電磁污水流量計(jì)產(chǎn)品概述
電磁流量計(jì)為了提高程序的可讀性，系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用了結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計(jì)思想，整個(gè)系統(tǒng)程序包括主程序模塊、初始化子程序、定時(shí)器中斷子程序和A/D 中斷子程序等組成。系統(tǒng)總的軟件程序流程框圖。系統(tǒng)總的程序流程圖在系統(tǒng)總的程序流程圖中，系統(tǒng)上電以后，程序開(kāi)始以后，為了使單片機(jī)正常運(yùn)行，*先必須對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要包括看門狗定時(shí)器的設(shè)置，系統(tǒng)時(shí)鐘的設(shè)置，端口I/O初始化，UART串口初始化(包括串口的工作方式和波特率的設(shè)置)，定時(shí)器0、2和3的初始化，單片機(jī)內(nèi)部集成的12 位ADC0的初始化，以及模擬開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)的初始化。程序通過(guò)控制模擬開(kāi)關(guān)來(lái)控制反饋電壓的開(kāi)關(guān)和極性。

電磁污水流量計(jì)特點(diǎn)
1、全數(shù)字量處理，抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量可靠，精度高、流量測(cè)量范圍可達(dá)150:1;
2、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;
3、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，提高了電磁流量計(jì)流量測(cè)量的穩(wěn)定性，功耗低;
4、采用SMD器件和表面貼裝(SMT)技術(shù)，電磁流量計(jì)的電路可靠性高;
5、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;
6、在現(xiàn)場(chǎng)可根據(jù)用戶實(shí)際需要在線修改量程;
7、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);
8、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;
9、具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號(hào)輸出;(選配)
10、具有自檢與自診斷功能;
11、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);
12、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);
13、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)。
 
電磁污水流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)

公稱通徑(mm)  (特殊規(guī)格可定制)	管道式四氟襯里:DN10~DN600
	管道式橡膠襯里:DN40~DN2200
流動(dòng)方向	正，反，凈流量
量程比	150:1
重復(fù)性誤差	測(cè)量值的±0.1%
精度等級(jí)	管道式:0.5級(jí)，1.0級(jí)
被測(cè)介質(zhì)溫度	普通橡膠襯里:-20~+60℃
	高溫橡膠襯里:-20~+90℃
	聚四氟乙稀襯里:-30~+100℃
	高溫型四氟襯里:-20~+180℃
額定工作壓力  (高壓可定制)	DN10-DN150:≤1.6MPa
	DN200-DN350:≤1.0MPa
	DN400-DN1000:≤0.6MPa
	DN450-DN2200:≤0.25MPa
流速范圍	0.1-15m/s
電導(dǎo)率范圍	被測(cè)流體電導(dǎo)率≥5μs/cm
信號(hào)輸出	4~20mA(負(fù)載電阻0~750Ω)，脈沖/頻率，控制電平
通訊輸出	RS485,MODBUS協(xié)議，HART協(xié)議
供電電源	AC220V或DC24V
要求直管段長(zhǎng)度	上游≥5DN，下游≥2DN
連接方式	流量計(jì)與配管之間均采用法蘭連接，法蘭符合國(guó)標(biāo):GB/T9115.1-2000
防爆等級(jí)	ExdeiallBT4-T6
防護(hù)等級(jí)	IP65，特殊訂制*高可達(dá)IP68
環(huán)境溫度	-25~+60℃
相對(duì)溫度	5%~95%
消耗總功率	小于20W

