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閱讀：90發(fā)布時(shí)間：2021-12-19
工業(yè)控制中電磁流量計(jì)的選型及應(yīng)用
摘 要：介紹電磁流量計(jì)相比其它流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)、選型方法、安裝注意事項(xiàng)，從工程使用層面對電磁流量計(jì)作了詳
細(xì)的闡述。
關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì)；優(yōu)缺點(diǎn)；選型；安裝
0 引言
電磁流量計(jì)有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計(jì)不易應(yīng)用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。在電磁流量計(jì)選型、安裝和使用方面有一些技巧和注意事項(xiàng)，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)對這些問題進(jìn)行分析和討論。
1 電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
與其它流量計(jì)相比，電磁流量計(jì)具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)由于測量通道是一段光滑直管，不會發(fā)生阻塞，因此，適用于測量含固體顆粒的液固二相流體，如紙漿、泥漿、污水等。
(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失,節(jié)能效果好。
(3)所測的體積流量受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響小。
(4)流量測量范圍度大，量程比可高達(dá)1:100。可選流量范圍寬，液體流速一般可在0.5～10m/s內(nèi)選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量測量范圍，而不必拆下儀表進(jìn)行離線實(shí)流標(biāo)定。
(5)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。
(6)可應(yīng)用于腐蝕性流體的測量。
(7)與其它流量計(jì)相比，電磁流量計(jì)所需直管段較短。
但電磁流量計(jì)也存在以下缺點(diǎn)：
(1)不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品。
(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體。
(3)由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制，通用型電磁流量計(jì)不適用于較高溫度。
(4)投資相對較高，特別是大口徑流量的測量。
2 電磁流量計(jì)的選型
智能電磁流量計(jì)選型時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）液體電導(dǎo)率應(yīng)高于允許的下限。各制造廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品對電導(dǎo)率下限值有不同的數(shù)值，目前，一般電磁流量計(jì)不能測量電導(dǎo)率低于0.1μS/cm的液體流量。
（2）液體流速應(yīng)在流量計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。一般電磁流量計(jì)所測流體平均流速應(yīng)在1~10m/s范圍內(nèi)，部分廠家產(chǎn)品的流速范圍可在0.3~12m/s（如光華.愛爾美特公司生產(chǎn)的K型和IFM型電磁流量計(jì)）。若被測液體流速太低，可以考慮加裝異徑管，使流速控制在規(guī)定范圍內(nèi)。為減小加裝異徑管造成壓力損失和影響流速分布，要求異徑管中心錐角不超過15 °，而且越小越好。
（3）電極形式的選擇。通常，不產(chǎn)生結(jié)晶、結(jié)疤、不沾污電極的流體介質(zhì)可選標(biāo)準(zhǔn)電極；對有污泥等沾污電極的應(yīng)用場合，可選用具有手動機(jī)械清污附件的刮刀式電極或可更換式電極。
（4）襯里和電極材料的選擇。根據(jù)液體的腐蝕性選用合適的襯里和電極材料。可查有關(guān)材料的防腐蝕手冊選定電極材料；對混酸等成分復(fù)雜的介質(zhì)，應(yīng)做掛片試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性，磨損性及溫度來選擇電磁流量計(jì)的襯里材料。
(5)滿足直管段的要求和接地要求。從電極軸線開始測量，一般入口直管段不小于5 D（直徑），出口直管段不小于2 D。為使儀表可靠工作，提高測量精度，不受外界寄生電勢的干擾，電磁流量計(jì)的傳感器應(yīng)良好地單獨(dú)接地，接地電阻小于10Ω。若連接儀表的管道內(nèi)涂有絕緣層或是非金屬管道，傳感器兩側(cè)應(yīng)裝接地環(huán)。
（6）機(jī)型的選擇。根據(jù)安裝、使用和維護(hù)條件，選用檢測和變送部分組合在一起的一體型或分體型電磁流量計(jì)。
（7）儀表防護(hù)等級的選擇。按照國標(biāo)GB4208-84和應(yīng)用環(huán)境，選用儀表外殼防護(hù)等級。例如，IP65為防噴水型，它允許水龍頭從任何方向?qū)x表噴水，儀表仍能正常工作；IP67為防浸水型，它允許儀表短時(shí)間內(nèi)全部浸入水中仍能正常工作。
（8）儀表安裝位置的選擇。由于電磁流量計(jì)不能在不滿管或空管情況下工作，所以應(yīng)保證測量管在所有
時(shí)間內(nèi)必須*注滿介質(zhì)。
3 智能電磁流量計(jì)的安裝
安裝時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）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；液體有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。
（2）使用時(shí)傳感器測量管必須充滿液體（非滿管型例外）。
（3）液體應(yīng)與地同電位。當(dāng)工藝管道是塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體會產(chǎn)生摩擦靜電，造成液體與地間有電位差，為此需良好接地。
3.1 流量傳感器的安裝
3.1.1 安裝場所
電磁流量傳感器對安裝場所有以下要求：
