电容式流量计特点

电容式电磁流量计的原理电容式电磁流量计就是的把电极埋入衬里内，使被测流体与电极不接触。这样， 能从根本上解决电极腐蚀、污染、液体泄漏问题。这样的传感器，其流量信号是通过电 极与衬里形成的电容糯合传输到转换器供电容式电磁流量计的特点电容式电磁流量计的特点是采用大面积点击，电极与被检测流体间有绝缘衬里 隔离，或者直接采用绝缘测量管，如陶瓷管、PVC管等，而点击则置于测量管的外表或者 嵌入测量管内，与被测流体通过绝缘衬里或绝缘测量管形成检测电容，通过此电容来耦合电 磁感应产生的流量信号。由于采用了电容耦合的方式来检出被测信号，从根本上解决了电极 表面附着、腐蚀、摩擦等问题，对低电导率流体、泥浆混入型流体、附着型流体等使用电极 式电磁流量计难以测量的流体类型可以实现可靠的检测。电容式电磁流量计的优点传统的电极式电磁量计对所测的流体的电导率有低限要求，对摩擦、粘附效应 敏感，难以对付低电导率的流体、泥浆混入型流体、附着型流体等进行测量，大大限制了电 磁流量计的使用范围。为了拓展电磁流量计的使用范围，更好的发挥其优点，电容式电磁流 量计是一个比较好的解决方案，也是近年来电磁流量计领域的一个比较重要的研究方向。电容式电磁流量计是一种广泛使用的流量计，具有结构简单、测量范围大、测量精度高、 使用可靠、维护方便、寿命长等优点。电容式电磁流量计的应用适合于泥浆混入型液体。被测流体中含有泥浆时，电极式流量计由于电极与流 体接触，流动的泥浆将会冲击电极，加之电解作用，会产生杂波，从而改变励磁电流的频率， 要从根本上改善和抑制接触液体产生的杂波是困难的。而电容式的电磁流量计由于电极不接 触流体，所以能从根本上解决电位变化引起的杂波，达到稳定测量的目的。适于低导电性流体。电容式电磁流量计由于利用静电电容检测电动势，心源 具有 极高的阻抗。设置了具有高输入阻抗的前置放大器，为此，信号衰减被控制到了最小限度。其结果，即使对阻抗高的低导电性流体，也可稳定测量。电极式电磁流量计被测流体导电率 下限值在35ps/cm,而无电极式电磁流量计最小可测定0.01ps/cm的流体。适于附着性流体。在测定附着性流体时，电极式电磁流量计的电极表面容易附着物质， 使输出出现偏差而不稳定，特别使绝缘附着物质会影响测定的精度。另外，电极式电磁流量 计在附着性物质的导电率很高时，会产生电动势短路现象，同样也会使输出电流降低，影响 测量精度。而电容式的电磁流量计绝缘性附着物不影响流体与信号电极之间的静电电容，可 稳定精确测量。电容式电磁流量计供是一种相对新型且仍在发展的电磁流量计供，可以测量低电导率 流体、泥浆混入型流体、附着型流体等使用传统电极式电磁流量计难以测量的流体，拓展了 电磁流量计的适用范围,是近年来在电磁流量计研究领域的一个重要方向。仪表结构简单、可靠，无可动部件，工作寿命长。无截流阻流部件，不存在压力损失和流体堵塞现象。无机械惯性，响应快速，稳定性好，可应用于自动检测、调节和程控系统。测量精度不受被测介质的种类及其温度、粘度、密度、压力等物理量参数的影响。采用聚四氟乙烯或橡胶材质衬里和Hc、Hb、316L、Ti等电极材料的不同组合可适应不同介质的需要。备有管道式、插入式等多种流量计型号。采用EEPROM存贮器，测量运算数据存贮保护安全可靠。具备一体化和分离型两种型式。高清晰度LCD背光显示。技术参数仪表精度：管道式0.5级、1.0级；插入式2.5级测量介质：电导率大于5口 S/cm的各种液体和液固两相流体。流速范围：0.28m/s工作压力：1.6MPa环境温度：-40C+50C介质温度：聚四氟乙烯衬里W180C?