一. TLG電磁流量計(jì)特點(diǎn)
l TLG系列電磁流量計(jì)適用于各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量,如自來(lái)水,污水,泥漿,紙漿,各種飲料,化學(xué)原料,粘稠液體和懸浮液等。
l TLG系列電磁流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果不受溫度,壓力,密度,導(dǎo)電率等介質(zhì)物理特性和工況條件的影響,其輸出信號(hào)與被測(cè)流體的體積流量成正比。
l TLG系列電磁流量計(jì)對(duì)強(qiáng)腐蝕性,強(qiáng)磨損性介質(zhì)具有良好的適應(yīng)性。
l TLG系列電磁流量計(jì)具有的量程比,在低流速或流量變化幅度較大的應(yīng)用領(lǐng)域(如自來(lái)水行業(yè))具有良好的適用性。
l 具有正/反雙向流量測(cè)量功能。
l 提供傳感器多段非線性修正和傳感器零點(diǎn)修正以及自動(dòng)校零功能。
l 無(wú)線遙控、紅外遙控功能以及按鍵操作,非常方便。
l 全中文(英文)友好界面,操作簡(jiǎn)捷明了。
l 多級(jí)密碼管理,多種極限報(bào)警參數(shù)設(shè)置功能。
TLG系列電磁流量計(jì)由轉(zhuǎn)換器和LDB傳感器組成,轉(zhuǎn)換器可直接裝配在傳感器上,組成結(jié)構(gòu)緊湊的一體化電磁流量計(jì),或?qū)⑥D(zhuǎn)換器和傳感器通過(guò)外部信號(hào)電纜連接即分離型電磁流量計(jì)。
l 具備轉(zhuǎn)換器本機(jī)自檢功能。
l 寬范圍電源模式可供選擇(DC:18V~36V AC:85V~265V)。
l 采取一體及分離組合型設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)換器和傳感器雙重系數(shù)設(shè)定,使轉(zhuǎn)換器具有可替換性,模塊化板卡設(shè)計(jì),升級(jí)維護(hù)迅捷簡(jiǎn)便。
l 具備防雷電保護(hù)設(shè)計(jì)電路?垢蓴_電路,適用各種惡劣環(huán)境。
HART和485輸出通訊可供選擇。
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) | 電磁流量計(jì)(JB/T9248-1999) |
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~DN2000 | |
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) | 0.5級(jí),1.0級(jí) |
被測(cè)介質(zhì)溫度 | 常規(guī)橡膠襯里:-20℃~+60℃ |
高溫橡膠襯里:-20℃~+90℃ | |
聚四氟乙烯襯里:-30℃~+120℃ | |
高溫型四氟襯里:-20℃~+160℃ | |
額定工作壓力 (高壓可定制) | DN10~DN50≤4MPa |
DN65~DN200≤1.6MPa | |
DN250~DN1000≤1MPa | |
DN1200~DN2000≤0.6MPa | |
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、Profibus-DP協(xié)議 |
供電電源 | 220VAC,允差15%或+24VDC,紋波≤5% |
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/T9113.1-2000 |
防爆等級(jí) | Exd[ia]qIICT5 |
防護(hù)等級(jí) | IP65,特殊訂制可達(dá)IP68 |
環(huán)境溫度 | -25℃~+60℃ |
相對(duì)濕度 | 5%~95% |
消耗總功率 | 小于20W |
ZP-LDE系列智能電磁流量計(jì)儀表選型 ◆量程范圍確認(rèn) 一般工業(yè)用智能電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,流速應(yīng)不小于0.2m/s,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) 智能電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的最大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50為宜。 ◆ZP-LDE系列智能電磁流量計(jì)參考流量范圍
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產(chǎn)品相關(guān)關(guān)鍵字: 帶HART協(xié)議電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì) 液體流量計(jì) 污水流量計(jì) |
北京菲格瑞思儀表有限公司生產(chǎn)的LDG系列HART協(xié)議電磁流量計(jì)|電磁流量傳感器|電磁流量變送器
