電磁流量計(jì)的使用要點(diǎn)分析

  電磁流量計(jì)使用的研究
 一、電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
  1.優(yōu)點(diǎn)
  ( 1) 電磁流量計(jì)的測量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管, 因不易阻塞, 適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體, 如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。
  ( 2) 電磁流量計(jì)不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失, 儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力, 節(jié)能, 對于要求低阻力損失的大管徑供水管道適合。
  ( 3) 電磁流量計(jì)所測得的體積流量, 實(shí)際上不受流體密度、黏度、溫度、壓力和電導(dǎo)率( 只要在某閾值以上) 變化的明顯影響。
  ( 4) 與其他大部分流量儀表相比, 前置直管段要求較低。
  ( 5) 電磁流量計(jì)測量范圍度大, 通常為20∶1～50∶1, 可選流量范圍寬。滿度值液體流速可在( 0.5～10)m/s內(nèi)選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量( 例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)) , 不必取下作離線實(shí)流標(biāo)定。電磁流量計(jì)的口徑范圍比其他品種流量儀表寬, 從幾毫米到3m。可測正反雙向流量, 也可測脈動流量( 只要脈動頻率低于激磁頻率很多) 。儀表輸出本質(zhì)上是線性的。
  2.缺點(diǎn)
  ( 1) 電磁流量計(jì)不能測量電導(dǎo)率很低的液體, 如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。
  ( 2) 通用型電磁流量計(jì)由于受襯里材料和電氣絕緣材料的限制, 不能用于較高溫度的液體; 某些型號儀表用于低于室溫的液體的測量時, 會因測量管外凝露( 或霜) 而破壞絕緣。
   二、應(yīng)用概況
  1.應(yīng)用領(lǐng)域
  大口徑儀表多應(yīng)用于給排水工程。中小口徑儀表常用于固液兩相等難測流體或高要求場所, 如測量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏, 長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制。小口徑、微小口徑儀表常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所。
   2.準(zhǔn)確度等級和功能
   市場上通用型智能電磁流量計(jì)的性能有較大差別, 有些準(zhǔn)確度高、功能多, 有些準(zhǔn)確度低、功能簡單。準(zhǔn)確度高的儀表基本誤差為( ±0.5%～±1%)R, 準(zhǔn)確度低的儀表則為( ±1.5%～±2.5%)R, 兩者價(jià)格相差1～2倍。因此測量準(zhǔn)確度要求不高的場所( 例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的, 只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場所) , 選用高精度儀表從經(jīng)濟(jì)角度考慮是不合算的。有些型號儀表聲稱有更高的準(zhǔn)確度, 基本誤差僅( ±0.2%～±0.3%)R, 但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件, 例如環(huán)境溫度為20℃～22℃, 前后置直管段長度要求分別大于10D、3D( 通常為5D、2D) , 甚至提出流量傳感器要與前后置直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn), 以減少夾裝不善的影響。市場上的電磁流量計(jì)的功能差別也很大, 簡單的只用于測量單向流量, 只輸出模擬信號帶動后位儀表; 多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動核對和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動組態(tài)等。
   3.流速、滿度流量、范圍度和口徑
   選定儀表口徑不一定與管徑相同, 應(yīng)視流量而定。流程為工業(yè)輸送水等黏度不同的液體, 管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速( 1.5～3)m/s。電磁流量計(jì)用在這樣的管道上, 傳感器口徑與管徑相同即可。電磁流量計(jì)滿度流量時液體流速可在( 1～10)m/s范圍內(nèi)選用, 且范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的, 然而通常建議不超過5m/s, 除非襯里材料能承受液流沖刷, 實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s, 超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s, 有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系, 從測量準(zhǔn)確度角度考慮, 儀表口徑應(yīng)改用小管徑, 以異徑管連接。用于易黏附、沉積、結(jié)垢等流體的測量時, 選用流速不低于2m/s的流量計(jì), 提高到( 3～4)m/s或以上, 起到自清掃、防止黏附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體, 常用流速應(yīng)低于( 2～3)m/s, 以降低對襯里和電極的磨損。測量接近閾值的低電導(dǎo)液體時, 應(yīng)盡可能選定較低流速( 小于0.5m/s～1m/s) 的流量計(jì), 因流速提高流動噪聲會增加, 而出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。電磁流量計(jì)的范圍度是比較大的, 通常不低于20, 帶有量程自動切換功能的儀表, 可超過50～100。國內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm, 雖然實(shí)際應(yīng)用還是以中小口徑居多, 但與大部分其他原理的流量儀表( 如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等) 相比, 大口徑儀表占有較大比重。某企業(yè)近萬臺儀表中, 50mm以下小口徑、( 65～250)mm中口徑、( 300～900)mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
