青海温度仪表厂

发布人:电磁流量计生产厂家 发布时间:2019-11-21 23:33:00

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  使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差甚至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量线长度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。 工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的情况,这类杂质增加了介质的电导率。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量测量。 市场上通用型电磁流量计的性能有较大差别,有些精度高、功能多,有些精度低、功能简单。精度高的卫生型电磁流量计基本误差为(±0.5%~±1%)R,精度低的仪表则为(±1.5%~±2.5%)FS,两者价格相差1~2倍。因此测量精度要求不是很高的场所选用高精度仪表在经济上是不合算的,例如非贸易核算仅以控制为目的,只要求高可靠性和优良重复性的场所。 有些型卫生型电磁流量计声称有更高的度,基本误差仅(±0.2%~±0.3%)R,但有严格的安装要求和参比条件,例如环境温度20~22℃,前后直管段长度要求分别大于10D和3D(通常为5D和2D),甚至提出流量传感器要与前后直管组成一体在流量标准装置上作实流校准,以减少夹装影响。因此在多种型选择比较时不要单纯只看高指标,要详细阅读制造厂样本或说明书做综合分析。 市场上电磁流量计的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟带动后位仪表;多功能卫生型电磁流量计有测双向流、量程切换、上下限流量、空管和电源切断、小切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。技术参数

仪表精度:管道式0.5级、1.0级;插入式2.5级176617625

测量介质:电导率大于5μS/cm的各种液体和液固两相流体。

流速范围:0.2~8m/s

工作压力:1.6MPa

环境温度:-40℃~+50℃

介质温度:聚四氟乙烯衬里≤℃

橡胶材质衬里≤65℃

标志:ExmibdⅡBT4

证:GYB09

外磁干扰:≤400A/m

外壳防护:一体化型: IP65;

分离型:传感器IP68(水下5米,于橡胶衬里);转换器IP65

输出:4~20mA.DC,负载电阻0~750Ω

通讯输出:RS485或CAN总线

电气连接:M20×1.5内螺纹,φ10电缆孔

电源电压:90~220V.AC、24±10%V.DC

大功耗:≤10VA

变送器是由 励磁电路、滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。

五、安装时需注意的事项

(1)传感器应安装在干燥通风的地方,避免潮湿、容易积水受淹的场所,还应尽量避免阳光直射和雨水直接淋浇。(2)应尽可能避免安装在周围环境温度过高的地方。
一体型结构的电磁流量计还受制于电子元器件环境温度,要低些。 (3)安装传感器的管道上应无较强的漏电流,应尽可能地远离有强电磁场的设备,如大机电、大变压器等,01USG
以免引起电磁场干扰。(4)安装传感器的管道或地面不应有强烈的震动,特别是一体型仪表。(5)安装传感器的地点要考虑工作人员现场维修的空间。



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六、应用领域

由于电磁流量有其独特的优点,因此被广泛应用于化工化纤、食品、造纸、制糖、矿冶、给排水、环保、钢铁、石油、制等工业领域中,用来测量各种酸、我们依照检定规程
碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、糖浆、石灰、乳、污水、冷却原水、给排水、盐水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料、黑液等导电流体介质的体积流量。

七、发展

现如今我国多数钢厂是采用国外进口设备与控制系统,但其价格高、维护困难,并且目前我国国产的分析测定仪器设备还不能达到精度要求。
因此,进行我国自主研发、设计、制造自动化控制系统,并提高仪器设备的测量精度和质量,降低维护费用,是我们现阶段以及今后自动化控制系统的主要发展方向。

电磁流量计一体型或别离型的选择

一体型:现场环境较好的状况下,普通都选用一体型,即传感器和转换器组装成一体。

别离型:即传感器和转换器分开装于不同的地点,普通呈现以下状况时选用别离型。强磨损性的介质

⑴环境温度或流量计转换器外表受辐射温度超越60oC.


