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农业灌溉电磁流量计

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产品名称: 农业灌溉电磁流量计
产品型号:
产品厂商: 华陆
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简单介绍
    

农业灌溉电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法 拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场,当有导电介质流过时,则会产生感应电压,管道内部的两个电极测量产生的感应电压,测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

农业灌溉电磁流量计 的详细介绍

农业灌溉电磁流量计

电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律,在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法 拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场,当有导电介质流过时,则会产生感应电压,管道内部的两个电极测量产生的感应电压,测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

                         

应用行业:

适用于测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液,泥浆、矿浆、纸浆以及食品方面的液体等,广泛应用于冶金、造纸、水处理、化工、轻工、纺织、电力和采矿等行业。

结构:

主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

              

磁路系统:

其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永磁铁来实现,其优点是结构比较简单,受交流磁场的干扰较小,但它易使通过测量导管内的电解质液体极化,使正电极被负离子包围,负电极被正离子包围,即电极的极化现象,并导致两电极之产蝗内阻增大,因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时,永磁铁相应也很大,笨重且不经济,所以一般采用交变磁场,且是50HZ工频电源激励产生的。

测量导管:

其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路,测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

电极:其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成,且被要求与衬里齐平,以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。
外壳:应用铁磁材料制成,是分配制度励磁线圈的外罩,并隔离外磁场的干扰。
衬里:在测量导管的内侧及法兰密封面上,有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体,其作用是增加测量导管的耐腐蚀性,防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
转换器:由液体流动产生的感应电势信号十分微弱,受各种干扰因素的影响很大,转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号。
主要特点:
 · 极强的抗腐蚀能力,几乎可测任何导电液体
 · 测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响
 · 抗干扰力强,几乎不受外界干扰
 · 仪表内部无任何阻流部件,无压损,属于节能型仪表
 · 直管段要求低,可在线标定
 · 具有自检和自诊断功能,方便检修
 · 在现场可根据用户实际需要在线修改量程 
技术参数:

仪表型号

HLLDG型(执行标准:JB/T9248-1999

精度等级

0.5

介质电导率

5μs/cm

可测*低流速

0.1/

可测*高流速

15/

量程比

1:20,可按客户要求订制

显示器

标配

信号输出

脉冲/4-20mA(负载电阻0-750Ω

供电电源

220VAC,允差15%+24VDC,纹波5%

通讯接口

可选RS485

通讯协议

MODBUSHARTProfibus

测量管体(衬里)材质

氯丁橡胶、聚氨酯、PTFEPFAF46等耐腐材料

测量元件(电极)材质

316L不锈钢、钛合金、哈氏合金、钽合金、铂铱合金、碳化钨等

防爆等级

Exd[ia]qIICT5

防护等级

IP65,可选IP68

整机功耗

15W

仪表通经

DN10-DN2000

安装方式

法兰安装,可选法兰夹持、螺纹连接

公称压力

1.6MPa或订制

介质温度

180

环境温度

-30-60°C

新型灌溉管道系统智能流量计设计的分析

随着人们环保意识的不断增强, 人们逐渐认识到提升农业用水效率、推动农业产业化发展的重要性, 并加大新型灌溉管道系统智能流量计的研究力度, 在此背景下, 本文针对新型灌溉管道系统智能流量计设计展开研究, 为集约型农业的发展提供参考。

1 引言
目前我国供水部门在量水的作用下, 可以依据用水单位的要求, 定量的、有计划的向农田进行供水, 使农田灌溉管理的水平得到提升, 而且极大的提升了农田管理的自动化水平, 对提升水资源的利用率和降低农业生产成本均具有积极的作用, 但随着人们对量水准确性、经济性、适用性要求不断提升, 传统的电磁流量计、超声波流量计的缺陷逐渐显现, 设计新型灌溉管道系统智能流量计已经成为农业供水量水管理水平提升的重要途径。
2 新型灌溉管道系统智能流量计设计原理
新型灌溉管道系统智能流量计以中空金属杆作为检测杆, 其上迎流方向设置对称式测压孔, 对管道内液体的平均总压进行实时监测, 在其背流向也设置测压孔, 对流体的静压进行检测, 通过将两种测压孔所获取数据进行差额计算, 可以对流速产生的动能进行获取[1]。流速的动能向电能转换会产生相应的直流电压, 如果将生成的直流电压处理转换为电子信号, 并将其以数字信号的形式在LCM显示屏中显示, 测量人员可以直接对水量值进行读取, 完成流量计的测量功能。在对常规水量进行测量时, 可以直接通过ρu2/2对水流速度产生的压力差进行计算, 其中ρ代表水的密度, u代表水流的速度。