（1）測量混合相流體時(shí)，應(yīng)選擇不會引起相分離的場所安裝傳感器；測量雙組分液體時(shí)，傳感器應(yīng)避免裝在混合尚未均勻的下游；測量化學(xué)反應(yīng)物料時(shí)，傳感器應(yīng)安裝在反應(yīng)充分完成段的下游。
（2）盡量避免測量管內(nèi)形成負(fù)壓。
（3）安裝位置應(yīng)選擇震動小的場所，特別是一體型儀表。
（4）遠(yuǎn)離大電機(jī)、大變壓器等，避免引入電磁干擾。
（5）選擇易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的位置。
（6）盡可能遠(yuǎn)離腐蝕性氣體。
（7）環(huán)境溫度應(yīng)在儀表允許范圍內(nèi)，一體型儀表受結(jié)構(gòu)影響，對安裝環(huán)境溫度的要求更高。
（8）環(huán)境相對濕度應(yīng)在儀表允許范圍內(nèi)。
（9）盡可能避免受陽光直照，必要時(shí)加防護(hù)罩。
（10）儀表防護(hù)等級應(yīng)滿足應(yīng)用要求。
3.1.2 直管段長度要求
根據(jù)儀表精度要求，電磁流量傳感器上游通常需有5 D長度的直管段，下游是2 D長度的直管段。
3.1.3 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。測量固、液兩相流體垂直安裝，自下而上流動。可防止水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線，如果電極軸線垂直于地平線，則處于底部的電極易被沉積物覆蓋，頂部的電極易被液體中夾帶的氣泡覆蓋電極表面，造成輸出信號波動。圖1所示管系中，.. c、d為適宜位置；a、b、e為不宜位置，b處可能液體不充
滿，a、e處易積聚氣體，且.. e處傳感器后管段短也有可能不充滿。對于固、液兩相流，c處亦是不適宜的位置。
3.1.4 旁路管安裝
在連續(xù)生產(chǎn)的工藝管道上，為了在不影響生產(chǎn)的情況下對儀表進(jìn)行維修拆裝或內(nèi)部清洗，傳感器應(yīng)盡可能采用與主工藝管道并聯(lián)安裝的方式（旁路管安裝），如圖2所示。正常生產(chǎn)時(shí)截止閥1關(guān)閉，截止閥2、3打開，流體就可流過流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量測量。當(dāng)傳感器發(fā)生故障需拆下維修時(shí)，只要打開截止閥1，關(guān)閉截止閥2、3，就能實(shí)現(xiàn)在不影響生產(chǎn)的情況下對流量計(jì)進(jìn)行拆除。當(dāng)需要清洗流量計(jì)內(nèi)部時(shí)，只需打開截止閥1，關(guān)閉截止閥2、.. 3，然后打開流量計(jì)兩端盲板即可清洗。
但是對于管徑大于1.5m的管系因投資和空間位置限制，不易實(shí)現(xiàn)旁路管安裝。此時(shí)為了便于管系停止運(yùn)行時(shí)維護(hù)人員進(jìn)入管道檢測、清洗傳感器內(nèi)壁，需在流量計(jì)附近工藝管道上設(shè)置人孔。
3.1.5 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。有可能出現(xiàn)負(fù)壓的正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓，例如液體溫度高于室溫的管系中，當(dāng)管系停止運(yùn)行關(guān)閉傳感器上下游截止閥后，由于流體冷卻收縮就會形成負(fù)壓，此時(shí)就應(yīng)設(shè)置如圖3所示的負(fù)壓防止連接。
3.1.6 接地
傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。分離型儀表原則上接地應(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（16 mm2）繞過傳感器，跨接到管道的2個(gè)連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流與傳感器之間隔離。一些應(yīng)用場合的雜散電流過大，如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響電磁流量計(jì)正常測量時(shí)，可采取在流量傳感器與其連接的工藝管道之間進(jìn)行電氣隔離的辦法。對有陰極保護(hù)的管道，如果陰極保護(hù)電流影響EMF測量時(shí)，也可以采取本方法。
3.2 轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜
一體型電磁流量計(jì)不需要單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器；分離型電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室，安裝場所的選擇余地較大，轉(zhuǎn)換器安裝環(huán)境條件比傳
感器好，其防護(hù)等級可降低，例如，可選 IP65 或 IP64 （防
塵防濺級）。安裝場所的要求與3.1.1中（3）（8）9）各條相同。
轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受被測介質(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）的制約，需選用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號）的
信號電纜。一般儀表“使用說明書”對不同電導(dǎo)率液體
提供允許的傳輸距離范圍。通常，單層屏蔽電纜的傳送
距離為100 m。
為避免引入干擾信號，信號電纜必須單獨(dú)穿在接
地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號電纜和電源線安裝在同一
鋼管內(nèi)。
4 結(jié)語
隨著企業(yè)全面走向市場，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理將進(jìn)一步深化，流量計(jì)量越顯重要。電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測量儀表的一種，只有在正確選型、安裝和使用的前提下才能更好地發(fā)揮其作用，滿足企業(yè)精確計(jì)量的要求，實(shí)現(xiàn)降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。--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：
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