、温度、压力、和电导率变化的影响。
● 管道型电磁流量计测量管内无阻流部件，无压损，直管段要求降低。对浆液测量有的适应性。
● 合理选用电极和衬里材料，即具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性。
● 全数字量处理，抗力强，测量可靠，精度高，流量测量范围宽。
● 超低EMI开关电源，适用电源电压变化范围大，抗EMI性好。
● 采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，低频矩形波励磁，且励磁频率可编程设置，提高了流量测量的稳定性，功耗低。
● 采用SMD器件和表面贴装（SMT）技术，电路可靠性高。
● 在现场可根据用户实际需要在线修改量程。
● 高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，适用方便，操作简单，易学易懂。
● 具有RS485、RS232、Hart和Modbus Profibus-DP等数字通讯信号输出（选配）。
● 具有自检与自诊断功能。
● 小时总量记录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制（选配）
● 内部具有三个计算器可分别显示正向累积量反向累积量及差值积算量，内部设有掉电时钟，可记录16次掉电时间（选配）。
● 红外手持操作器，115KHZ通讯速率，远距离非接触操作转换器所有功能（选配）。
● 插入式电磁流量计，安装简单，可不断流，现场可带压开孔，具有的安装优势与价格优势。
工作原理
根据法拉第电磁感应原理，在与测量管轴线和磁力线相垂直的管壁上安装了一对检测电极，当导电液体沿测量管轴线运动时，导电液体切割磁力线产生感应电势，此感应电势由两个检测电极检出，数值大小与流速成正比例，其值为：
E=BVDK
式中： E－感应电势；
K－与磁场分布及轴向长度有关的 系数；
B－磁感应强度；
V－导电液体平均流速；
D－电极间距；（测量管内直径）
传感器将感应电势E作为流量信号，传送到转换器，经放大，变换滤波等信号处理后，用带背光的点阵式液晶显示瞬时流量和累积流量。转换器有4~20mA输出，报警输出及频率输出，并设有RS－485等通讯接口，并支持HART和MODBUS协议。
技术参数
表1
测量范围
管道式电磁流量计口径-流量-流速对照表
插入式苏州自来水流量计口径-流量-流速对照表
表2
仪表材质
1、表体材质
表3
2、衬里材质
表4
注：材质选型需要根据传感器口径、介质及温度等实际要求而定。
3、电极、接地环材质
表5
注：(1)材质选型需要根据传感器口径、介质及温度等实际要求而定。
（2）接地环材质为304不锈钢，非标配。
产品分类
自来水流量计按照功能划分，可分为LDG远传型电磁流量计、LD智能一体化显示型电磁流量计和LDZ智能低功耗型电磁流量计。
1、 LDG远传型电磁流量计
1.1、概述
LDG远传型自来水流量计，转换器单板结构设计，简化安装，增加仪表可靠性。无现场显示，可实现数字频率和数字脉冲的远程传输，同时，可用手持操作器或HART手操器进行设置、调试、标定。产品性能、可靠性进一步提高。
1.2、技术参数
2、LD智能一体化显示型自来水流量计
2.1、概述
LD智能一体化显示型自来水流量计，产品采用16位嵌入式微处理器，运算速度快精度高，测量稳定性高，功耗低，测量范围宽。高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单。多种输出电信号可选，多种通讯接口如RS485、RS232等可选。特别适合多种现场环境使用，能很好的与各种上位机良好通讯。
2.2、技术参数
3、LDZ智能低功耗型自来水流量计
3.1、概述
LDZ低功耗型自来水流量计采用电池供电，持续工作可达三年以上。能与普通电磁流量计传感器配套，精度高。可采用基站无线通讯网络系统，在区域中心建立通讯基站，覆盖半径为1000米。也可以直接通过GPRS或CDMA手机通讯网络完成数据通讯。