橡胶材质衬里W65C防爆标志:ExmibdIIBT4防爆证号：GYB01349外磁干扰：W400A/m外壳防护：一体化型：IP65；分离型：传感器IP68 （水下5米，仅限于橡胶衬里）转换器IP65输出信号：420mA.DC，负载电阻0750Q通讯输出：RS485或CAN总线电气连接：M20X1.5内螺纹，（p 10电缆孔电源电压：90220V.AC、2410%V.DC最大功耗：W10VA仪表选型量程范围确认一般工业用智能电磁流量计被测介质流速以24m/s为宜，在特殊情况下，最低流速应不小于0.2m/s，最 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巳确定的条件下，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=n D2V/4Q:流量（tf/h） D:管道内径V：流速（m/h）智能电磁流量计的量程Q应大于预计的最大流量值，而正常的流量值以稍大于流量计满量程刻度的50%为 宜。参考流量范围口径（mm）流量范围（m3/h）口径（mm）流量范围（m3/h）q 150.066.36p 45057.23 5722.65(p 200.11 11.3p 50070.65 7065.00q 250.18 17.66p 600101.74 10173.6p 400.45 45.22p 700138.47 13847.4p 500.71 70.65p 800180.86 18086.4p 651.19 119.4p 900?228.91 22890.6p 801.81 180.86p 1000?406.94 40694.4p 1002.83 282.60p 1200553.90 55389.6p 1506.36 635.85p 1600723.46 72345.6p 20011.3 1130.4p 1800915.62 91562.4p 25017.66 176.25.p 20001130.4 113040.00p 30025.43 2543.40p 22001367.78 136778.4p 35034.62 3461.85p 24001627.78 162777.6p 40045.22 4521.6p 26001910.38 191037.6电容式电磁流量计概述、特点应用分析容式电磁流量计概述可以简单的就是的说把电极埋入衬里内，使被测流体与电极不接触。这 样，能从根本上解决电极腐蚀、污染、液体泄漏问题。这样的传感器，其流量信号是通过电极与 衬里形成的电容糯合传输到转换器。这就是电容式电磁流量计。据中国分析仪器网（）消息，为了增大电容的容量，减少容抗上的信号损 失，通常采用大面积电极或多电极结构形式。耦合电容的容量仅在几十个至上千个皮法范围。为 保证信号能够大部分传输给放大器，转换器的输入电阻必须提高到1012&Omega以上。由此， 电容式电磁流量计具有能够测量低电导率液体的优点。例如，测量经脱去离子的净化水处理的纯 水，其电导率可能10-5S/m以下。用一般电磁流量计按本章第四节中的分析，可达5%以上测量 误差。耦合电容容量的变动将造成大的噪声，影响测量精确度与稳定性。为此，对作为电容电介质 的衬里材料，应具有绝缘强度高、介质损耗系数小、温度系数小、刚性好等性能。新型衬里材料 PFA （聚四氟乙烯）和高纯氧化铝工业陶瓷能够满足这些要求。励磁线圈与电极间存在着分布电容和绝缘电阻。励磁电压通过励磁线圈与电极间分布电容和 绝缘电阻与信号内阻抗分压，能在电极上形成大的共模干扰电压。电容型电磁流量计的信号内阻 很高，分压的共模干可能更大。因此，提高仪表的共模抑制比，成为电容式电磁流量计的另一技 术难点。电容式电磁流量计的共模抑制比要求CMRR120dB。把前置放大器放在传感器内，自举 阻抗转换和静电屏蔽措施，能有效地抑制大的共模干扰。电容型电磁流量计在解决固液两相浆液型流体测量能够发挥出测量稳定的特点，能够真正有 效地解决直流极化干扰带来的输出摆动的现象。电容变送型流量计能够高精确度测量低电导率流 体的流量。但在使用时必须注意到前面所叙述的低电导率“流动噪声”问题。需要说明，尽管测量电极不接触被测流体，不存在电极腐蚀问题，然而为获得差分流量信号， 安装时仍然需要有接液环、接液电极、接液短管等金属部件，被测流体对金属材料的腐蚀问题依 然存在。以上是安徽赛科仪表有限公司关于“电容式电磁流量计概述、特点应用分析”的报道。1. 电磁流量计首选中能仪表被测介质不接触电极，解决了电极的腐蚀问题2. 电磁流量计测量性能不受测量介质粘附、结晶、结垢等因素的影响3. 