                                
3 新型灌溉管道系统智能流量计结构设计
3.1 同流管道机械部分
通常情况下, 为提升通流管的耐久性和抗腐蚀性, 在设计中会选用壁厚为1.5厘米, 直径和长度分别为5厘米和15厘米的防锈蚀不锈钢管材, 实践证明, 选用此种管材不仅使用寿命相对较长, 而且其通过法兰与灌溉管道连接, 可以使承受压力和测量流速范围分别提升到25个和20米每秒, 在此种管体中使用传感器可实现量水效率、准确性、可操作性三方面的提升。
3.2 仪表电路部分
在进行仪表支架设计的过程中, 为保证导线在使用中不会受到损伤、转换的电子信号可以通过显示器显示, 要结合具体的工艺参数进行准确的选型, 可见仪表支架设计对精准度要求非常高, 这也决定新型灌溉管道系统智能流量计并不能在任何情况下通用, 否则不仅影响其测量性能, 甚至会直接导致其难以实现测量功能[2]。出仪表支架外, 传感器和二次仪表连接的引线, 在设计的过程中也要严格的把控长度和使用的材料等, 通常情况下, 选择的长度应在距离允许上限以内, 选择的材料为专用的电缆, 而且在应用时要在选择的专用电缆外套设穿线管, 以此提升专用电缆的使用寿命和可靠性。在实际设计的过程中, 受新型灌溉管道系统智能流量计性能差异的影响, 部分位置并不能应用套线管, 此时应保证单独使用的专用电缆性能能够满足测量环境的实际需要。
3.3 传感器结构
在新型灌溉管道系统智能流量计中选用的传感器外应用了抗腐蚀性能力非常强的不锈钢材料, 使传感器即使在非常恶劣的水环境中也可以正常的应用, 这极大的扩大了传感器的应用范围, 实践证明, 新型灌溉管道系统智能流量计中设计的传感器结构可以在30个大气压的环境中实现准确的水压数据获取, 而且产生的能耗非常低, 灵敏度已经超过了0.005, 这在一定程度上说明本设计在**度、实用性等方面均能满足现代农业灌溉水量测量的实际要求。
4 新型灌溉管道系统智能流量计设计效果
首先, 新型灌溉管道系统智能流量计不仅整体体积较小, 使其便携性、移动性、安装可操作性较强, 而且, 具有瞬时和累计两种流量数据显示和传输的功能, 与计算机监控系统直接连接, 数据管理和应用的效率非常高, 可见该流量计在设计的先进性方面特征突出;其次, 此流量计的通流管道设计可以与各种渐变管连接, 使其可以在各种测量环境中得到应用, 不锈钢材料的合理应用, 使其使用寿命、性能稳定性得到提升, 这在一定程度上保证了设计的实用性和功能性。再次, 现阶段此流量计的测量流速范围、测量**度均达到了国际的先进水平, 所以在测量**度方面也可以满足设计的 (下转P202) (上接P29) 预期要求。除此之外, 相比零售价格在0.6至0.7万的压力式流量计和零售价在2万以上的超声波式流量计, 此类流量计的零售价非常低, 所以经济性也非常突出。
可见, 虽然新型灌溉管道系统智能流量计具有其它流量计所不具有的将压力差转化为电子信号的功能, 而且使用过程中可操作性非常强, 但在价格方面更加便宜, 所以在量水中应积极应用。
5 结束语
通过上述分析可以发现, 原有的对水流流量和速度进行单方面检测的流量计已经难以满足现阶段农业灌溉量水的实际需要, 而新型灌溉管道系统智能流量计应用两个传感器, 而且传感器间可以实现相互的状态监测, 这不仅可以提升流量计测量的准确性, 而且可以使其一直处于较稳定的状态, 所以更适合现代农田灌溉的使用。

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