電磁流量傳感器可以定義為:是使導(dǎo)電流動(dòng)液體產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的裝置。
1、磁路系統(tǒng)
磁路系統(tǒng)331的作用是產(chǎn)生均勻的直流或者交流磁場(chǎng)。直流勵(lì)磁包括永磁場(chǎng)的恒定勵(lì)磁和直流電流勵(lì)磁的恒定磁場(chǎng)。本文中采用的交流勵(lì)磁，使用的是5Hz的低頻正弦波進(jìn)行勵(lì)磁。在非滿管電磁流量計(jì)傳感器的測(cè)量管上下有兩只勵(lì)磁繞組組成，非滿管電磁流量的轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電路產(chǎn)生勵(lì)磁電流，通往勵(lì)磁線圈，產(chǎn)生工作磁場(chǎng)。
2、電磁流量計(jì)的測(cè)量管
測(cè)量導(dǎo)管處于磁場(chǎng)之中，在傳感器的中心位置，流體從中通過(guò)，它必須能夠承擔(dān)流體介質(zhì)的工作壓力，還要能夠負(fù)擔(dān)勵(lì)磁線圈對(duì)測(cè)量電極的靜電屏蔽作用， 因此測(cè)量管的材質(zhì)必須是非導(dǎo)磁的，高電阻率、低導(dǎo)熱率并且具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，一般采用不銹鋼、玻璃鋼、鋁及其他高強(qiáng)度材料。這里的測(cè)量管的材質(zhì)選用的是不銹鋼。
3、電磁流量傳感器的襯里
電磁流量計(jì)工作的基本條件之一，是測(cè)量管內(nèi)壁除電極處外，其余地方的法向電流為零，這需要測(cè)量管壁絕緣，它可以保護(hù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不被金屬管短路，因此，導(dǎo)電的金屬測(cè)量管內(nèi)壁和法蘭端面襯以絕緣襯里，同時(shí)該絕緣襯里還使其具有耐腐、耐磨等性能，這里是用聚四氟乙烯作為絕緣襯里的材料，一般情況下， 襯里材料有聚四氟乙烯、橡膠、聚氯乙烯、聚氨酯橡膠、工業(yè)陶瓷等。這里用的聚四氟乙烯具有化學(xué)性能很穩(wěn)定，耐沸騰的鹽酸、硫酸、王水和濃堿的腐蝕。
4、電磁流量傳感器的測(cè)量電極
電極直接與被測(cè)液體接觸，因此必須耐腐蝕、耐磨、結(jié)構(gòu)上防漏、不導(dǎo)磁。三對(duì)測(cè)量電極材質(zhì)選擇316L，適用于工業(yè)廢水，以及弱腐蝕性的酸、堿、鹽溶液，且價(jià)格低廉。電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐蝕性是選擇材料*先考慮的因素，可以選擇除316L以外的金屬材料，如含鉬耐酸鋼，哈氏合金B(yǎng)、C，鈦、鉭、鉑銥合金等。接地電極選擇和測(cè)量電極相同的材質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)可靠地、穩(wěn)定地將導(dǎo)電液體作為差動(dòng)流量信號(hào)的基準(zhǔn)點(diǎn)與轉(zhuǎn)換器的信號(hào)連接起來(lái)，它與液體之間形成相近或大致相等的極化電位，儀表可以穩(wěn)定輸出。
5、電磁流量傳感器中的差壓傳感器
差壓傳感器是一種用來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)壓力之間差值的傳感器，可以用于測(cè)量氣體流量、液位高低。差壓傳感器的測(cè)量原理有很多種，有電阻應(yīng)變片式、半導(dǎo)體應(yīng)變片式、壓阻式、電感式、電容式、諧振式和電容加速式。這里利用它可以測(cè)量液位高低的功能，實(shí)現(xiàn)液位的測(cè)量。液位高低測(cè)定方法，測(cè)量高低液面的壓差值， 再根據(jù)液體密度，換算出液位值。差壓傳感器的一端接在測(cè)量管道的底部，另一端接在測(cè)量管底部，當(dāng)流體處于非滿管狀態(tài)下時(shí)，該差壓傳感器測(cè)量到液體和氣體之間的差壓信號(hào)后，經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到流體當(dāng)前的液位值。應(yīng)用在非滿管開(kāi)封電磁流量計(jì)中，需要注意的事項(xiàng)時(shí)，該差壓傳感器能夠測(cè)量的介質(zhì)是導(dǎo)電液體和氣體， 并且精度較高。否則，液位出現(xiàn)一些小的波動(dòng)的時(shí)候，差壓傳感器便無(wú)法感知，不能實(shí)現(xiàn)流體液位的準(zhǔn)確測(cè)量一體式電磁流量計(jì)的傳感器主要由勵(lì)磁系統(tǒng)、測(cè)量管道、絕緣襯里、電極、外殼和干擾調(diào)整機(jī)構(gòu)等構(gòu)成，其具體結(jié)構(gòu)隨著測(cè)量導(dǎo)管口徑的大小而不同。
A勵(lì)磁系統(tǒng)
勵(lì)磁系統(tǒng)主要包括勵(lì)磁繞組和鐵芯，用以產(chǎn)生勵(lì)磁方式所規(guī)定波形的磁場(chǎng)。一般工業(yè)用電磁流量計(jì)的磁場(chǎng)大都用電磁鐵產(chǎn)生，磁場(chǎng)電源由轉(zhuǎn)換器提供。產(chǎn)生磁場(chǎng)的勵(lì)磁繞組和鐵芯、磁扼的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)測(cè)量導(dǎo)管口徑的不同，一般有以下三種常用結(jié)構(gòu)形式。
(1)變壓器鐵芯型。它適用于直徑10mm以下的小口徑的電磁流量計(jì)傳感器，其結(jié)構(gòu)如圖所示。這種結(jié)構(gòu)通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管的磁通較大，在同樣的流速下可得到較大的感應(yīng)電勢(shì)。但當(dāng)口徑較大時(shí)，不僅增加傳感器的體積和重量，造成制造和維護(hù)困難;而且由于兩電極間的距離較大，空間間隙也較大.湘磁磁通將明顯增加.電于擾較嚴(yán)重，使儀表工作不夠穩(wěn)定。
(2)集中繞組型。它適用于口徑在10-100mm內(nèi)的中等口徑傳感器，它由兩只串聯(lián)或并聯(lián)的無(wú)骨架馬鞍形勵(lì)磁繞組組成，上下各一只夾持在測(cè)量導(dǎo)管上。為了保證磁場(chǎng)均勻，一般在線圈的外面加一層用0.3-0.4mm厚的硅鋼片制成的磁扼，并在勵(lì)磁繞組中間加了一對(duì)極靴，如圖所示。