电磁流量计测量性能不受悬浮液中的固体和测量管段中固相介质沉淀的影响4. 电磁流量计具有非均匀磁场结构，确保输出电信号始终跟流动剖面的平均流速成正比。5. 电磁流量计可测量具有电导率下限为0.05gS/cm的低电导率介质直流激磁电磁流量计电磁流量计首选中能仪表当被测介质为液态金属时，由于电导率搞，无极化现象，因此电磁流量计变送器采用直流激 磁。假如液态金属用交流激磁的变送器测量，液态金属将产生很强的涡电流，这样就会削弱工作磁通，扭曲磁场的分别状态如简述各种流量计原理及特点目前工程实际中，流量测量方法及流量仪表的种类繁多，至今为止，可供工业用的流量仪表种类多达数十 余种。在流量仪表的家族中，每种产品都有它特定的适用性及使用局限性。按测量对象划分就有封闭管道 和明渠两大类：按测量目的又可分为总量测量和流量测量，其仪表分别称作总量表和流量计。本文简要介绍目前最常用流量计分类法，主要有：差压式流量计、容积式流量计、差压式流量计、浮子流 量计、涡轮流量计、电磁流量计、流体振荡流量计中的涡街流量计质量流量计等分别简述各种流量 计的原理及特点。2. 差压式流量计差压式流量计是通过安装于是工业管道中流量检测元件产生的差压，将已知流体条件和检测件与管道的几 何尺寸来计差压式流量计算流量计。差压式流量计由一次检测件及二次仪表（差压转换器或变送器和流量显示仪表）组成。以检测件形式划分 差压式流量计分类，有 孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计等。二次仪表为各种机械、电子、机 电一体式差压式流量计、差压变送器及流量显示仪表。差压式流量仪表是流量仪表大家族中应用最广泛的 一中流量仪表，目前国内外已系列化、通用化、标准化，差压式流量计既可单独测量流量参数，也可测量 其它参数（压力、物位、密度）等。差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水利阻力、 动压头式、动压头增益及射流式、以及离心式等几大类。检测件有标准化型式或非标准两大类。标准型检测元件是以标准文件设计、制造、安装和使用，无需经实 流标定即可确定其流量值和估算测量误差。而非标型检测元件一般尚未列入国际标准中检测元件。差压式 流量计也是应用最广泛的一种流量仪表，在各种流量计使用量中占据首位。主要优点是：（1）应用最多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；（2）应用范围广泛，至 今尚无任何一流量计可与之比拟；（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生 产。主要缺点是：（1）测量精度普遍偏低：（2）范围度窄，一般仅3： 14： 1；现场安装条件要求高；（4） 压损大（指孔板、喷嘴等）。3. 容积式流量计容积式流量计，又称定排量流量计，简称PD流量计，在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量 元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分，根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的 次数来测量流体体积总量。容积式流量计按其测量元件分类：有椭圆齿轮流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、 湿式气体计及膜盒式气体计、液封转筒式流量计等。主要优点：（1）计量精度高；（2）安装管道条件对计量精度没有影响；（3）可用于高粘度液体的测量；（4）范 围度宽；直读式仪表无需外部能源可直接获得累计，总量，清晰明了，操作简便。主要缺点：（1）结果复杂，体积庞大；（2）被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大；（3）不适用于 高、低温场合；（4）大部分仪表只适用于洁净单相流体；（5）产生噪声及振动。