福克斯波罗(FOXBORO, 现属施耐德电气)871PH-1A1A 是FOXBORO 870系列分体式电磁流量计中的一款高性能流量传感器(或称测量管)。它基于法拉第电磁感应定律工作,专为测量具有导电性的液体体积流量而设计,尤其适用于水、浆液、酸、碱、泥浆等复杂介质,以其高精度、强耐腐蚀性和低维护需求在过程工业中广泛应用。
应用场景:
在华南某大型造纸厂的纸浆制备车间,需要精确测量高浓度、高纤维含量的纸浆流量以控制配料比例。此前使用的其他类型流量计常因磨损和纤维附着导致测量失准。更换为 FOXBORO 871PH-1A1A 电磁流量计传感器后,其坚固的聚氨酯衬里有效抵抗了纤维的冲刷磨损,哈氏合金C电极避免了浆料中化学物质的腐蚀。更重要的是,其四电极设计和优化的信号处理(需配合配套变送器)显著降低了浆料中夹带气泡和固体颗粒对测量信号的干扰。自此,纸浆流量测量稳定性大幅提升,配比精度得到保障,每年节约的原料成本超过百万元,871PH-1A1A 被誉为“浆管中的精准之眼”。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 871PH-1A1A |
制造商 | 福克斯波罗 (Foxboro), 现属施耐德电气 |
产品类别 | 电磁流量计传感器(测量管) |
测量原理 | 法拉第电磁感应定律 |
公称通径 (DN) | 根据后缀“-1A1A”前的数字确定,例如“871PH-1A1A”通常指代某个特定口径,需查阅具体图纸或铭牌确认(如 DN50, DN80等)。后缀“1A1A”通常代表标准型衬里和电极材料组合。 |
衬里材料 | 标准配置通常为 聚氨酯 (Polyurethane), 耐磨性好,适用于浆料、矿浆等。其他可选硬橡胶、PTFE等。 |
电极材料 | 标准配置通常为 哈氏合金 C (Hastelloy C), 耐强腐蚀。其他可选316L不锈钢、钽、铂铱合金等。 |
电极数量 | 标准为 四电极系统:两个测量电极 + 两个接地/检测电极,提高测量稳定性和诊断能力。 |
额定压力 | 通常为 PN16 (16 bar) 或更高,取决于传感器规格和法兰等级。 |
介质温度 | 取决于衬里材料,聚氨酯衬里通常适用于 -20°C 至 +70°C。 |
电导率要求 | 被测液体最低电导率 ≥ 5 μS/cm (通常)。 |
精度 | 典型值为 ±0.5% 或 ±0.2% of rate (与变送器配套标定后) |
输出信号 | 原始流速信号(毫伏级),需连接专用电磁流量变送器(如Foxboro IMT25/IMT30系列)。 |
法兰标准 | ANSI, DIN, JIS 等,根据订单指定。 |
防护等级 | 传感器本体通常为 IP67/IP68 (浸水防护)。 |
技术原理与创新价值:
FOXBORO 871PH-1A1A 的核心价值在于其通过精密的机械与电气设计,将电磁流量计的固有优势发挥到极致,并针对工业应用的痛点进行了强化。
创新点1:四电极技术与智能化信号完整性管理。 与传统的两电极设计相比,871PH-1A1A 采用四电极系统。除了两个主测量电极用于检测感应电动势外,额外两个接地/参考电极持续监测测量管内的流体电位和信号回路完整性。这种设计能有效抵消由于衬里磨损不均、电极污染或介质电导率不均匀引起的共模干扰和信号漂移。配合专用的智能变送器,可以实现对电极结垢、衬里破损等故障的早期诊断,极大提升了测量的长期稳定性和可靠性。
创新点2:专为苛刻工况优化的材料科学与结构设计。 型号后缀“PH”和“-1A1A”隐含了其标准的材料组合:P 代表聚氨酯衬里,提供优异的耐磨性和一定的耐化学性;H 代表哈氏合金C电极,对氧化性和还原性酸、盐溶液及氯离子环境具有极强的耐腐蚀性。这种“耐磨+耐腐”的组合使其非常适合浆料、废水、腐蚀性化工介质等恶劣环境。同时,其坚固的传感器本体结构和优化的流体设计,确保了在满管和部分满管状态下的测量精度,并降低了压力损失。
应用案例与行业价值:
案例:化工厂强腐蚀性废酸回收流量计量
华东一家特种化学品生产厂,其废酸中和处理线需要对浓度约15%的硫酸废液进行精确计量,以便与碱液进行定量中和,避免二次污染和化学品浪费。废液中含有固体颗粒且具有强腐蚀性。
应用流程: 在废酸管线上安装了 FOXBORO 871PH-1A1A 传感器(配PTFE衬里和钽电极的定制型号),连接至一台Foxboro IMT30智能变送器。传感器的四电极设计和全通径结构,确保了即使介质中含有少量颗粒,也不会堵塞或显著磨损测量管道,且强腐蚀性对钽电极几乎无影响。带来的改进: 系统投运后,废酸流量测量值稳定可靠,波动小于±1%。基于此精确计量,自动控制系统实现了酸、碱的精确按比例投加,将pH值控制在工艺要求范围内(6-9)的达标率从之前的85%提升至99.8%,不仅减少了碱性中和剂的过度消耗(年节约成本约30万元),更确保了排放废水始终达标。环保部门在线监测数据的高度一致性也验证了该系统的准确性。


相关产品组合方案:
一个完整的电磁流量测量系统,FOXBORO 871PH-1A1A 传感器需要与以下组件协同工作:
电磁流量变送器(如 Foxboro IMT25, IMT30 系列):系统的“大脑”,为传感器提供励磁电流,处理微弱的流量信号,并输出4-20mA、脉冲及数字通信信号。型号需与传感器匹配。
传感器与变送器连接电缆:专用的屏蔽电缆,用于传输励磁信号和流量信号,长度会影响信号质量。
过程法兰与垫片:用于将传感器连接到工艺管道上,需根据管道标准和压力等级选择。
接地环或接地电极:在某些安装条件下(如非导电管道),用于确保介质电位稳定,是保证测量精度的关键附件。
安装支架:用于支撑和固定分体式变送器。
电源与信号隔离器:为系统提供干净电源,并隔离输出信号,防止干扰。
Foxboro 组态软件或手操器:用于对变送器进行参数设置、流量标定、诊断和校准。
I/A Series 或其它DCS/PLC系统:接收流量信号用于过程控制、累计和监控。
安装维护与全周期支持:
FOXBORO 871PH-1A1A 传感器的安装至关重要。必须保证满管安装,首选垂直安装,流向自下而上;水平安装时,电极应处于水平方向以避免气泡积聚。前后需有足够直管段(通常前5DN后3DN)。确保良好接地,对于非导电管道必须安装接地环。连接电缆应远离动力电缆敷设,并做好屏蔽层单端接地。
日常维护主要是定期检查零点(在满管无流状态下),检查接地是否良好,查看变送器有无报警信息。聚氨酯衬里需避免长时间暴露在紫外线或极端温度下。通过智能变送器的诊断功能,可以监测信号强度、电极阻抗等健康参数。传感器本身无活动部件,可靠性高。