电磁流量计

MLCKDC系列 电磁流量计(高压PN6.3MPa~PN42MPa)

MLCKDC系列电磁流量计/产品介绍

MLCKDC系列电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应原理设计的高精度速度式流量测量仪表。是本公司针对我国油田高压流量计量的实际情况,结合吸收国际先进技术,并依托本公司长期生产流量仪表产品的雄厚基础,通过技术创新,而精心研制成功的具有准确流量测量、测量口径范围宽、智能化数据处理、结构设计合理及抗扰性优越的一种新型高压电磁流量计。



MLCKDC系列电磁流量计/产品特点

MLCKDC系列电磁流量计采用新型含有FLASH存储器的超低功耗微处理器,全数字化处理技术,集成度高、运算速度快、抗干扰能力强、测量稳定可靠。采用恒流源流体电阻测量,不仅可用来判断传感器内流体是否空管,且能够判断电极是否被污染或覆垢等异常现象,为客户提供清洗电极等故障处理信息。采用先进技术的“粗大误差处理”技术能够切除浆液等流体测量中的产生的尖状干扰,减少输出波动,保持高精度测量并使得输出更加稳定可靠。
除上述关键技术特点外,本系列还具有以下特点:

● 采用专利技术的“一种高精度双向测量流量仪表”,可同时测量流速、流量和总量,流 速测量范围:0.1~15m/s;

● 采用专利技术的“一种用于仪表微型信号处理电路模块”,切除尖状干扰,输出稳定;

● 采用专利技术的“一种用于仪表先进的抗干扰装置”,电磁兼容性好,测量无影响;

● 采用专利技术的“一种用于仪表先进的内置防雷模块”,可有效避免感应雷击;

● 转换器励磁电流100~500mA可选,可与不同类型的电磁流量计传感器配套使用;

● 信号输出(模拟量4-20mA、数字量RS485、频率量1~5KHz、脉冲量n/V、OC门报警输出);

● 采用一体式结构,测量管内无可动部件、无阻流部件,无压力损失,可靠性更高;

● 高端技术水平的恒流源流体电阻测量,电磁流量计传感器制造工艺水平更高;

● 采用先进的非易失性存储器,电路可靠性高,有效地保护设置和测量参数;

● 转换器表头组件与传感器组件采用转盘式螺栓连接,可维修性更高;

● 高端技术水平的可编程脉宽励磁技术应用,电磁流量计励磁系统稳定性更高;

● 防爆防护性能高,防爆等级为Exd(ia)ⅡCT6,防护等级可达IP67;

● 采用速度式测量方式,抗震能力更强。

MLCKDC系列电磁流量计/工作原理

MLCKDC系列电磁流量计由传感器组件(主壳体、电极、励磁系统)、转换器及电缆连接线三部分组成,励磁系统为传感器提供工作环境,励磁线圈的作用是产生工作磁场,两个励磁线圈分别安装在管道上下,通上励磁电流后,即可产生磁场。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感应电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大、滤波等信号处理后,转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。切记电缆连接线要是电磁流量计的重要组成部分。

电磁流量计工作原理分析

电磁流量计的工作原理基于法拉第电磁感应定律。当导电流体流经传感器的磁场时,一对电极之间就会产生与体积流量成正比的电动势,其方向与流向和磁场垂直。电动势幅度可表示为:Ue=KBVD(其中,Ue为感应电势,k为仪表常数,B为磁感应强度,D为测量管道截面的内径,v为测量管管道截面内的平均流速)见图3-0。电动势Ue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Ue即流量信号由传感器检出送至转换器经过放大处理后,可显示流量、总量,并能够进行信号输出。

图3-2 工作原理示意图

电磁流量计原理结构框图分析



图3-2 原理结构框图

MLCKDC系列电磁流量计/技术参数(MLCKDC-Z型中高压)

MLCKDC-Z型概述

MLCKDC-Z型中高压电磁流量计,公称口径DN10mm~DN300mm,公称压力PN6.3MPa~PN25MPa,流量范围最高可达2200m3/h。是专门为油田高压流量计量场所而设计的流量仪表,广泛用于聚合物母液等介质液体脉动流的计量,适用于各类石油石化行业注水、配水的流量测量。

MLCKDC-Z型技术特点

●  结构简单,安全性高,适用于中高压场所;●  测量准确,不受温度、压力、粘度等 物理参数影响;

●  抗扰度好,可抗雷击电压1600V,可有效避免感应雷击;●  接液面少,合理选择衬里和电极材质,即可保证其耐腐蚀性;●  可测量浆液流体等介质的流量,如带  颗粒液体或泥浆、矿浆、药剂等;