4. 浮子流量计浮子流量计，又称转子流量计，是变面积式流量计的一种，在一根由下向上扩大的垂直锥管中，圆形横截 面的浮子的重力是由液体动力承受的，从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。浮子流量计是继差压式流量计之后应用较广泛的一类流量计，适用于微小流量监测。主要优点：（1）结构简单，使用方便；（2）适用于小管径和低流速；（3）压力损失较低。缺点：耐压力低，有玻璃管易碎。5. 涡轮流量计涡轮流量计是属于速度式流量计中主要品种，它的结构由多叶片的转子（涡轮）感应流体平均流速，从而 计量出流量或总流量的仪表。其结构由传感器和显示仪两部分组成，有分体式和一体式两种。涡轮流量计和容积式流量计、科奥利质量流量计统称为流量计中三类重复性、精度最佳的品种。目前已朝 多品种，多系列化发展。主要优点：（1）精度高，在所有流量计仪表中属于最精确的流量仪表；（2）重复性好；（3）无零点漂移，抗干扰性好；（4）测量范围度宽；（5）结构紧凑。主要缺点：（1）不能长期保持校准特性；（2）流体物性对流量特性影响较大。6. 涡衔流量计涡衔流量计的结构是在流体中安放一根非流线型游涡发生体，当流体在游涡发生体两侧交替分离释放出两 串规则交错排列的游涡的仪表。涡衔流量计一般按频率检出方式，划分有：应力式、应变式、电容式、热敏式、光电式及超声波式、振动 式等。涡衔流量计属于国内外新型流量仪表。主要优点：（1）结构简单牢固；（2）适用于多流体种类的场合流量；有较高测量精度；测量范围度宽，且压损小。主要缺点：（1）不适应于低雷诺数流体测量；（2）需较长直管段；（3）与涡轮流量计相比，仪表系数较低。7. 电磁流量计电磁流量计由传感器及转换器及显示器等部分组成，电磁流量计根据法拉第电磁感应定律制成的一般测 量导电流体的流量仪表。电磁流量计具有其它流量计不能比拟独特优势，特别适用如脏污流体及腐蚀流体的测量。电磁流量计在70-80年代由于电磁流量在技术上有重大突破，使它成为现代工业领域广泛应用的流量监测仪表。主要优点：（1）由于测量通道是段光滑直管，不会阻塞，特别适用于固体颗粒的液固二相流体，如纸浆、污水、泥浆等；（2）无压损，节能效果好；（3）不受流体的湿度、密度、粘度、压力和电导率变化影响；（4）流量范围大，口径范围宽；（5）适用于腐蚀性流体的测量。主要缺点：（1）不适用测量由释放的石油制品流体；（2）不适用气体、蒸汽及含有较大气泡的液体；（3）不 适用高温场合。8. 超声波流量计超声波流量计可分为传播速度差法（直接时差法、时差法、相位差法和频差法）、波速偏移法、多普差法、 互相关法、空间滤去法及噪声法等。超声流量计与电磁流量计均属于无阻碍流体直流的结构。因此，适用于解决流量测量困难的场合，特别适 用于大口径流量测量领域。主要优点：（1）可做非接触式流体测量；（2）属于无阻碍测量，故无压力损失；（3）它与电磁流量计相比， 具有可测非导电性液体，独特优点。主要缺点：（1）在传播时间法时，只能用于清洁液体和气体，而在多普勒法时，测量含有一定量悬浮颗粒 和气泡的液体；（2）多普勒法测量精度不高。9. 科里奥利质量流量计科里奥利质量流量计是利用流体在振动管中流动时，产生与质量流量成正比的科里奥利力学原理制成的一 种直接式质量流量仪表。10. 明渠流量计明渠流量计属于在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流动的流量仪表。因此，也亦称非满管态流动的水 沟叫明渠。明渠流量计除有圆形外，还有U形、梯形、矩形等多种形状。明渠流量计是广泛应用于城市供 水引水渠，火力及水利发电厂引水和排水渠，城市及工矿企业污水治理流入和排放渠，水利工程和农业灌 溉用渠道流量计测量流量结构方式。综上所述，目前流量计测量技术发展至今虽然已日趋成熟，但其种类繁多，至今尚无一种对于任何场合都 能适用的流量计，而每种流量计都有供适用范围，具有局限性。因此，在选用何种流量计时，应熟知仪表 的工作原理及特点，根据被测对象的不同，合理正确选择流量计是值得人们讨论的问题。