電磁流量計(jì)市場(chǎng)上通用型和特殊型可以從不同角度分類。如按照磁電流方式劃分,有直流勵(lì)磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。按輸出信號(hào)連接線和激磁(或電源)連線的制式分類,有四線制和兩線制。按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,有分體型和一體型。按流量傳感器與管道連接方法分類,有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。按流量傳感器電極是否與被測(cè)液體接觸分類,有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類,有短管型和插入型。按用途分類,有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防浸水型和潛水型等。每種分類下面也都有很多種類,下面就介紹一下電磁流量計(jì)常用的六個(gè)分類方法。
一、按輸出信號(hào)連接和激磁(或電源)連線制式分類
四線制電磁流量計(jì)——四線制是傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的輸出信號(hào)線和電源線(或流量傳感器和傳感器間的激磁電線)分別由2組各2根導(dǎo)線的四線制組成,是當(dāng)前的主要制式。
二線制電磁流量計(jì)——當(dāng)前溫度、壓力/差壓、流量和物位等參量現(xiàn)場(chǎng)儀表趨向于輸出信號(hào)和電源共用導(dǎo)線的二線制儀表發(fā)展。二線制儀表不需要市電電源,而電磁流量計(jì)常裝在無市電供給的偏僻場(chǎng)所,采用二線制可節(jié)省市電布線工程費(fèi)用。二線制電磁流量計(jì)電源供給的設(shè)計(jì)思路上又分為零信號(hào)輸出電流(即4mA)供給、大于零信號(hào)輸出供給和電池(或太陽電池)供給。電池供電型電磁流量計(jì)和電磁式水表適應(yīng)配置于遠(yuǎn)離城市配水池或郊外污水處理后排放點(diǎn)等市電引入困難的場(chǎng)所。有些型號(hào)儀表電池使用壽命1-2年,有些則長達(dá)8~10年。
二、按傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝方式分類
分體型電磁流量計(jì)——分體型是電磁流量計(jì)最普遍應(yīng)用的形式,傳感器接入管道,轉(zhuǎn)換器裝在儀表室或人們易于接近的傳感器附近,相距數(shù)十到數(shù)百米。為防止外界噪聲侵入,信號(hào)電纜通常采用雙層屏蔽。測(cè)量電導(dǎo)率較低液體而相聚超過30m時(shí),為防止電纜部分電容造成信號(hào)衰減,內(nèi)層屏蔽也有要求接上與芯線同電位低阻抗源的屏蔽驅(qū)動(dòng)。分離型轉(zhuǎn)換器可遠(yuǎn)離現(xiàn)場(chǎng)惡劣環(huán)境,電子部件檢查、調(diào)整和參數(shù)設(shè)定就比較方便。
一體型電磁流量計(jì)——傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝在一起直接輸出直流電流(或頻率)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),實(shí)際上成為電磁流量變送器。一體型縮短了二者之間信號(hào)線和激磁線的連接長度,并使之物外接,隱蔽在儀表內(nèi)部,從而減少信號(hào)衰減和空間電磁波噪聲侵入。同樣測(cè)量電路與分體型相比可測(cè)較低電導(dǎo)率的液體。取消了信號(hào)線和激磁線的布線,簡化電氣連接,儀表價(jià)格和安裝費(fèi)用均相對(duì)便宜,較多采用于小管徑儀表。隨著二線制儀表的商品化發(fā)展,一體型儀表將會(huì)有較快發(fā)展。但如果由于管道布置限制,安裝在不易接近的場(chǎng)所,則維護(hù)不便。此外,轉(zhuǎn)換器電子部件裝于管道上,將受到流體溫度和管部震動(dòng)的較大限制。
三、按流量傳感器與管道連接方式分類
法蘭連接——法蘭連接是傳統(tǒng)的連接方式,傳感器兩端有連接法蘭,與管道法蘭間用螺栓固定之,可單向安裝。大口徑傳感器都采用本連接方式。體積和重量都比夾裝連接方式大。DN15~600mm 電磁流量計(jì)的兩法蘭面間長度,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織已制定標(biāo)準(zhǔn)(ISO 13359;1998)予以統(tǒng)一。
