HEL系列智能電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測量固液兩相流，高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
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一、產(chǎn)品概述
HEL系列智能電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表，采用單片機(jī)嵌入式技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵磁。電磁流量計在滿足現(xiàn)場顯示的同時，還可以輸出4-20mA電流信號供記錄、調(diào)節(jié)和控制用，現(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。
HEL系列電磁流量計除可測量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測量固液兩相流，高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。
二、工作原理
智能電磁流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。 勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。 電動勢E正比于磁通量密度B、測量管內(nèi)徑d與平均流速V的乘積，電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖，摸擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
E=KBdV 式中：E---為電極間的信號電壓(V) B---磁通密度(T) d---測量管內(nèi)徑(m) V---平均流速(m／s) |
式中K，d為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流的，故B也是常數(shù)，則由E=KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積流量Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q。這就是電磁流量計的基本工作原理。
由E=KBdV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、電導(dǎo)率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動(如層流或紊流)就不會影響測量結(jié)果的。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。對于制造廠和用戶來說，只要用普通的水實(shí)際標(biāo)定后就可測量其他任何導(dǎo)電流體介質(zhì)的體積流量，而不需作任何修正，這是電磁流量計的一突出優(yōu)點(diǎn)，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并具有很高的可靠性。
三、性能特點(diǎn)
1.儀表結(jié)構(gòu)簡單、可靠，無可動部件，工作壽命長。
2.無截流阻流部件，不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3.無機(jī)械慣性，響應(yīng)快速，穩(wěn)定性好，可應(yīng)用于自動檢測、調(diào)節(jié)程控系統(tǒng)。
4.測量精度不受被測介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
5.采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和HC、HB、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
6.全數(shù)字量處理，抗干擾能力強(qiáng)，測量可靠，精度高，流量測量范同可達(dá)150：l。
7.全漢字菜單操作，使用方便，操作簡單。
8.高清晰度背光LCD顯示。
9.具有雙向流量測量，雙向總量累計功能，內(nèi)部具有三個積算器可分別顯示正向累積值，反向累積值及差值積算量。
10.輸出方式：電流、頻率雙向輸出功能和RS-485、MODBUS、HART接口。
11.采用SMD器件和表面安裝(SMT)技術(shù)，電路可靠性高。
四、技術(shù)參數(shù)
1.整機(jī)和傳感器技術(shù)數(shù)據(jù)
| 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | JB／T9248-2015 |
| 公稱通徑 | 10、15、20、25、32、40、50、65、80、100、125、150、200、250、300、 350、400、450、500、600、700、800、900、l000、l200、1400、1600、 l800 （插入式大于DN150） |
| 高流速 | 15m／s |
| 準(zhǔn)確度 | 0.5 級、1.0 級 ( 隨口徑區(qū)分 ) |
| 流體電導(dǎo)率 | ≥5uS／cm |
| 環(huán)境溫度 | 傳感器：(-40～+80)℃,轉(zhuǎn)換器：(-l5～+50)℃ |
| 襯里材料 | 聚四氟乙烯、聚氯丁橡膠、聚氨脂、聚全氟乙丙烯(F46) |
| 流體溫度 | ≤120℃ |
| 電極材料 | 316L、哈氏合金 C、哈氏合金 B、鈦、鉭、鉑／銥合金、不銹鋼涂覆碳化鎢 |
| 法蘭材質(zhì) | 碳鋼、不銹鋼 |
| 外殼防護(hù) | IP65 |
| 防爆標(biāo)志 | ExⅡBT6 Gb |
2.轉(zhuǎn)換器技術(shù)數(shù)據(jù)
| 電源 | 直流 | （18～30）V | |
| 交流 | （85～265）V （45～63）Hz | ||
| 功率 | ＜20W(與傳感器配套) | ||
| 內(nèi)部積算器 | 正向流量、反向流量、差值量均有總量積算器 | ||
| 輸出信號 (可編程) | 電流輸出 | ●輸出信號：雙向兩路，全隔離(0～l0)mA／(4～20)mA ●負(fù)載電阻：(0～l0)mA，(0～1.5)KΩ；(4～20)mA時，(0～750)Ω ●基本誤差：在上述測量基本誤差基礎(chǔ)上加±l0μA | |
| 頻率輸出 | ●正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可在1～5000Hz內(nèi)設(shè)定 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V，導(dǎo)通時集電極大電流為250mA | ||
| 脈沖輸出 | ●正向和反向流量輸出，輸出頻率上限可達(dá)500cp／s ●脈沖寬度自動設(shè)置或20ms方波 ●帶光電隔離的晶體管集電極開路雙向輸出 ●外接電源不大于35V．導(dǎo)通時集電極大電流為250mA | ||
| 流向指示輸出 | ●可測正反方向的流體流動，并可以判斷出流體流動的方向 | ||
| 報警輸出 | ●兩路帶光電隔離的晶體管集電極開路報警輸出 ●外接電源不大于35V，導(dǎo)通時集電極大電流為250mA ●報警狀態(tài)：流體空管、勵磁斷線、流量超限 | ||
| 通訊接口 | RS-485、 MODBUS、 HART，具有防雷擊保護(hù) | ||
| 阻尼時間 | 在(1～64)s | ||
| 正常工作條件 | 環(huán)境溫度：（-10～60）℃、相對濕度：5%～90% | ||
3.流量測量范圍
| 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) | 口徑 (mm) | 測量范圍 (m 3 /h) |
| DN10 | 0.14 ～ 1.4 | DN400 | 226.08～4521.60 |
