約克空調(diào)系統(tǒng)- 分體 插入式智能電磁流量計(jì)

空調(diào)插入式電磁流量計(jì)

LDE型插入式電磁流量計(jì)它是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門(mén)及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。

二、工作原理

    根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理，在與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，此感應(yīng)電勢(shì)由兩個(gè)檢測(cè)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(shì)；

    K－與磁場(chǎng)分布及軸向長(zhǎng)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(cè)量管內(nèi)直徑）

    傳感器將感應(yīng)電勢(shì)E作為流量信號(hào)，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(shí)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、插入式電磁流量計(jì)儀表特點(diǎn)

  ■全數(shù)字量處理，抗*力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150：1；

  ■超低EMI開(kāi)關(guān)電源，適用電源電壓變化范圍大，抗EMI性能好；

  ■采用16位嵌入式微處理器，運(yùn)算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵(lì)磁，提高了流量測(cè)量的

    穩(wěn)定性，功耗低；

  ■采用SMD器件和表面貼裝（SMT）技術(shù)，電路可靠性高；

  ■管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)阻流部件，測(cè)量中幾乎沒(méi)有附加壓力損失；

  ■在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程；

  ■測(cè)量結(jié)果與流速分布，流體壓力，溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)；

  ■高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易懂；

  ■具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出；（選配）

  ■具有自檢與自診斷功能；

  ■小時(shí)總量計(jì)錄功能，以小時(shí)為單位記錄流量總量，適用于分時(shí)計(jì)量制（選配）；

  ■內(nèi)部具有三個(gè)積算器可分別顯示正向累積量反向累積量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時(shí)鐘，可記

    錄16次掉電時(shí)間。（選配）；

  ■紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠(yuǎn)距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能（選配）。

根據(jù)上述存在的問(wèn)題， 有關(guān)專(zhuān)家也提出過(guò)多種在線檢定或校準(zhǔn)方案，歸納起來(lái)，其主流方案主要有兩種：一種是勵(lì)磁線圈檢查法，即在傳感器安裝勵(lì)磁線圈的腔體內(nèi)置一標(biāo)準(zhǔn)線圈，標(biāo)準(zhǔn)線圈的銅電阻與勵(lì)磁線圈的銅電阻相近，通過(guò)外圍電路控制實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)線圈和勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行比較，以檢查勵(lì)磁線圈當(dāng)前產(chǎn)生的信號(hào)與原來(lái)產(chǎn)生信號(hào)的一致性，從而確定電磁流量計(jì)的計(jì)量特性是否發(fā)生變化，這種方法又稱為電磁流量計(jì)的“干標(biāo)”方法;另一種方法是非接觸測(cè)量法，即利用外夾式超聲波流量計(jì)夾持在被測(cè)流量計(jì)管道上，通過(guò)比對(duì)兩臺(tái)流量計(jì)的流量來(lái)確定被檢流量計(jì)的計(jì)量特性。

　　應(yīng)該說(shuō)上述兩種方法理論上都有其合理性，但存在方法設(shè)計(jì)上的缺陷， 無(wú)法保證量值溯源性和可靠性，因此，無(wú)法得到法律層面上的認(rèn)可。 首先，一種方法， 由于標(biāo)準(zhǔn)線圈是直接設(shè)計(jì)到流量計(jì)表體中的， 我們無(wú)法對(duì)其電阻等指標(biāo)的性能進(jìn)行定期的量值溯源， 無(wú)法判斷一段時(shí)間后標(biāo)準(zhǔn)線圈的計(jì)量性能是否發(fā)生變化，所以，用其作為計(jì)量傳遞的標(biāo)準(zhǔn)顯然有缺陷。

　　二種方法，時(shí)差法外夾式超聲波流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于可以定期對(duì)超聲波流量計(jì)進(jìn)行檢定。 超聲波流量計(jì)測(cè)量流量的原理是根據(jù)速度面積法求得流量qv的，其公式為