法蘭夾裝連接——法蘭夾裝連接時(shí)近年發(fā)展的連接方式,傳感器本身無法蘭,以較長的螺栓夾持在管道兩法蘭之間接入管系。本方式傳感器體積小重量輕,對(duì)于不同壓力規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)管系法蘭孔距適應(yīng)性強(qiáng);但只適用于較小管徑(200mm一下),承受液體工作壓力較低。
卡箍連接——卡箍式連接能夠?qū)崿F(xiàn)快速拆卸和安裝,便于日常頻繁的清洗。
螺紋連接——該類儀表較多應(yīng)用于醫(yī)藥、食品等工業(yè)和藥業(yè)配比注入等場(chǎng)所。螺紋連接還有較多應(yīng)用于石油、地質(zhì)勘探等16~25MPa以上高壓注水或水泥漿液流量測(cè)量,螺紋形狀則為梯形。
四、按流量傳感器電極是否與被測(cè)液體接觸分類
接觸型電極——與液體接觸的電極是EMF的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),通常為一對(duì)電極,大口徑儀表業(yè)有用兩對(duì)電極。非滿管型EMF也有用3對(duì)電機(jī)或條形電極。
非接觸型電極——大面積電極緊貼襯里(或絕緣測(cè)量管)外表面,以電容耦合方式檢拾流量信號(hào),可測(cè)量比接觸型電極的電容檢測(cè)方式的電磁流量計(jì)簡稱電容式電磁流量計(jì)。前置放大器置于傳感器內(nèi)僅靠電極,激磁頻率比通常EMF高,為50/2Hz,也有超過100Hz者。本類儀表不會(huì)產(chǎn)生電極鈍化、氧化和觸媒作用等電極表面效應(yīng)噪聲,也機(jī)會(huì)不存在流動(dòng)噪聲和漿液噪聲。襯里內(nèi)表面覆蓋油脂等非導(dǎo)電層或薄絕緣結(jié)構(gòu)層也不會(huì)影響測(cè)量;但覆蓋層若為導(dǎo)電膜則儀表將無指示。國外有些儀表制造廠稱這類儀表為無電極電磁流量計(jì)。
五、按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類
管道式電磁流量計(jì)——管道型結(jié)構(gòu)即如傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu),流量傳感器帶有測(cè)量管段連接到管道系統(tǒng)中。
插入式電磁流量計(jì)——插入型流量傳感器實(shí)質(zhì)上是電磁流速傳感器,激磁線圈和電極組裝成桿狀,從待測(cè)管道上開孔中插入,測(cè)得的流速與轉(zhuǎn)換器預(yù)置的管道面積等系數(shù)相乘鹽酸求取流量。除單點(diǎn)的“點(diǎn)流速”外,還有側(cè)多點(diǎn)“徑流速”者。該類儀表適用于大型管道,因?yàn)槭菧y(cè)量局部流速推算流體流量,測(cè)量精度要低于短管型,通常僅用于過程控制,不適宜應(yīng)用于貿(mào)易核算計(jì)量,但是價(jià)格相對(duì)便宜。
六、按用途分類
通用型——在冶金、石化、造紙、印染、紡織、給水、污水處理等工業(yè)一般較多采用分體型中、大口徑法蘭連接方式;醫(yī)藥、生物、精細(xì)化工等工業(yè)常用微小口徑、小口徑儀表,一體型夾裝連接方式或螺紋連接方式適用場(chǎng)所較多。
防爆型——防爆型電磁流量計(jì)應(yīng)用于有易燃?xì)夥盏膱?chǎng)所。由于大部分電磁流量計(jì)的幾次電流能量較大,通常設(shè)計(jì)成隔爆型、充砂型、澆封型和氣密型等。但是現(xiàn)在有些電磁流量計(jì)激磁功率大幅度降低,也有了本質(zhì)安全型即以前所稱安全火花型,流量傳感器部分和轉(zhuǎn)換部分有條件組成一體,全部裝在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。
衛(wèi)生型——乳酪、食品、醫(yī)藥、生物化學(xué)等工業(yè)要求定時(shí)通蒸汽滅菌,傳感器要便于拆卸清洗,與管道連接部分要求用快速裝卸的衛(wèi)生型規(guī)定的結(jié)構(gòu),與液體接觸的材質(zhì)應(yīng)是無毒無害的。衛(wèi)生型電磁流量計(jì)正是為了滿足上述要求而研發(fā)的。
耐潛水型——應(yīng)用于安裝在地面下的窨井,可承受短時(shí)間水侵沒,相當(dāng)于外殼防護(hù)等級(jí)IP67或NEMA6;還有相當(dāng)于防護(hù)等級(jí)IP68者,則可承受長期潛水。
潛水型——用于測(cè)量明渠或非滿管暗渠自由水面自然流下的水路流量,如工業(yè)排水和下水等。傳感器裝在明渠截流擋板下部,長期浸在水下。用于大流量時(shí)刻安裝多臺(tái)與傳感器形狀相同的分流模型,以擴(kuò)大流量。