一、產(chǎn)品概述:
LDG系列電磁流量計(jì)由轉(zhuǎn)換器和LDB傳感器組成,轉(zhuǎn)換器可直接裝配在傳感器上,組成結(jié)構(gòu)緊湊的一體化電磁流量計(jì),或?qū)⑥D(zhuǎn)換器和傳感器通過(guò)外部信號(hào)電纜連接即分離型電磁流量計(jì)。
二、測(cè)量原理:
電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí),在與磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向相互垂直,在導(dǎo)體兩端會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小成正比。
三、LDG電磁流量計(jì)特點(diǎn)
·適用于各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量,如自來(lái)水,污水,泥漿,紙漿,各種飲料,化學(xué)原料,粘稠液體和懸浮液等。
·測(cè)量結(jié)果不受溫度,壓力,密度,導(dǎo)電率等介質(zhì)物理特性和工況條件的影響,其輸出信號(hào)與被測(cè)流體的體積流量成正比。
·對(duì)強(qiáng)腐蝕性,強(qiáng)磨損性介質(zhì)具有良好的適應(yīng)性。
·具有優(yōu)異的量程比,在低流速或流量變化幅度較大的應(yīng)用領(lǐng)域(如自來(lái)水行業(yè))具有良好的適用性。
·具有正/反雙向流量測(cè)量功能。
·提供傳感器多段非線性修正和傳感器零點(diǎn)修正以及自動(dòng)校零功能。
·無(wú)線遙控、紅外遙控功能以及按鍵操作,非常方便。
·全中文(英文)友好界面,操作簡(jiǎn)捷明了。
·多級(jí)密碼管理,多種極限報(bào)警參數(shù)設(shè)置功能。
·具備轉(zhuǎn)換器本機(jī)自檢功能。
·寬范圍電源模式可供選擇(DC:18V~36VAC:85V~265V)。
·采取一體及分離組合型設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)換器和傳感器雙重系數(shù)設(shè)定,使轉(zhuǎn)換器具有可替換性,模塊化板卡設(shè)計(jì),升級(jí)維護(hù)迅捷簡(jiǎn)便。
·具備防雷電保護(hù)設(shè)計(jì)電路。高效抗干擾電路,適用各種惡劣環(huán)境。
·HART和485輸出通訊可供選擇。
一、傳感器安裝方式:
1.LDB1型法蘭式電磁流量傳感器
LDB1型傳感器殼體用碳鋼焊接制成,只有電極,襯里與介質(zhì)接觸。
LDB1型傳感器可選擇不同的電極和襯里,以適合于不同介質(zhì)的特殊要求。
LDB1型傳感器與轉(zhuǎn)換器配套使用,組成一體化或分離型電磁流量計(jì)。
2.技術(shù)參數(shù):
應(yīng)用范圍:包括清水,飲料,各種腐蝕性介質(zhì)在內(nèi)的所有導(dǎo)電液體及液固二相流體(泥漿,紙漿)
口徑:DN6~DN1200(mm)
公稱壓力:0.6、4.0、25、32(MPa)
電極材料:不銹鋼316L、哈氏合金C、哈氏合金B(yǎng)、鈦、鉭、碳化鎢
襯里材料:聚全氟乙丙烯,氯丁橡膠,聚四氟乙烯、可溶性聚四氟乙烯
介質(zhì)溫度:-40~220℃(注:受襯里材料耐溫特性的限制,見(jiàn)表2)
外殼材料:碳鋼(也可按用戶要求采用不銹鋼)
防護(hù)等級(jí):IP65,IP67,IP68
連接法蘭:GB9119(可直接與HG20593-1997等管道法蘭直接連接)
工作電源:來(lái)自轉(zhuǎn)換器
測(cè)量精度:0.2%、0.5%(按口徑選擇)
3.插入式電磁流量計(jì)
根據(jù)用戶的需要,公司組織科技人員開(kāi)發(fā)了插入式電磁流量計(jì),插入式電磁流量計(jì)在大管道流量測(cè)量應(yīng)用領(lǐng)域具有投資少,安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)參數(shù):
口徑范圍:DN250--DN2000
介質(zhì)溫度:0–60℃
精度:±1.0%重復(fù)性:±0.8%
防護(hù)等級(jí):IP67
前后直管要求:前:10D,后:5D
公稱壓力:0.6~1.6MPa
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式,插入式電磁流量計(jì)有兩種形式,一種是固定插入式電磁流量計(jì),另一種是可調(diào)插入式電磁流量計(jì),其結(jié)構(gòu)形式如下:
二、選型指南:
1.流量計(jì)口徑的選擇
當(dāng)被測(cè)管道的常用流速大于0.5m/s時(shí),一般選擇與工藝管道相同口徑的流量計(jì)。
在以下情況下,選擇比工藝管道管徑較小的流量計(jì):
、俟艿纼(nèi)流速偏低,不能滿足流量計(jì)對(duì)流速范圍的要求或在此流速情況下測(cè)量精度不能令人滿意(獲得較高測(cè)量精度的流速范圍為1m/s以上)。