MLCKDC-Z型技术参数

MLCKDC-Z型流量范围及安装尺寸

结构尺寸示意图:


图5-1 MLCKDC-Z电磁流量计结构尺寸

流量范围及尺寸表:


表5-1 流量范围、安装尺寸

MLCKDC-G型概述

MLCKDC-G型中高压电磁流量计,公称口径DN10mm~DN150mm,公称压力PN25MPa~PN42MPa,流量范围最高可达400m3/h。是专门为油田高压流量计量场所而设计的流量仪表,广泛用于聚合物母液等介质液体脉动流的计量,适用于各类石油石化行业注水、配水的流量测量。

MLCKDC-G型技术特点

●  结构简单,安全性高,适用于中高压场所;●  测量准确,不受温度、压力、粘度等物理参数影响;●  抗扰度好,可抗雷击电压1600V,可有效避免感应雷击;

●  接液面少,合理选择衬里和电极材质,即可保证其耐腐蚀性;●  可测量浆液流体等介质的流量,如带颗粒液体或泥浆、矿浆、药剂等;


MLCKDC-G型技术参数


MLCKDC-G型流量范围及安装尺寸

结构尺寸示意图:


图7-1 MLCKDC-G电磁流量计结构尺寸

流量范围及尺寸表:


表7-1 流量范围、安装尺寸

MLCKDC系列电磁流量计/技术性能(DC-ZH型转换器)

DC-ZH型转换器概述

DC-ZH型电磁流量计转换器适配传感器口径范围大10~1000mm,可与传感器组件组成一体型或分体型。转换器采用16位超低功耗微处理器,参数设定方便,编程可靠;采用表面贴装技术(SMT),具有自检与自诊断功能,空管报警与电极检测应用更加便捷。

DC-ZH型转换器技术特点

●  采用可编程脉宽新颖励磁技术,功耗低、测点稳定;●  全数字量处理,抗干扰能力强,测量准确可靠;●  高清晰度背光宽温型LCD显示,编程操作简单易行;

●  内部有三个独立的积算器,可分别记录正流量、反流量和差值流量;●  标准输出可编程,输出形式多样,可按用户需求定制;

DC-ZH型转换器技术参数

DC-ZH型转换器接线端子说明(一体式)

图9-1 一体式转换器接线端子图

接线端子代号含义说明

表9-1 一体式转换器接线端子代号含义说明

DC-ZH型转换器接线端子说明(分体式)


图10-1 分体式DC-ZH转换器接线端子图

接线端子代号含义说明

表10-1 分体式接线端子代号含义说明

MLCKDC系列电磁流量计/电极、接地环及衬里材料说明

接地环使用介质说明

●  若工艺管道相对于被测介质是绝缘性的,则要用接地环,可用平颈环,其材料与被测介 质腐蚀性相适应;

●  若被测介质式磨损性的,宜用带颈接地环,以保护进、出口的衬里,延长使用寿命;

●  若选用则聚四氟乙烯衬里,DN300以下的流量计选择接地环作为保护。

高新技术陶瓷衬里说明

●  传感器测量管采用高新技术陶瓷材料制造,耐真空;

●  特殊设计的测量导管,带有圆锥形进出口,优化流场;

●  陶瓷测量管内表面光滑,在噪声应用中能够稳定测量;

●  对温度冲击不敏感,优越的长期稳定性和准确度保证;

●  高耐磨性能,适用于浆液流体测量应用;

● 高压耐磨陶瓷衬里采用了离子化合物和部分人工合成共价化合物,其中离子键结合牢固再经过复合强化特殊处理形成化学结合,使其强度很高,密度非常大。加之整体施工工艺无接缝出现,整体强度可达130Mpa。

陶瓷衬里亮点

计量、环境应用

●  关键位置贸易计量、交接仪表;●  添加剂精准计量;

●  化学制品脉动计量;●  适用于酸、碱、高粘度,甚至固体含量高的浆液和许多其他腐蚀性介质。

MLCKDC系列电磁流量计/变径管安装说明

选择传感器口径依据

●  流过流量计上限流量能满足工艺要求的最大流量;

●  若两种口径流量计均能满足流量要求时,应选择小口径进行测量;

●  介质流速处于最佳范围内(0.3~3m/s)。

依据上述原则,为了能达到调节介质流速需求,在流量计两端加装变径管。渐缩管用于介质流速较低时,用来提升局部流速,渐扩管用于介质流速较高时,用来提升局部流速。

安装变径管注意问题

为了安装变径管后不影响流速的分布,不影响电磁流量计的计量精度,可把变径管视为直管段的一部分。
注:要求变径管的中心锥角α≤15°,当然越小越好。(见图14-1)


