自来水流量计

 一、自来水流量计原理

自来水流量计由传感器和转换器两大部分组成，测量原理是基于法拉*电磁感应定律。自来水流量计传感器典型结构如下图所示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。自来水流量计其电极头与衬里内表面基本齐平，测量管上下装有励磁线圈。自来水流量计转换器向传感器励磁线圈提供稳定的励磁电流，传感器电极检出电动势并通过电缆送至转换器，前置放大器将传感器感应的电动势放大、转换成标准的电流信号或频率信号，便于流量的显示、控制与调节。

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液体流经测量管，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。

 

E＝KBdV
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） 电磁流量计 

式中K，d为常数，由于励磁电流是恒流的，故B也是常数，则由E＝KBdV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，这就是自来水流量计的基本工作原理。

根据电磁流量计安装方式分为：管道式和插入式两种结构。根据电磁流量计的传感器和转换器的装配方式分为：一体式和分体式两种结构。

二、自来水流量计性能特点：

1.较强的抗腐蚀能力，几乎可测任何导电液体

2.测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响

3.抗干扰力强，几乎不受外界干扰

4.仪表内部无任何阻流部件，无压损，属于节能型仪表

5.直管段要求低，可在线标定

6.具有自检和自诊断功能，方便检修

7.在现场可根据用户实际需要在线修改量程

三、自来水流量计产品选型：

1.量程范围确认

一般工业用电磁流量计被测介质流速以2～4m/s为宜，在特殊情况下，较低流速应不小于0.2m/s，较高应不大于8m/s。若介质中含有固体颗粒，常用流速应小于3m/s，防止衬里和电极的过分磨擦；对于粘滞流体，流速可选择大于2m/s，较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用，有利于提高测量精度。 在量程Q已确定的条件下，即可根据上述流速V的范围决定流量计口径D的大小，其值由下式计算：

Q=π D2 V/4

Q：流量（m3/h）  D：管道内径   V：流速（m/h）

电磁流量计的量程Q应大于预计的较大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为宜。

 

2.参考流量范围

口径(mm)
 流量范围(m3/h)
 口径(mm)
 流量范围(m3/h)
 口径(mm)
 流量范围(m3/h)
 
φ15
 0.32-6.36
 φ200
 56.52-1130.40
 φ1000
 1413.00-28260.00
 
φ20
 0.57-11.30
 φ250
 88.31-1766.25
 φ1200
 2034.72-40694.40
 
φ25
 0.88-17.66
 φ300
 127.17-2543.40
 φ1400
 2769.48-55389.60
 
φ32
 1.45-28.94
 φ350
 173.09-3461.85
 φ1600
 3617.28-72345.60
 
φ40
 2.26-45.22
 φ400
 226.08-4521.60
 φ1800
 4578.12-91562.40
 
φ50
 3.53-70.65
 φ450
 286.13-5722.65
 φ2000
 5652.00-113040.00
 
φ65
 5.97-119.40
 φ500
 353.25-7065.00
 φ2200
 6838.92-136778.40
 
φ80
 9.04-180.86
 φ600
 508.68-10173.60
 φ2400
 8138.88-162777.60
 
φ100
 14.13-282.60
 φ700
 692.37-13847.40
 φ2600
 9551.88-191037.60
 
φ125
 22.08-441.56
 φ800
 904.32-18086.40
 　
 　
 
φ150
 31.79-635.85
 φ900
 1144.53-22890.60
 　
 　
 

3.衬里材料的选择

衬里材料
 主要性能
 较高介质温度
 适用范围
   
一体型
 分离型
   
聚四氟乙烯（F4）
 1.是化学性能较稳定的一种塑料，能耐沸腾的盐酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐浓碱和各种**溶剂。不耐高速夜氟、液氧、臭氧的腐蚀。
 70℃
  
 1.浓酸、碱等强腐蚀性介质
   
100℃
   
150℃
 2.卫生类介质
   
2.耐磨性能不如聚氨酯橡胶
 （需特殊订货）
   
3.抗负压能力不如聚氯丁橡胶
   
聚全氟乙丙类（F46)
 　
 同上
 　
   
聚氟合乙烯（Fs）
 适用温度上限较聚四氟乙烯低，但成本也较低
 70℃
 80℃
 　
   
  
聚氟丁橡胶
 1.有较好的弹性，高度的扯断力，耐磨性能好
 80℃
 水、污水、弱磨损性的泥浆矿浆
   
120℃
   
2.耐一般低浓度酸、碱、盐介质腐蚀不耐氧化性介质的腐蚀
 （需特殊订货）
   
  
聚氨酯橡胶
 1.耐磨性能较强
 80℃
 中性强磨损性的泥浆、矿浆、煤浆
   
2.耐腐蚀性能较差
   

4.电极材料的选择

电极材料
 耐蚀及耐磨性能
 
不锈钢
 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油、化工、钢铁等工业部门及**、环保等领域。
 
0CR18NI12MO2TI
 
哈氏合金B
 对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性,也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、**酸等非氯化性酸、碱，非氧化性盐液的腐蚀。
 
哈氏合金C
 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀,也耐氧化性盐类如Fe+++、Cu++下或含其他氧化剂的腐蚀，如**常温的次氯酸盐液、海水的腐蚀。
 
钛
 能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸（包括发烟硫酸）、**酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸（如硫酸、盐酸）的腐蚀,但如酸中含有氧化剂（如硝酸、Fe+++、Cu++）时，则腐蚀大为降低。
 
钽
 具有优良的耐蚀性,和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外,几乎能耐一切化学介质（包括沸点的盐酸、硝酸和150℃的硫酸）的腐蚀。在碱中不耐蚀。
 
铂/铱合金
 几乎能耐一切化学介质，但不适用于王水和铵盐。
 
不锈钢涂覆碳化钨
 用于无腐蚀性，强磨损性的介质。
 
    注：由于介质种类繁多，其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化，故本表仅供参考，用户应根据实际情况自己做出选择，必要时应倾向拟选材料的耐腐试验，如挂片试验。
 

5.自来水流量计产品型谱 

 

型号
 传感器类型/口径
 
HLDE
 管道式传感器DN10～2600mm
 
HLCD
 插入式传感器DN150～2600mm
 
　
 代号
 电极材料
 
K1
 316L
 
K2
 HB
 
K3
 HC
 
K4
 钛
 
K5
 钽
 
K6
 铂合金
 
K7
 不锈钢涂覆碳化钨
 
　
 代号
 内衬材料
 
C1
 聚四氟乙烯F4
 
C2
 聚全氟乙丙烯F46
 
C3
 聚氟合乙烯FS
 
C4
 聚录丁橡胶
 
C5
 聚氨脂橡胶
 
　
 代号
 功能
 
E2
 0.5级
 
E3
 1级
 
F1
 4－20mA
 
F2
 脉冲输出
 
F3
 RS485接口
 
T1
 常温型
 
T2
 高温型
 
P1
 0.6MPa
 
P2
 1.0MPa
 
P3
 1.6MPa
 
P4
 4.0MPa
 
D1
 220VAC±10％
 
D2
 24VDC±10％
 
J1
 一体型结构
 
J2
 分体型结构
 
J3
 防爆一体型结构