(3)分段繞制型。它適用于口徑大于100mm的傳感器，如圖所示。馬鞍形的勵(lì)磁線圈按余弦分布規(guī)律繞制，靠近電極部分的線圈繞得密一些，遠(yuǎn)離電極部分的線圈繞得稀一些，以得到均勻磁場(chǎng)。線圈外加一層磁扼.但無(wú)需極靴。按此分段繞制的鞍形勵(lì)磁線圈放在測(cè)量導(dǎo)管上下兩側(cè)，使磁感應(yīng)密度與管道橫截面平行，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。
分段繞組式勵(lì)磁系統(tǒng)可以減小流量計(jì)體積，保證磁場(chǎng)均勻.所以已被普遍采用。
B測(cè)量管道
由于測(cè)量導(dǎo)管處在磁場(chǎng)中，為了讓磁力線能順利地穿過(guò)測(cè)量導(dǎo)管進(jìn)人被測(cè)介質(zhì)而不被分流或短路，*先，測(cè)*導(dǎo)管必須是非導(dǎo)磁材料制成;其次，為了減小電渦流，測(cè)量導(dǎo)管一般應(yīng)選用高阻抗材料，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，管壁應(yīng)盡*薄;*三，為了防止電極上的流*信號(hào)被金屬管壁所短路.在測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)側(cè)應(yīng)有一完整的絕緣襯里。襯里材料應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)，選擇其有耐腐蝕、耐腳損、耐高沮等性能的材料。常用材料有聚氨腸橡膠(60攝氏度).板丁橡膠(70攝氏度)、聚四氟乙?jiàn)? 120攝氏度 )等。
中小口徑電磁流量計(jì)的測(cè)勝導(dǎo)管用不導(dǎo)磁的不銹鋼(1Crl8Ni9Ti)或玻瑞鋼等制成;大口徑的側(cè)址導(dǎo)管用離心澆鑄的方法把橡膠、線圈和電極澆鑄在一起。可減小因渦流引起的誤差。
C電極
電極直接與被測(cè)液體接觸，因此巴必須耐腐蝕、耐磨、結(jié)構(gòu)上防配、不導(dǎo)磁。大多效電極采用不銹鋼(lCrl8Ni9Ti)制成.也有用含扣不銹鋼 (1CrI8Nil 2Mo2Ti)的;對(duì)腐蝕性較強(qiáng)的介質(zhì).采用欽、鉑、耐酸鋼涂授黃金等。電極通常加工成矩形或圓形.其結(jié)構(gòu)如圖4-41所示。特殊悄況下。為邀免電極污染.可采用電容檢側(cè)型電磁流*計(jì).將電極置于測(cè)址導(dǎo)管襯里外，不與流體介質(zhì)直接接觸. 所以有時(shí)也稱其為無(wú)電極電磁流量計(jì)。它可用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率很低((5x10-6S/m)的液體、漿液、滴液、泥漿等的流量。
D干擾調(diào)整機(jī)構(gòu)
對(duì)于正弦波勵(lì)磁的電進(jìn)流量計(jì)。傳感器應(yīng)有干擾調(diào)整機(jī)構(gòu)。它實(shí)際上是一個(gè)“變壓器調(diào)零”裝置.可以抑制由于“變壓器效應(yīng)”而產(chǎn)生的正交干擾。
 
電磁污水流量計(jì)選型
量程范圍確認(rèn)
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜，在特殊情況下，*低流速應(yīng)不小于0.2m/s，*高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒，常用流速應(yīng)小于3m/s，防止襯里和電極的過(guò)分磨擦;對(duì)于粘滯流體，流速可選擇大于2m/s，較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用，有利于提高測(cè)量精度。
在量程Q已確定的條件下，即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小，其值由下式計(jì)算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的*大流量值，而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50為宜。

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