　　式中：V———管道內(nèi)流體截面上平均流速;A———流體流經(jīng)管道的截面積。

　　從式(1)中可以看到，要得到準(zhǔn)確的流量，必須得到準(zhǔn)確的管道平均流速和截面積。 其中，時(shí)差法超聲波流量計(jì)測(cè)量流速可以得到滿意的結(jié)果，但是，現(xiàn)場(chǎng)管道由于未經(jīng)特別加工很難確定管道的截面積。 因此， 無(wú)法控制外夾式超聲波流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量準(zhǔn)確度，通常外夾式超聲波流量計(jì)的測(cè)量相對(duì)示值誤差能達(dá)到1%~5%，準(zhǔn)確度較低，已失去對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電磁流量計(jì)進(jìn)行比對(duì)的意義。

　　二、方案的提出和分析

　　比較上述兩種方案， 從理論上來(lái)講都是可行的。但二種方法更容易實(shí)現(xiàn)量值的溯源和檢定中不確定度分量的控制。 只要在量值傳遞過(guò)程中將流量測(cè)量可能引入的不確定度分量控制在可允許的范圍內(nèi)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電磁流量計(jì)準(zhǔn)確的流量賦值。

　　1.外夾式超聲波流量計(jì)工作原理和測(cè)量不確定度分量分析

　　時(shí)差法超聲波流量計(jì)是以超聲波在流體內(nèi)順逆兩個(gè)傳播方向，利用傳播時(shí)間差與流體流速之間的關(guān)系求得流體流量的，工作原理如圖1所示。

　　根據(jù)聲波在順逆兩個(gè)方向傳播的時(shí)間差可得到該傳播方向上的流體線平均流速(V)：

　　式中：c———聲速;L———聲波傳播距離;θ———聲道夾角;t1、t2———聲波順逆向傳播時(shí)間。

　　根據(jù)比爾蓋兒法計(jì)算出面流速V：

　　式中：K———補(bǔ)償系數(shù) (K=1.119+0.011lgRe;Re為雷諾數(shù))，在一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)可視為常數(shù)，在使用中可以通過(guò)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)定給出。

　　根據(jù)上述公式，可得流量計(jì)算公式為

　　從式(4)中可以看到，t1、t2和超聲波流量計(jì)所使用的時(shí)基準(zhǔn)確度相關(guān)，作為用于量值傳遞的標(biāo)準(zhǔn)表，流量計(jì)可選取較高準(zhǔn)確度等級(jí)的時(shí)基， 因此，t1、t2測(cè)量引入的不確定度可以忽略不計(jì)。 如果采取相應(yīng)的措施保證d和L的測(cè)量不確定度足夠小， 直至可以忽略不計(jì)，則流量測(cè)量的不確定度僅和K的標(biāo)定準(zhǔn)確度相關(guān)。

　　2.外夾式超聲波流量計(jì)特征尺寸的確定

　　為保證d和L的測(cè)量準(zhǔn)確度足夠高，應(yīng)在被檢電磁流量計(jì)的管路上預(yù)裝標(biāo)準(zhǔn)管段以安裝外夾式超聲波流量計(jì)。 由于標(biāo)準(zhǔn)管段是一個(gè)經(jīng)過(guò)加工的直管段，因此，不會(huì)增加太大的成本。

　　標(biāo)準(zhǔn)管段內(nèi)徑的加工可參照GB/T2624-2006 《用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測(cè)量滿管流體流量》 中對(duì)節(jié)流件上游2D范圍內(nèi)管道內(nèi)徑的加工要求。加工后的標(biāo)準(zhǔn)管段應(yīng)分別在至少3個(gè)截面的4個(gè)不同方向進(jìn)行d值測(cè)量，加工偏差應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。聲波傳播距離L的確定主要是避免每次測(cè)量管道圓度不夠、外壁腐蝕以及換能器和管道間裝夾間隙不同，對(duì)傳播距離L的影響。 可在標(biāo)準(zhǔn)管段外壁加工固定的安裝位置并設(shè)加裝螺孔，在加裝換能器時(shí)用扭力扳手緊固，確保每次裝夾間隙的一致性。