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⑵管道震动较大的场所。

⑶会对传感器的铝壳严重腐蚀的场所。也可同时选用三种的各种合另外选择420mA输出时

⑷现场温度较大或有腐蚀性气体的场所。

⑸流量计装在高空或井下调试不便当的场所。
  恒磁式电磁流量计A/D转换电路的实现: 从放大滤波电路中得到的为模拟电压,但是单片机只能处理数字,所以必须用A/D转换器(简称ADC)组成模数转换电路将模拟转换为数字。因而,ADC的选择非常重要。其主要性能指标包括分辨率、转换速度、转换精度等。 按照工作原理,ADC主要包括逐次逼近式、并行比较、v/F转换、双积分式和Σ.△几种类型。 逐次逼近型模数转换器采样速率不高,输入带宽也较低,它的优点是原理简单,便于实现,不存在延迟问题,适用于中速率而分辨率要求较高的场合。并行比较A/D转换器是现今速度快的模数转换器,其采样速率在1GSPS 以上,通常称为“闪烁式”AD转换器。其优点是转换速度高,缺点是分辨率低,一般在10位以下;功耗大,需要的比较器的数目多,电路复杂,成本高。、忭转换器也即电压/频率式模数转换器,它是把模拟电压转换成频率的器件,内部电路的积分电容如果漏电流大,将会直接影响转换精度,因此要选择漏电流小的电容。 双积分型A/D转换器又称为双斜率或多斜率ADC,它是应用比较广泛的一类转换器。由于输入端采用了积分器,所以对交流噪声的干扰有很强的抑制能力。若把积分器定时积分的时间取为工频的整数倍,可把由工频噪声引起的误差减小到小,从而有效地抑制电网的工频干扰。这类ADC主要应用于低速、精密测量等领域,如数字电压表。其优点是分辨率高,可达到22位甚至更高;功耗低、成本低;缺点是转换速率低,转换速率在12位时为100~300SPS。 3.3.1Σ.△原理 Σ.△型A/D转换器又称为过采样转换器,它由简单的模拟电路(也即Σ. △调制器)和十分复杂的数字处理电路构成【32】,其工作原理如图3.7所示。调制器的结构近似于双斜率模数转换器,包括差分放大器、积分器、比较器和一个数模转换器的反馈回路,这个内置的数模转换器相当于一个开关,它将积分器输入切换到一个正或负的参考电压。Σ.△型模数转换器还包括一个时钟单元,为调制器和数字滤波器提供统一的时钟。窄带送入Σ.△型数模转换器后被以非常低的分辨率(一位)进行量化,但采样频率非常高。经过数字滤波处理后,采样频率被降低到一个比较低的采样率,同时,模数转换器的分辨率被提高到16位甚至更高。 目前高精度的AD转换器都是采用Σ.△调制。Σ.△调制本质上采用负反馈方式逐步减小输入模拟与DA反馈输出的差值,但它们的差值不是直接加到比较器上,而是通过一个积分器后再送到比较器。同时,积分器可以看作是低通滤波器,对噪声有.6dB的抑制能力。积分器的输出用1位ADC来转换,然后比较器将输出数字1和0的位码。DAC将比较器的输出转换为数字波形,回馈给差分放大器。 因为与积分器输出比较的基准是地电平,所以它比常规的逐次逼近式ADC性能更好。 当然,Σ.△型ADC也有一些缺点。例如:现在的Σ.△型ADC的采样速率受带宽和有效采样速率的限制,因而,采样速度较低,使其不能用于图像视频等高频场合;由于数字滤波器需要较长的建立时间,所以它很难用于具有多通道的多路转换器的模数转换场合;此外,输入超过Σ.△型ADC允许范围可能会引起其内部调制器的饱和。 尽管有这些缺点,它仍以其分辨率高、线性度好、成本低等突出优点得到越来越广泛的应用,特别是在既有模拟又有数字的混合处理场合,它很适合于低速转换的应用场合。 从的变化速度、仪表的低功耗和测量结果的高精度等角度考虑,本课题采用了TI公司的模数转换器ADSlll2t33】,它是16位的带有自动校正的Σ. △型低功耗精密模数转换器,内置2.048V基准电压,其供电电压范围为2.7~ 5.5V。其主要特性表现在低功耗和高精度。温漂范围为5ppm/*C,正常供电电流为240 u A,特别适合于高分辨率、低功耗的测量仪表。ADSlll2由一个可编程增益放大器(大增益为8),Σ.△模数转换核、内部电压基准,时钟发生器和12C接口组成,有两个差分输入或三个单端输入通道。 3.3.2 I2C总线简介 IzC(Inter--Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司于80年发的一种两线制双向串行接口总线,用于连接微控制器及其设备。初为音频和视频设备开发,如今已广泛应用于串行通信场合【蚓。 目前,很多半导体集成电路内部都集成了12c接口。带有Pc接口的单片机有CYGNAL的C8051F系列,PHILIPS系列,MICROCHIP的PIC系列等。很多器件如E2PROM、铁电存储器、A/D转换器、D/A转换器、LCD驱动器和温度传感器等也提供12c接口。 12c总的通信通常发生在两个器件之间,其中一个作为主机,另一个为从机。主机和从机都能读和写,但是,从机只能根据主机的方向工作。一些i2c 器件既可作为主机又可作为从机。 一、12c总线 o的工作原理及特点 Izc总线是由串行数据线SDA(SerialDataLine)和串行时钟线SCL(Scrim Clock Line)构成的串行总线,两者均可双向传输,用于发送和接收数据。在CPU 与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送时,串行的8位双向数据传输速率在标准模式下可以达到lOOkbiffs,快速模式下可达到400kbiVs。各种被控制电路均并联在这条总,但就像电话机一样,只有拨通各自的码才能工作。所以每个从机都有的地址,虽然各个模块挂在同一条总,但它们彼此, 互不相关。 i2c总线主要用于主/从双向通信。发送数据到总的器件,被定义为发送器,从总接收数据的器件则被定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接受和发送状态。当主器件从从器件中读取数据时,从器件驱动数据线SDA; 当主器件向从器件发送数据时,从器件驱动数据线SDA。 但是,总线必须由主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟(SCL),控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件,任何时候只能有一个主器件。从器件是被主器件寻址的器件。 12C总线在传送数据过程有三种类型,它们分别是:启动、结束和应答。无论是读还是写的时序内,都涉及到这三种的操作。 二、12c总数据的传输 12c总线的数据传输格式:主机发出启动START,然后发送从机的地址和读/写控制为R/W,从机接收到地址后,与自身的地址相比较,返回一个应答ACK(若地址匹配,ACK为低电平;否则地址不匹配,ACK为高电平), 这就是主机和从机之间的握手过程。 握手成功后,主机和从机将进行数据交换,其交换方向取决于读/写控制位(R/W=1时,主机接收,从机发送;R/W=O时,主机发送,从机接收)。每发送完一个字节,接收器发回一个应答ACK。当数据通信结束,由主机发回结束STOP,终止12C总线通信。 3.3.3 ADSll 12与单片机的12C通信实现 12C总线驱动器是漏极开路驱动器,因此在SCL和SDA都要加上拉电阻,这些电阻的大小取决于总线的工作速度和总线电容。阻值较高的电阻功耗较低,但它会延长总线的转换时间,限制总线速度;阻值较低的电阻允许总线高速运转,但是它的功耗较高。实际工作时候,上拉电阻一般选择I~10K的典型值。单片机PICl8LF2420和模数转换器ADSlll2通信时,PICl8LF2420是主机, ADSlll2是从机。电路连接方式如图3.8所示。考虑到ADSlll2的输入阻抗很低(2.8M/PGA),因而,在输入AD转换器之前接入射极跟随器。以提高输入阻抗.