、谌菀渍掣焦鼙诘膱(chǎng)合:在污泥,糖漿等流體中使用時(shí),管道內(nèi)壁容易引起積垢,影響流量計(jì)正常使用。縮小流量計(jì)口徑可提高傳感器測(cè)量管內(nèi)的流速,防止積垢。
2.量程的選擇
LDG系列電磁流量計(jì)的量程在出廠時(shí)是經(jīng)過(guò)實(shí)流標(biāo)定的,若被測(cè)流量小于量程的20%,則測(cè)量誤差將偏大且流量越低測(cè)量誤差越大。因此在選擇量程時(shí),一般被測(cè)流量在量程的40%~80%為宜。
表1LDG系列電磁流量計(jì)刻度流量(流量上限)選擇表:
3.電極材料選擇
按介質(zhì)特性選擇電極材料:各種電極材料的耐腐蝕性能見(jiàn)表2。
表2電極材料性能表
4.襯里材料選擇
從介質(zhì)的溫度,腐蝕性,衛(wèi)生要求及磨損性方面考慮:各種襯里材料的耐腐蝕性能見(jiàn)表3。
表3襯里材料性能表
三、選型編碼:
注1:防護(hù)等級(jí)選擇為IP68時(shí),應(yīng)選用LDG系列分離型流量計(jì);
注2:選用分離型流量計(jì)時(shí),應(yīng)說(shuō)明需要的轉(zhuǎn)換器與傳感器信號(hào)電纜的長(zhǎng)度(m),缺省值為10m。
注3:轉(zhuǎn)換器的電源可以在DC24V和AC220V之中選擇。
注4:選擇頻率輸出時(shí)應(yīng)同時(shí)說(shuō)明脈沖當(dāng)量,或與刻度流量對(duì)應(yīng)的頻率值。
注5:傳感器壓力等級(jí)見(jiàn)表1。若需要更高壓力等級(jí),請(qǐng)與我公司商定。
型號(hào)編碼舉例:
舉例:LDG25A1-100K2F3A1J1P0CG1H2
說(shuō)明:25MPa,法蘭安裝,口徑DN100,電極為哈氏合金C,襯里為PTFE(聚四氟乙烯),介質(zhì)≤120℃,帶標(biāo)準(zhǔn)接地環(huán),防護(hù)等級(jí)為IP65,一體化型,輸出4~20mA,電源交流220V供電。
由單片機(jī)控制的低頻勵(lì)磁電流輸出到傳感器的勵(lì)磁線圈中,同時(shí)來(lái)自電磁流量傳感器的微小電勢(shì)信號(hào)經(jīng)前置放大后通過(guò)AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路送入到單片機(jī)。單片機(jī)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析處理送至液晶顯示屏進(jìn)行瞬時(shí)流量和累積流量的顯示。同時(shí)單片機(jī)通過(guò)計(jì)算公式對(duì)得到的流量值進(jìn)行補(bǔ)償,將補(bǔ)償后的流量信號(hào)通過(guò)HART通訊模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的遠(yuǎn)程通訊。
3.1 HART通訊模塊設(shè)計(jì)
HT2012芯片用來(lái)實(shí)現(xiàn)HART協(xié)議中通訊信號(hào)的解調(diào)及調(diào)制過(guò)程。圖2為調(diào)制解調(diào)器與微處理器的連接。
HART信號(hào)的解調(diào)過(guò)程:由帶通濾波器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)入HT2012后,調(diào)制解調(diào)器分別將脈沖信號(hào)中的1200Hz和2200Hz解調(diào)為數(shù)字1和0,再將數(shù)字信號(hào)由HT2012的ORXD端口輸出,CPU對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷并執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。
圖2 HART接口電路3.2 HT2012與外部接口
HART數(shù)字信號(hào)規(guī)范是峰值為1mA、平均值為0mA正弦交流電流信號(hào),此信號(hào)經(jīng)線路阻抗轉(zhuǎn)化為正弦交流電壓信號(hào),而HT2012輸入和輸出信號(hào)是0~5V的方波信號(hào),因此在HT2012和外部的HART信號(hào)之間還需要有濾波電路和整形電路。
如圖3所示,由TLC27組成的濾波器是帶通濾波器,用來(lái)減少接收信號(hào)的噪聲干擾。濾波器還用來(lái)消除波形中的尖峰,從而使接收到的信號(hào)變得平緩。TLC37組成的數(shù)字方波產(chǎn)生回路把經(jīng)過(guò)TLC27濾波后的正弦波轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的方波,以便于HT2012接收。
如圖4所示,緩沖器74HC126的作用是使方波的上升沿和下降沿趨于平緩,使信號(hào)滿足HART物理層規(guī)范所要求的信號(hào)波形上升沿和下沿的時(shí)要求,因?yàn)檩^平緩的上升沿和下降沿時(shí)間可以降低與其它網(wǎng)絡(luò)間的串?dāng)_。