| DN15 | 0.32 ～ 6.36 | DN450 | 286.31～5722.65 |
| DN20 | 0.57 ～ 11.30 | DN500 | 353.25～7065.00 |
| DN25 | 0.88 ～ 17.66 | DN600 | 508.68～10173.6 |
| DN32 | 1.45 ～ 28.94 | DN700 | 692.37～13847.40 |
| DN40 | 2.26 ～ 45.22 | DN800 | 904.32～18086.40 |
| DN50 | 3.53 ～ 70.65 | DN900 | 1144.53～22890.60 |
| DN65 | 5.97 ～ 119.40 | DN1000 | 1413.00～28260.00 |
| DN80 | 9.04 ～ 180.86 | DN1200 | 2034.72～40694.40 |
| DN100 | 14.13 ～ 282.6 | DN1400 | 2769.48～55389.60 |
| DN125 | 22.08～441.56 | DN1600 | 3617.28～72345.60 |
| DN150 | 31.79～635.85 | DN1800 | 4578.12～91562.40 |
| DN200 | 56.52～1130.4 | DN2000 | 5652.00-113040.00 |
| DN250 | 88.31～1766.25 | DN2200 | 6838.92-136778.40 |
| DN300 | 127.17～2543.40 | DN2400 | 8138.88-162777.60 |
| DN350 | 173.09～3461.85 | DN2600 | 9551.88-191037.60 |
五、電極材質(zhì)的選擇
| 電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
| 不銹鋼 0Cr18Ni12Mo2Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì)，適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
| 哈氏合金B(yǎng) | 對沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性，也耐硫酸、磷酸、氫fu酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿，非氧化性鹽液的腐蝕。 |
| 哈氏合金C | 能耐非氧化性酸，如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕，也耐氧化性鹽類如Fe+++、Cu++下或含其他氧化類的腐蝕，如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕。 |
| 鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸（包括發(fā)煙硫酸）、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸（如硫酸、鹽酸）的腐蝕，但如酸中含有氧化劑（如硝酸、Fe+++、Cu++）時，則腐蝕大為降低。 |
| 鉭 | 具有優(yōu)良的耐腐蝕性，和玻璃很相似。除了氫fu酸、發(fā)煙硫酸、堿外，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)（包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和150℃以下的硫酸）的腐蝕。在堿中不耐蝕。 |
| 鉑/銥合金 | 幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)，但不適用與王水和銨鹽。 |
| 不銹鋼涂覆 | 用于無腐蝕性，強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
| 注：由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素影響而變化，故本表僅供參考。用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況自己做出選擇，必要時應(yīng)做擬選材料的耐腐試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)。 | |
六、襯里的選擇
| 襯里材料 | 主要性能 | 高介質(zhì)溫度 | 適用范圍 | |
| 一體型 | 分離型 | |||
| 聚四氟乙烯（F4） 聚全氟乙丙類烯（F46） | 1.是化學(xué)性能穩(wěn)定的一種塑料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高速液氟、液氧、臭氧的腐蝕。 | 70℃ | 100℃-150℃ （需特殊訂貨） | 1.濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) 2. 衛(wèi)生類介質(zhì) |
| 2.耐磨性能不如聚氨酯橡膠。 | ||||
| 3.抗負(fù)壓能力不如聚氯丁橡膠。 | ||||
| 聚氟合乙烯（Fs） | 適用溫度上限較聚四氟乙烯低， 但成本也較低。 | 80℃ | ||
| 聚氯丁橡膠 | 1.有*的彈性，高度的扯斷力，耐磨性能好。 | 80℃-120℃ （需特殊訂貨） | 水、污水、耐磨損性的泥漿礦漿 | |
| 2.耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)腐蝕，不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕。 | ||||
| 聚氨酯橡膠 | 1.耐磨性能* 。 | 80℃ | 中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、 泥漿 | |
| 2.耐腐蝕性能較差。 | ||||
七、產(chǎn)品選型
| 型號 | 通徑 | ||||
| HEL-XXX | DN10-2600智能型電磁流量計 | ||||
| HEL-XXX-C | DN200-2600插入式電磁流量計 | ||||
| 代號 | 電極材料 | ||||
| K1 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K9 | 316L HB HC 鈦 鉭 鉑合金 不銹鋼涂覆碳化鎢 蒙乃爾 | ||||
| 代號 | 內(nèi)襯材料 | ||||
| C1 C2 C3 C4 C5 C6 | 聚四氟乙烯F4 聚全氟乙丙烯F46 聚氟合乙烯FS 聚氯丁橡膠 聚氨脂橡膠 PFA | ||||
| 代號 | 傳感器材質(zhì) | ||||
| B1 B2 | 304不銹鋼 碳鋼 | ||||
| 代號 | 精度等級 | ||||
| E1 E2 E3 | 0.3級 0.5級 1級 | ||||
| 代號 | 信號輸出 | ||||
| F1 F2 F3 F4 | 4－20mA,頻率，脈沖 RS485接口 Modbus Hart | ||||
| 代號 | 溫度 | ||||
| T1 T2 T3 | 常溫型 高溫型 超高溫型 | ||||
| 代號 | 壓力等級 | ||||
| P1 P2 P3 P4 | 0.6MPa 1.0MPa 1.6MPa 4.0MPa | ||||
| 代號 | 供電電源 | ||||
| D1 D2 | 220VAC±10％ 24VDC±10％ | ||||
| 代號 | 轉(zhuǎn)換器形式 | ||||
| J1 J2 J3 | 一體型結(jié)構(gòu) 分體型結(jié)構(gòu) 防爆一體型結(jié)構(gòu) | ||||
注：精度為0.5級建議流速范圍在（0.5~5）m/s
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