3.2、技术参数
电池工作时间说明：
电池工作时间---传感器口径对应表（1/15HZ）励磁频率
电池工作时间---传感器口径对应表（1/30HZ）励磁频率
产品选型
安装方式
1、 管道式自来水流量计安装尺寸
电磁传感器示意图
一体型DN10～DN2000法兰连接型电磁流量传感器尺寸图
分体型DN10～DN2000法兰连接型电磁流量传感器尺寸图
2、 插入式自来水流量计安装说明
提示：由于管道内的压力对检测杆有一个向外的推力所以为安全起见，***好采用停机即在管道无压条件下进行安装。 若不允许停机，安装时则***好使管道压力暂时降至≤0.2Mpa。
2.1、安装前的准备工作
将插入杆向外提至电极与底座下端平齐（H=0）后测量并记录尺寸L2。
带球阀传感器整体结构简图
不带球阀传感器整体结构简图
3、安装插入
（1）用户管道应为水平设置，要求传感器前置至少5DN、其后至少应有3DN的直管段。
流量调节阀门应位于传感器下游3DN以外。
用户管道应无明显的振动，管道内壁应无明显凹凸不平。
（2）现在管道测量点处的正上方开一个φ60-62cm的孔，要求圆孔四周边缘光洁，无毛刺和气割瘤疤等等。
（3）将底座从传感器上拧下来并可靠的焊接在上述开孔处，要求：
A、使底座下端与管道内面平齐；
底座与管壁安装结构简图
B、保证不漏。
（4）松开传感器的3个紧锁螺钉将检测杆及检测头整体抽出待后面安装。(注意：用户不得打开检测头与插入杆的连接！)
（5）在底座的上端螺纹处缠以麻丝铅油或缠以四氟生胶带后将球阀连同密封及紧锁机构拧紧在上面。
（6）将检测杆从上方慢慢地再插进去，将紧锁螺母稍稍加劲拧紧，压下插入杆测量L2与原记录L2尺寸相同，安装完成。进行下一步的插入深度的调试。
4、插入深度
（1）当选择电极插入到平均流速时，根据管道紊流条件下平均流速点约在距管壁H=0.25D处（D：管道内径）手压手柄使插入杆再进入管道H深。（此时的L2=原L2-H）
（2）确认插入深度无误后，转动流向杆，使其连线与管道中心线平行，此时两电极的连线将与管道中心线垂直，即电极的连线与流速垂直。
（3）调整好之后，先用力将锁紧螺母拧紧再分别固紧三只紧锁螺母。它们的作用一是保证插入杆不被管内压力推出，二是保证插入杆不会振动。
（注意：拧前两只螺钉时只要接触到插入杆后就不要再用力，只须拧第三只螺钉时尽力拧紧，确保插入杆在锁紧螺母中心。)
（4）实际现场安装时，只允许插入深度为0.25D，即管道四分之一直径处；不允许插入深度为0.5D，即管道中心处。
（5）松开接线盒下面的紧定螺钉，旋转接线盒至自己满意的位置拧紧紧定螺母钉即可。调整即告完成。
5、安装取出
（1）先松开紧锁螺母侧面的3个紧定螺钉，再将紧锁螺母退出12扣，以放松密封压圈便于取出插入杆。
（2）上提插入杆提出约为(H +250mm)长度后关闭球阀，即可将插入杆取出。
安装注意事项
1、安装位置
● 管路必须充满液体。保证管路始终充满液体至关重要，否则流量显示会受到影响，而且还会出现测量错误。管路结构的设计必须要保证测流管始终充满流体。当流体有分流或含有固体颗粒沉淀物时，建议使用垂直安装。但采用垂直安装时，要遵循流体从下到上的走向，以保证管路充满流体。
安装位置
● 避免气泡。 如果有气泡进入流量管，流量显示会受到影响，而且还会出现测量错误。 当流体中含有气泡时，管路设计时必须防止气泡积累在测流管中。如果在测流管附近存在阀门，尽量将管布置在阀门上游，可避免压力减小产生气泡。
避免空气气泡
2、安装方向
如果电极与地面垂直，聚集在顶部的气泡或沉积在底部的沉淀物会导致测量结果出错。 请将分体型流量管的接线盒以及一体型的转换器安装在 管道系统的顶部，防止有水进入。
安装方向
3、对直管段要求
● 在流量管附近区域不要安装任何可能会干扰磁场、感应信号电压和干扰测流管流场分布的东西。