流量计是基于流体振动开展起来的,依据旋涡的不同,检测方式从热丝式、热敏式逐步开展了应力式、磁敏式及差动开关电容式、超声波式等。涡街流量计简直可用于一切可构成旋涡列的场所,不只可用于封锁的管道,还可用于开放的沟槽。与涡轮番量计相比,
涡街流量计没有可动的机械部件,维护工作量小,仪表常数稳定;与孔板式流量计相比,涡街流量计丈量范围大,压力损失小,度高,装置与维护简单。
但涡街流量计的环境相关参数较多,容易在运用现场被疏忽而影响流量计性能的正确发挥。

涡街流量计的原理是在流量计管道中,设置一滞流件,当流体流经滞流件时,由于滞流件外表的滞流作用等缘由,在其下游会产生两列不对称的旋涡,这些旋涡在滞流件的侧前方分开,构成所谓的卡门(Karn)旋涡列,两列旋涡的旋转方向是相反的,
卡门从理论上证明了当h/L=0.281(h为两旋涡列之间的宽度,L为两个相邻旋涡间的间隔)时,旋涡列是稳定的雷诺数Re是表征粘性流体活动特性的一个无量纲数,
其物理意义是流体活动的惯性力与粘滞力的比值。因而,流体的活动状态对涡街流量计的运用也有一定的影响。假如环境参数对流体活动状态有影响也会影响到涡街流量计的运用性能。

正确合理地选用流量仪表,是客户、设计单位和消费企业的共同愿望。调查熟习仪表、丈量对象和现场条件是做好选型工作的必要条件。转换器输出脉冲为0
通状况下,要思索的主要要素有性能请求、流体特性、装置请求、环境条件、费用等。一、性能请求