　　在標(biāo)準(zhǔn)管段和外夾式超聲波流量計(jì)一起在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上檢定后，將標(biāo)準(zhǔn)管段預(yù)裝在現(xiàn)場(chǎng)管道，并在換能器安裝位置加裝防護(hù)罩。 由于標(biāo)準(zhǔn)管段結(jié)構(gòu)、 加工要求和使用環(huán)境與文丘里管有極度的相似性，因此，其使用周期可以采用和文丘里管相等的檢定周期，即檢定周期為4年。 每年利用標(biāo)準(zhǔn)管段和外夾式超聲流量計(jì)對(duì)在線電磁流量計(jì)進(jìn)行核查， 如核查結(jié)果滿意則順延電磁流量計(jì)的檢定周期， 否則電磁流量計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)管段均應(yīng)離線檢定。 每一個(gè)外夾式超聲波流量計(jì)可以和任意管徑的標(biāo)準(zhǔn)直管段配合并擁有該套配置的k值及相應(yīng)的準(zhǔn)確度，通過(guò)定期的期間核查達(dá)到延長(zhǎng)電磁流量計(jì)檢定周期的目的。

　　三、標(biāo)準(zhǔn)管段和外夾式超聲波流量計(jì)的管理策略

　　需要對(duì)外夾式超聲波流量計(jì)及對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)管段進(jìn)行檢定，標(biāo)定一定流量范圍內(nèi)各流量點(diǎn)的k值并確定對(duì)應(yīng)的不確定度，同時(shí)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管段的幾何尺寸進(jìn)行檢定。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查，以JJF1033-2008《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》規(guī)定的傳遞比較法作為判定核查結(jié)果滿意與否的依據(jù)。

　　1.檢定要求

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)管段的幾何尺寸的檢定

　　在標(biāo)準(zhǔn)管段入口、 出口和中間3個(gè)截面進(jìn)行內(nèi)徑測(cè)量，任何一內(nèi)徑與內(nèi)徑平均值之差應(yīng)小于內(nèi)徑平均值的±0.4%， 當(dāng)所有被測(cè)內(nèi)徑和內(nèi)徑平均值之差均符合上述要求時(shí)，則認(rèn)為滿足要求。

　　(2)k值確定和補(bǔ)償系數(shù)的檢定

　　當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)管段和測(cè)量介質(zhì)確定后，每個(gè)流量點(diǎn)下檢定時(shí)，式(4)中的L、d、θ、t1、t2即可視為常數(shù)，根據(jù)要測(cè)量流量點(diǎn)qv的大小，計(jì)算出k值并設(shè)入與外夾式超聲波流量計(jì)配套的流量積算儀。

　　設(shè)定后的超聲波流量計(jì)應(yīng)成套在水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行標(biāo)定。 按以下公式計(jì)算出補(bǔ)償系數(shù)K*， 取各點(diǎn)平均值輸入與外夾式超聲波流量計(jì)配套的流量積算儀：

　　式中：q0———水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置給出的實(shí)際流量。

　　根據(jù)相應(yīng)的檢定規(guī)程對(duì)相應(yīng)的流量點(diǎn)進(jìn)行檢定，并給出相應(yīng)的準(zhǔn)確度。 這里僅對(duì)每個(gè)流量點(diǎn)的重復(fù)性檢定給出特殊規(guī)定。 每個(gè)流量點(diǎn)應(yīng)做不少于6組試驗(yàn)，每組檢定次數(shù)不少于6次。 每組試驗(yàn)前均應(yīng)按要求將外夾式超聲波流量計(jì)重新安裝。 試驗(yàn)結(jié)束后按式(6)計(jì)算重復(fù)性Er：

　　式中：m———測(cè)量組數(shù);n———每組包含的測(cè)量次數(shù);K*ij———第j組中第k次測(cè)量結(jié)果; K*j———第j組測(cè)量結(jié)果的平均值。

　　計(jì)算結(jié)果應(yīng)小于準(zhǔn)確度的1/2。

　　2.電磁流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)核查

　　根據(jù)檢測(cè)結(jié)果設(shè)定對(duì)應(yīng)的參數(shù)，利用現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)管段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電磁流量計(jì)進(jìn)行核查試驗(yàn)。 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)至少在使用的流量范圍內(nèi)取3個(gè)流量點(diǎn)， 每一個(gè)流量點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果按式(7)進(jìn)行比對(duì)。