一般情况下，需要保证上游5D和下游3D的直管段。如有弯头，阀门等扰流件，则所需直管段长度应更大。
● 强烈建议在下游端安装阀门，这样可以避免在测流管内发生流量波动，并且可以避免测量从空管状态开始计数。
● 保持稳定的流体电导率
避免将流量计安装在流体电导率不均匀的位置。如果在电磁流量计上游端附近注入化学物质，可能会影响流量显示。为避免这种情况，建议将化学物质的注入改在流量计的下游端。如果必须从上游端注入，请使用足够长的直管段（大约50D）以保证流体与化学物质充分混合均匀。
安装说明
1、安装地点的选择
为了使流量计工作可靠稳定，在选择安装地点时应注意以下几个方面的要求：
⑴尽量避开磁性物体及具有强电磁场的设备（如大电机、大变压器的等），以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。
⑵应尽量安装在干燥通风之处，不宜在潮湿、易积水的地方安装。
⑶应尽量避免日晒雨淋，避免环境温度高于60℃及相对湿度大于95%。
⑷选择便于维修，活动方便的地方。
⑸流量计应安装在水泵后端，绝不能在抽吸侧安装；阀门应安装在流量下游侧。
2.安装管道位置的选择
为了使流量计工作可靠稳定，在选择管道安装位置时应注意以下几点要求：
⑴传感器可在垂直管道、水平管道或倾斜管道上安装，但要求二电极的中心连线处于水平状态。
⑵电磁流量计工作时，始终要求测量管内充满被测介质。水平安装时，为了确保这一点，必要时传感器安装位置的标高可以略低于管道的标高，或使传感器的下游具有足够的背压。推荐的安装位置如下图中c、d所示。
⑶对于液固两相流体，***好采用垂直安装，使被传感器衬里磨损均匀，延长使用寿命。
⑷不管是水平安装或是垂直安装，在连续生产的工艺管道上，为了不影响生产，便于仪表维修拆装，传感器尽可能采用与原先主工艺管道并联安装（旁路管）的方式，特别对有严重污染要经常清洗的液体。有图是传感器不卸下，在线清洗的安装实例。
⑸ 直管段长度***佳为流量计前≥10DN，后端≥5DN，当现场工况不允许时，***少满足前端≥5DN，后端≥2DN。
便于清洗管道的连接方式
3、特殊安装：
⑴大口径传感器的安装
大口径管道在多数场合下是埋在地下的，因此大口径传感器在安装前应做好水泥地坑。图4-10所示是在给排水系统中常见的安装形式。水泥地坑应有足够的活动空间，侧壁埋有敷设电缆的钢管，上有盖板防止雨淋，下有泄水管以免坑内积水而使传感器浸水。为了拆装方便，传感器应放在垫脚上，且在下游侧装有活络的伸缩管。图4-11是电磁流量计在地下水泥管污水排放系统中的安装实例。
⑵聚四氟乙烯衬里传感器的安装
用聚四氟乙烯（PTFE）管材做的电磁流量传感器衬里，它与传感器测量管管壁一般不粘贴，因此，对真空负压是敏感的。管道内真空会抽瘪聚四氟乙烯衬里，使衬里呈波浪型拱起一典型的负压破坏形态，这样破坏了电极的密封，传感器就不能工作了。因此，PTFE衬里的传感器不能用于负压系统，也应尽可能避免安装在可能产生瞬间负压的地方。如传感器不应安装在泵的吸入端；闸阀应装在传感器的后侧，如图4-12所示。
传感器安装
4、传感器在不同安装状况下的接地
1）传感器安装在金属管道上的接地
由于一般金属管道都与大地连同，流动介质通过金属管道与大地电气连接，所以这一点一般均能满足。因此，电磁流量计并不要求非单独设置接地装置不可，尤其是小口径电磁流量传感器，但单独设置接地装置有利于仪表的可靠运行。
2）传感器安装在塑料管道或内壁有绝缘涂层、衬里、漆层的金属管道上的接地
当传感器安装在绝缘管道上时，两端必须安装金属短管或接地环，然后用导线连接，与流体“导通”，假如被测流体的腐蚀性很强，安装金属短管和接地环材料上的困难时，可以在传感器两端的绝缘管道上打孔安装接地电极。接地电极采用耐蚀合金材料制成，用导线与传感器的接地螺钉连接。
传感器在绝缘管道上的安装
1-测量接地；2-接地导线（16mm2铜线）；3-接地环