   4.液體電導(dǎo)率
   使用智能電磁流量計(jì)的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的, 不能低于閾值( 即下限值) 。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用, 超過閾值即使變化也可以測量, 示值誤差變化不大。通用型電磁流量計(jì)的閾值在( 10- 4～5×10- 6) S/cm之間, 視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間的流量信號線長度及其分布電容, 制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表, 則可測電導(dǎo)率低至5×10- 8S/cm的液體。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10- 4S/cm, 酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在( 10- 4～10- 1) S/cm之間, 低度蒸餾水為10- 5S/cm, 因此, 流量計(jì)的使用均不存在問題。但是, 石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低, 認(rèn)為不能使用, 然而實(shí)際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例, 這類雜質(zhì)對增加電導(dǎo)率有利。對于水溶液, 資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測得的, 實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比, 電導(dǎo)率將比查得的要高, 也有利于流量測量。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn), 實(shí)際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個數(shù)量級。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范規(guī)定的閾值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測量的值。其受到一些使用條件的限制, 如電導(dǎo)率均勻性、連接信號線、外界噪聲等, 會出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象等。我們在測量低度蒸餾水或去離子水( 其電導(dǎo)率接近閾值5×10-6S/cm) 時, 就多次遇到使用時出現(xiàn)輸出晃動的現(xiàn)象。
   5.液體中含有混入物
   混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作, 但測得的是含氣泡體積的混合體積流量; 如氣體含量增加到形成彈( 塊) 狀流, 因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開, 出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常工作的現(xiàn)象。含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液兩相流體同樣可測得兩相的體積流量。固體含量較高的流體( 如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等) 實(shí)際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動, 兩者之間有滑動, 速度上有差別, 單相液體校驗(yàn)的儀表用于固液兩相流體測量時會產(chǎn)生附加誤差。當(dāng)漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面時, 在頻率較低的矩形激磁的電磁流量計(jì)中會產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲, 使流量信號不穩(wěn), 這時就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)抑制漿液噪聲能力的儀表, 也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的電磁流量計(jì), 因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化, 會產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補(bǔ)償?shù)碾姶帕髁坑?jì), 可減小混入鐵磁體的影響。對含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用, 應(yīng)注意對傳感器襯里的磨損程度, 測量管內(nèi)徑擴(kuò)大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里, 同時建議傳感器安裝在垂直管道上, 使管道磨損均勻, 消除水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點(diǎn), 也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套, 相對延長使用期。
   三、安裝使用注意事項(xiàng)
   1.使用時應(yīng)注意的一般事項(xiàng)液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率, 并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻的場所, 例如其上游附近加入藥液, 加液點(diǎn)設(shè)于傳感器下游。使用時傳感器測量管必須充滿液體( 非滿管型例外) 。有混合時, 其分布應(yīng)大體均勻。液體應(yīng)與地同電位, 且必須接地。工藝管道用塑料等絕緣材料時, 輸送液體產(chǎn)生的摩擦靜電等, 會造成液體與地之間的電位差。
   2.流量傳感器安裝
   ( 1) 安裝場所