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流量仪表的性能请求包括:瞬时流量、累积流量;准确度;反复性;流量范围;允许压力损失;牢靠性;输出特性;响应时间等内容。
关于这些特性,依据应用的目的不同,偏重面也不相同。例如以流量计量为目的(商贸核算、仓储交接、物料均衡)的应用,对流量仪表的准确度、反复性、例如硝酸盐和磷
流量范围等性能的请求较高;而以过程检测与控制为目的应用,就把对仪表的反复性、长期稳定性、牢靠性、输出和响应时间等请求作为重点。

涡街流量计是一种中等准确度、技术性能比拟全面的流量仪表,既可用于计量,也可用于过程控制系统。表13-1列出了不同检测办法涡街流量计的主要技术性能,可供选表时参考。

二、流体特征

流体特性主要指流体的物理特性,如流体的密度、粘度、及液体饱和蒸气压等。另外,流体的温度、压力也是选表中应思索的重要问题。
涡街流量计的特性之一是对被测介质的物性变化不敏感,所以涡街流量计对流体特性的请求相对宽松。下面我们分别停止阐明:

1·流体的温度

涡街流量计检测元件的极限工作温度、表体资料、一体型涡街流量计的电子元器件的耐温性能是限制涡街流量计工作温度的主要要素。从表13-1可看出,
除应变式和光电式涡街流量计外,其他型式涡街流量计都能接受2000C以上的流体温度。电容式、应力式、振动梭球/电磁式还具有很好的低温特性。
  接地环材料应与电极相同,不然的话易产 生电化学的极化电势。一般选用3 16L或哈氏合 金,从经济上考虑较少采用钽、铂等贵重金属。

近几年呈现的全塑料耐腐型涡街流量计,有很强的耐腐性能。由于被测介质的腐蚀性随浓度增大和温度升高而加剧。所以,选用耐腐型涡街流量计时,不只要思索腐蚀介质的浓度,还应思索温度的影响要素。

2.流体的压力

涡街流量计所能接受的工作压力与涡街流量计表体的材质、密封件和流体温度有关。假如流体温度较高,同样材质能接受的压力应降低。但由于国内智能制造发展起步较晚
图13-1给出了E+H公司制造的Prowirl 70型电容式涡街流量计技术材料中提供的压力及温度曲线图。  控制器是机器人的大脑,它根据指令以及传感信息控制机器人来完成一定的动作或作业任务,控制器的好坏直接决定了机器人性能的优劣。从成本构成来看,控制系统占了机器人成本10%的比例,而控制器则是整个控制系统的核心。控制器是机器人为关键的零部件之一,机器人控制器将受惠工业机器人的爆发式增长。 1.工业机器人发展元年 工业机器人是机器人发展快的一个分支,随着从到地方相关扶持政策的陆续,工业机器人产业受到了前所未有的热捧;在二级市场上,受产业发展利好政策影响,机器人板块股票也一路走俏。2014年可谓是工业机器人的发展元年。 人口红利消失、用工成本上升,劳动人口供给减少以及政策的大力扶持是推动工业机器人三大因素。工业机器人市场发展迅速,已经成为全球第二大应用市场,同时,机器人市场增长速度也远高于全球市场。高工机器人产业研究所(GRII)调研数据显示,2013年,在市场上销售的工业机器人规模达到3.3万台,同比增长44%。 汽车制造业是机器人应用为广泛的行业,于此同时,电子电器制造业、食品医业、五金加工、陶瓷等行业机器人应用市场也逐渐成熟,未来几年,工业机器人每年新增数量将会保持在35%左右的增长速度。预计到2020年,市场工业机器人新增量将达到22万台。成为全球大工业机器人应用市场指日可待,但遗憾的是,我国工业机器人产业发展较晚,受相关技术和加工工艺等因素影响,市场上工业机器人基本被以ABB、库卡、发那科和安川四大巨头为主的国外机器人品牌占据着,国产机器人品牌仅占约8%的市场份额。控制器作为工业机器人为核心的零部件之一,必将受惠工业机器人的快速增长,但作为关键核心零部件的控制器市场,也同样被外企所占据。 2.国外机器人企业控制器占主导 工业机器人控制系统的主要任务是控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹,操作顺序及动作的时间等。它同时具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。 机器人度的高低取决于其可的关节数目,关节数愈多,度越高,位移度也愈出色,然所须使用的伺服电机数量就相对较多;换言之,愈精密的工业型机器人,其内的伺服电机数量愈多,一般每台多轴机器人由一套控制系统控制,也意味着控制器性能要求越高。 控制器、软件与本体一样,一般由机器人厂家自主设计研发。目前国外主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发,各品牌机器人均有自己的控制系统与之匹配。因此,控制器的市场份额基本和机器人保持一致,国内企业控制器尚未形成市场竞争优势。

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