HT2012需要外部提供460.8kHz的時(shí)鐘信號(hào),且要求時(shí)鐘頻率的誤差是±0.1%,若直接入一個(gè)460.8kHz的晶振不僅會(huì)引起系統(tǒng)功耗的增加,而且該晶振屬于非標(biāo)準(zhǔn)晶振,需專門定制。為了解決這一問(wèn)題,在系統(tǒng)中采用一片1.8432MHz的晶振以產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào),再經(jīng)分頻器CD4013進(jìn)行4分頗,可輸出1.8432MHz /4=460.8kHz的分頻信號(hào)供HT2012使用。
AD421其內(nèi)部的電壓調(diào)節(jié)器與外部的場(chǎng)效應(yīng)管DN25D對(duì)輸入到AD421的電壓進(jìn)行調(diào)整,可提供+3.3V電壓作為其他設(shè)備的電源。HART發(fā)出的FSK信號(hào),經(jīng)過(guò)一個(gè)電容耦合送到AD421中,轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的±0.5mA正弦電流信號(hào),實(shí)現(xiàn)電壓信號(hào)到電流信號(hào)的轉(zhuǎn)換,同時(shí),疊加在4~20mA的電流上送給接收設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了HART協(xié)議的信息的交換。本電路耦合電容取為0. 0033μF.
4 HART通訊協(xié)議的軟件實(shí)現(xiàn)
4.1智能電磁流量計(jì)串口中斷程序[5]
在串行口中斷服務(wù)程序中,首先保護(hù)現(xiàn)場(chǎng),然后判斷是接收中斷還是發(fā)送中斷,若為接收中斷則執(zhí)行接收服務(wù)子程序,否則執(zhí)行發(fā)送服務(wù)子程序。中斷處理結(jié)束后,恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)并返回系統(tǒng)主程序。HART通信采用水平和垂直校驗(yàn)的方法。當(dāng)檢測(cè)到接收數(shù)據(jù)有差錯(cuò)時(shí),則等到主設(shè)備命令幀發(fā)完后,通知主設(shè)備數(shù)據(jù)接收有誤。主設(shè)備則重新發(fā)命令幀,從而保證通信的準(zhǔn)確可靠。HART串口中斷子程序流程圖如圖5所示。
圖5串口中斷程序
4.2 HART命令拆分子程序[6][7]
在對(duì)命令幀響應(yīng)之前先要將該幀拆分,即首先判斷該幀前導(dǎo)碼是否正確,每接收一個(gè)前導(dǎo)碼,計(jì)數(shù)器加1.再接收定界符,若為有效的定界符且前導(dǎo)碼計(jì)數(shù)器大于1,則為HART幀的起始位置,根據(jù)定界符確定HART幀的類型,若為應(yīng)答幀或成組模式幀則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;若為請(qǐng)求幀,則確定幀格式,設(shè)置接收長(zhǎng)幀格式或短幀格式地址計(jì)數(shù)值,短幀格式地址接收1個(gè)字節(jié),長(zhǎng)幀格式地址接收5個(gè)字節(jié)。再接收命令號(hào),數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度字節(jié),若數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度字節(jié)出現(xiàn)奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤則終止接收服務(wù),等待載波結(jié)束;否則設(shè)置數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器,每接收一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié),長(zhǎng)度計(jì)數(shù)器減1,最后接收水平校驗(yàn)和。若接收請(qǐng)求地址匹配,對(duì)接收的HART幀異或求水平校驗(yàn)和,并與接收水平校驗(yàn)和進(jìn)行比較,相同則表示無(wú)通訊錯(cuò)誤,否則置水平校驗(yàn)和錯(cuò)誤標(biāo)志為1,結(jié)束接收服務(wù)并轉(zhuǎn)入HART命令執(zhí)行子程序。命令幀拆分程序流程如圖6所示。
圖6 HART命令幀拆分程序流程圖
5結(jié)論
對(duì)研制的智能電磁流量計(jì)進(jìn)行試驗(yàn)表明:該流量計(jì)集成化程度高、功能強(qiáng)、操作方便、性能可靠;具有自診斷、自檢定功能和HART數(shù)據(jù)通訊功能;可測(cè)正反兩個(gè)方向流量,也可測(cè)脈動(dòng)流量;抗電磁干擾和溫度性能好,適合于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和顯示;測(cè)量范圍大,準(zhǔn)確度高。
(流量計(jì):admin)