   通常, 電磁流量傳感器的外殼防護(hù)等級為IP65 (GB4208- 1993《電器產(chǎn)品外殼防護(hù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的防塵防噴水級) , 對安裝場所有以下要求: ①測量混合相流體時, 選擇不會引起相分離的場所; 測量兩組分液體時, 避免裝在混合尚未均勻的下游; 測量化學(xué)反應(yīng)管道時, 要裝在反應(yīng)充分完成段的下游。②盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓。③選擇震動小的場所, 特別對一體型儀表。④避免附近有大電機(jī)、大變壓器等, 以免引起電磁場干擾。⑤易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場所。⑥盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。⑦環(huán)境溫度在- 25℃/- 10℃～50℃/600℃范圍內(nèi), 一體形結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件, 范圍要窄些。⑧環(huán)境相對濕度在10%～90%范圍內(nèi)。⑨盡可能避免受陽光直射。⑩避免雨水浸淋, 不會被水浸沒。如果防護(hù)等級是IP67( 防塵防浸水級) 或IP68( 防塵防潛水級) , 則無需⑧、⑩兩項(xiàng)要求。
   ( 2) 直管段長度要求
  為確保測量的準(zhǔn)確性, 電磁流量傳感器上游也要有一定長度的直管段, 但其長度與大部分其他流量儀表相比要求較低。彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線( 不是傳感器進(jìn)口端連接面) 5 倍直徑( 5D) 長度的直管段, 不同開度的閥則需10D; 下游直管段為( 2～3)D或無要求; 但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內(nèi)。
   ( 3) 安裝位置和流動方向
   傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可, 不受限制。但測量固液兩相流體垂直安裝, 自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴(yán)重, 低流速時固相沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時要使電極軸線平行于地平線, 不要垂直于地平線, 因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋, 頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面, 使輸出信號波動。
   ( 4) 旁路管應(yīng)便于清洗連接和預(yù)置入孔
   為便于在工藝管道繼續(xù)流動和傳感器停止流動時檢查和調(diào)整零點(diǎn), 應(yīng)裝旁路管。但大管徑管系因受投資和空間位置的限制, 往往不易辦到。根據(jù)電極污染程度來校準(zhǔn)測量值, 或確定一個不影響測量值的污染程度來判斷基準(zhǔn)是困難的。除前文所述, 采用非接觸電極或帶刮刀清除裝置電極的儀表, 可解決一些問題外, 有時還需要清除內(nèi)壁附著物, 不卸下傳感器就地清除。對于管徑大于( 1.5～1.6)m的管系在電磁流量計(jì)附近管道上, 預(yù)置入孔, 以便管系停止運(yùn)行時清洗傳感器測量管內(nèi)壁。
   ( 5) 負(fù)壓管系的安裝
  氟塑料襯里傳感器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系; 正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓, 例如液體溫度高于室溫的管系, 關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后, 流體冷卻收縮會形成負(fù)壓, 應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥。有制造廠規(guī)定PTFE和PFA塑料襯里應(yīng)用于負(fù)壓管系的壓力可在200C、1000C、1300C時使用的壓力必須分別大于27kPa、40kPa、50kPa。
   ( 6) 接地
   傳感器必須單獨(dú)接地( 接地電阻應(yīng)在100Ω以下) 。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè), 轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上, 除了傳感器和接地環(huán)一起接地外, 還要用較粗銅導(dǎo)線( 16mm2) 繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上, 使陰極保護(hù)電流在傳感器之間隔離。有時候雜散電流過大, 如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響電磁流量計(jì)正常測量, 則可采取在流量傳感器與其連接的工藝之間加電氣隔離的辦法。同樣, 在有陰極保護(hù)的管線上, 陰極保護(hù)電流影響電磁流量計(jì)測量時, 也可以采取本方法。
   3.轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜
   一體型電磁流量計(jì)不單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器; 分離型轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室, 場所選擇余地較大, 環(huán)境條件比傳感器好些, 其防護(hù)等級是IP65或IP64( 防塵防濺水級) 。安裝場所的要求與第2節(jié)之( 1) 中③、④、⑥、⑧、⑨、⑩各條相同, 環(huán)境溫度受電子件限制, 使用溫度范圍比⑦條規(guī)定所列要窄些。轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測介質(zhì)電導(dǎo)率和信號電纜型號, 即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。要用制造廠隨儀表所附( 或規(guī)定型號) 的信號電纜。電導(dǎo)率較低、液體和傳輸距離較長時, 也有規(guī)定用三層屏蔽電纜的。一般儀表的使用說明書對不同電導(dǎo)率液體給出相應(yīng)的傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液時通常可傳送的距離為100m。為了避免干擾信號, 信號電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi), 但不能把信號電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi)。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：