加装异径管会产生压力损失,总的压力损失由三部分组成△P1、△P2、△P3。
渐缩管中的压力损失△P1=     ,渐扩管中的压力损失△P3=     ,传感器管测量管中的压力损失△P2=     ,总的压力损失:△P=0.01(△P1+△P2+△P3)(mbar)式中,ρ为密度,单位式kg/m3,ζ1、ζ3式分别为渐缩管渐扩管与雷诺数有关的系数,ζ2=0.02是传感器测量管的系数,V1、V2分别是工艺管道、传感器测量管中的流速,单位m/s。
例如:α=8°时ζ值

MLCKDC系列电磁流量计/安装及接地要求

现场安装条件

●  振动;在流量计的两边应设有支撑管线的支座;

●  螺栓螺母;为便于安装,在管道法兰附件确保有足够的安装空间;

●  介质流速处于最佳范围内(0.3~3m/s)。

前置工艺管道长度

入口直线管道最少5×DN长,有条件的情况下建议10×DN长,出口管道最少3×DN长(DN=测量管内直径),从电极轴线开始测量。
改善涡流和流畅畸变的影响;增加入口与出口直管段长度或安装整流器。在流量计上流侧,若有阀门、弯头、三通水泵等干扰流件,前置直管段应大于10×DN。


图15-1

安装接地要求

电磁流量计与金属管道或非金属管道一般通过法兰连接,并进行良好接地,保证电磁流量计的稳定性和准确性。

电磁流量计安装在金属管道上

电磁流量计安装在金属管道(具有阴极保护的金属管道除外)上时不用接地环,但传感器安装在具有阴极保护的金属官道上时需要选配耐介质腐蚀的接地环。

电磁流量计安装在普通金属管道上,安装时用≥4mm2铜线将金属管道与电磁流量计相连接,接地线从电磁流量计法兰上接入接地网。 见图15-2

电磁流量计安装在具有阴极保护的金属管道上,安装时用≥6mm2铜线将管道与管道相连接,用≥4mm2铜线将接地法兰(接地环)与电磁流量计相连接,接地线从电磁流量计法兰上接入接地网。见图15-3


电磁流量计安装在非金属管道上

电磁流量计安装在金属管道(具有阴极保护的金属管道除外)上时不用接地环,但传感器安装在具有阴极保护的金属官道上时需要选配耐介质腐蚀的接地环。见图15-4

MLCKDC系列电磁流量计/配件说明

DC-ZH型转换器

即流量计表头,包含主板、显示板、电源板、通讯板、接线板及铝合金壳体等

●专利技术的信号处理电路,工作稳定;

●输出信号种类多样,满足各类工况需求;

●安装形式分为一体式和分体式,满足安装要求;

转换器集成了电磁流量转换功能,进行显示记录和传输。


DC-CG型传感器

即流量计主体部分,包含主体管路、两侧法兰、一对励磁线圈、三个电极、表头连接座等

●结构简单,无可动部件和节流部件,运行能耗最低;

●多种电极材料、衬里材料可选,适用于各种测量环境;

●多种压力等级可选最高42MPa,与转换器完全隔离,可靠性高;

用于产生稳定的流量信号,传感器标称口径选择范围宽。

DC-JX型机芯

包含主板、显示板、DC24V电源板、通讯板、接线板

●在线监测自诊断功能全;

●各部分模块化插口式设计,维修更换便捷;

●高性能微处理器,全数字处理,抗干扰能力强;

机芯集成了电磁流量转换功能,进行显示记录和传输。

DC-ZB型主板

构成流量计复杂电子系统的主电路板

●围绕超低功耗微处理器的SMT表面贴装技术和工艺制作;

●模块化封装,整体互换无差异;机芯集成了电磁流量转换功能,用于显示、记录和传输。

DC-XS型显示板

流量计显示部分功能的显示模块

●高清晰度背光宽温型LCD液晶显示,编程操作简单易行;

●360°可旋转设计,显示参数丰富,视便性更强;显示板四键盘操作模式,可方便操作,查看和设置参数。

DC-DY型电源板

为流量计提供供电功能的电路模块

●采用专利技术的内置防雷电路模块,可有效避免感应雷击;

●可提供电压适用范围:85~250VAC(45~63Hz)、16~36VDC ;电源板模块化封装,接线端配置有保险丝,防止短路电流冲击。


MLCKDC系列电磁流量计/选型说明



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