　　式中：q1———電磁流量計(jì)示值;q——外夾式超聲波流量計(jì)示值;U———外夾式超聲波流量計(jì)測(cè)量不確定度;U1———電磁流量計(jì)標(biāo)稱測(cè)量不確定度。

    　試驗(yàn)結(jié)果如滿足式(7)的要求，即認(rèn)為結(jié)果滿意，電磁流量計(jì)可繼續(xù)使用。 電磁流量計(jì)可在此保證條件下使用4年，到期后應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)管段一并送檢。

　　利用外夾式超聲波流量計(jì)對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行在線核查來(lái)驗(yàn)證在線電磁流量計(jì)的工作狀況，一定程度上可以延長(zhǎng)電磁流量計(jì)的檢定周期，在有限試驗(yàn)次數(shù)上證明是可行的， 但該方法也存在一定的局限性，如外夾式超聲波流量計(jì)發(fā)生換能器損壞，將會(huì)影響多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)管段的使用風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)一步研究。

安裝注意：

傳感器安裝上游直管段不低于5D（D：管徑），下游直管段不低于2D 

安裝方式：

1.垂直安裝，傳感器插入管道時(shí)應(yīng)與管道斷面的垂直直徑夾角小于5°，適用于測(cè)量管道振動(dòng)小的清潔介質(zhì)。 

2.傾斜安裝，其傳感器的軸線與被測(cè)管道的軸線夾角為45°，適用于大管徑且測(cè)量介質(zhì)中含有其它雜質(zhì)的液體流量測(cè)量，該安裝方式水阻小，不宜纏掛。 

插入式電磁流量傳感器插入點(diǎn)有兩種方法：一是插入到被測(cè)管道的 軸線上，二是插入到管道內(nèi)壁為管道的0.25D處。 

傳感器的安裝 

1.清理被測(cè)管安裝底座的焊渣和毛刺。 

2.關(guān)掉上游流量控制閥門(mén)或采用低壓供水。 

3.將DN50球閥安裝到安裝底座上。

注意球閥的長(zhǎng)空腔向上，檢查球閥是否能全開(kāi)全關(guān)、將壓緊螺紋座、壓緊螺母和橡膠密封圈安裝到球閥上。松開(kāi)定位螺母。將傳感器插入桿通過(guò)球閥插入被測(cè)管道，同時(shí)應(yīng)注意傳感器方向標(biāo)志桿指向應(yīng)和流體流向一致。

電磁流量計(jì)以其安裝方便、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)在自來(lái)水、熱水熱能貿(mào)易結(jié)算中被廣泛應(yīng)用，并被要求進(jìn)行定期的計(jì)量檢定。 在我國(guó)，0.5級(jí)以下電磁流量計(jì)的檢定周期為兩年。 事實(shí)上，許多大口徑電磁流量計(jì)(一般為DN400mm以上)由于拆裝、運(yùn)輸和生產(chǎn)等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)定期離線檢定，造成計(jì)量失控，引發(fā)諸多貿(mào)易糾紛。 因此，需要建立一套能夠?qū)﹄姶帕髁坑?jì)進(jìn)行在線檢定或校準(zhǔn)的方法， 在保證有效溯源性的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁流量計(jì)的量值溯源，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電磁流量計(jì)的在線計(jì)量檢定。 或限度提供一種手段，能夠?qū)υ诰€電磁流量計(jì)進(jìn)行期間核查，在一定不確定度范圍內(nèi)對(duì)在線電磁流量計(jì)的計(jì)量特性進(jìn)行確認(rèn)，達(dá)到延長(zhǎng)電磁流量計(jì)離線檢定周期的目的。

約克空調(diào)系統(tǒng)- 分體 插入式智能電磁流量計(jì)

 在工業(yè)生產(chǎn)的不同環(huán)節(jié)中,流量檢測(cè)具有非常重要的作用。插入式電磁流量計(jì)是基于電磁流量計(jì)發(fā)展起來(lái)的。它是一種具有結(jié)構(gòu)輕巧便攜,價(jià)格低廉,易于安裝與維修,性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)的流體流量?jī)x表。這些優(yōu)點(diǎn)使它非常適用于大口徑管道的流量測(cè)量。重要的是,同一種規(guī)...