工(gōng)業控制中電(diàn)磁流量計的(de)選型及應用(yong)

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(liè)優良特性，可(ke)以解決其它(ta)流量計不易(yi)應♋用的問題(tí)，如髒污流、腐(fǔ)蝕流的測量(liang)。在🐪電磁流量(liang)🐆計選型、安裝(zhuang)和使用方面(mian)有一些技巧(qiǎo)和☂️注意事項(xiàng)，根據實際應(yīng)🔞用經驗對這(zhè)些問題進行(hang)分析和讨論(lùn)⛱️。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(que)點

     與其(qi)它流量計相(xiang)比，電磁流量(liàng)計具有下列(lie)優點：

    (1) 由(you)于測量通道(dào)是一段光滑(huá)直管，不會發(fa)生阻塞，因此(cǐ)🔞，适🐪用于測☂️量(liàng)含固體顆粒(lì)的液固二相(xiang)流體，如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等(deng)。

    (2) 不産生(shēng)流量檢測所(suo)造成的壓力(lì)損失，節能效(xiào)果好🐇。

    (3) 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mì)度、粘度、溫度(du)、壓力和電導(dao)率變化的影(ying)響小。

    (4) 流(liu)量測量範圍(wei)度大，量程比(bi)可高達 L l000可選流量範(fan)圍寬，液體流(liú)速一般可在(zài) 0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型号儀(yí)表可在現場(chang)根據需要擴(kuo)大和縮小流(liu)量測量範圍(wéi)，而不必拆下(xia)儀表進行離(li)線實流标定(dìng)。

    (5) 電磁流(liú)量計的口徑(jing)範圍比其他(ta)品種流量儀(yí)表寬，從幾毫(hao)🔴米到 3m;可(kě)測正反雙向(xiang)流量；也可測(cè)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻🐇率(lü)低于激磁頻(pin)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shàng)是線性的♉。

    (6) 可應用于(yú)腐蝕性流體(tǐ)的測量。

    (7) 與其它流量(liàng)計相比，電磁(cí)流量計所需(xu)直管段較短(duan)。

    但電磁(ci)流量計也存(cún)在以下缺點(diǎn)：

    (1) 不能測(cè)量電導率很(hen)低的液體．如(ru)石油制品。

    (2) 不能測量(liàng)氣體、蒸汽和(he)含有較大氣(qi)泡的液體。

    (3) 由于襯裏(lǐ)材料和電氣(qì)絕緣材料的(de)限制，通用型(xíng)電磁🈲流量計(jì)不适用于較(jiao)高溫度。

    (4) 投資相對較(jiao)高，特别是大(da)口徑流量的(de)測量。

2. 電(dian)磁流量計的(de)選型

    電(dian)磁流量計選(xuan)型時應注意(yì)以下事項：

    (1) 液體電導(dǎo)率應高于允(yun)許的下限。各(gè)制造廠商生(shēng)産🤟的産品對(dui)✂️電導率下限(xian)值有不同的(de)數值，目前，一(yī)般電磁流量(liàng)計不能測🌈量(liang)電導率低于(yu) 5μS/cm的液體(tǐ)流量。

    (2) 液(ye)體流速應在(zai)流量計規定(ding)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liàng)計所測流體(tǐ)平均流速應(yīng)在 1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jiā)産品的流速(sù)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(er) SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bèi)測液體流速(sù)太低，可以考(kao)慮加裝異徑(jìng)管✨，使流速控(kong)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiao)加裝異徑管(guan)造❓成壓力損(sun)🏒失和影響流(liu)速分布，要求(qiu)異徑管中心(xīn)錐角不🏃‍♀️超過(guò) 15。，而且越(yuè)小越好。

    (3) 電極形式的(de)選擇。通常，不(bu)産生結晶、結(jie)疤、不沾污電(dian)💋極的🐕流體介(jiè)質可選标準(zhun)電極；對有污(wū)泥等沾污電(diàn)極的應用場(chǎng)合。

    (4) 襯裏(li)和電極材料(liao)的選擇。根據(jù)液體的腐蝕(shi)性選用合适(shì)的襯裏和電(diàn)極材料。可查(chá)有關材料的(de)防腐蝕手冊(cè)選定電極材(cái)料🎯；耐混酸等(deng)成分複雜的(de)介質，應做挂(guà)片試驗。應🍓根(gēn)據被測介質(zhì)的腐蝕性，磨(mó)損性及💞溫度(du)來選♌擇電磁(cí)流量計的襯(chen)裏材料。

    (5) 滿足直管段(duan)的要求和接(jiē)地要求。從電(dian)極軸線開始(shi)🈲測量，一般入(rù)♊口直管段不(bú)小于 5D(直(zhí)徑 )，出口(kou)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shi)儀表可靠工(gōng)作，提高測量(liang)精度，不受外(wài)界寄生電勢(shi)的幹擾，電磁(ci)流量計的傳(chuan)感器應良好(hǎo)地單獨接地(dì)。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(ān)裝、使用和維(wéi)護條件，選用(yong)檢測和變🚶送(song)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻部分組合在(zai)一起的一體(ti)型或分體型(xíng)電磁流量㊙️計(ji)。

    (7) 儀表防(fáng)護等級的選(xuǎn)擇。按照國标(biao) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuan)用儀表外殼(ké)防護等級。例(lì)如， IP65爲防(fang)噴水型，它允(yun)許水從任何(he)方向對儀表(biǎo)噴水，儀表仍(reng)能♊正常工作(zuo)； IP67爲防浸(jìn)水型，它允許(xu)儀表短時間(jiān)内全部浸入(rù)水中仍能正(zhèng)常工作。

    (8) 儀表安裝位(wèi)置的選擇。由(you)于電磁流量(liàng)計不能在不(bu)滿管👄或空管(guan)情況下工作(zuò)，所以應保證(zhèng)測量管在所(suǒ)有時間内必(bì)須*注滿介質(zhì)。

3. 電磁流(liú)量計的安裝(zhuāng)

    安裝時(shi)應注意以下(xia)事項：

    (1) 液(yè)體應具有測(ce)量所需的電(dian)導率，并要求(qiu)電導率分布(bù)大體上均勻(yun)。因此流量傳(chuán)感器安裝要(yao)避開容易産(chǎn)生😍電導率不(bu)均勻🌐的場所(suo)，例如其上遊(yóu)附近加入藥(yào)液，加液點設(she)于傳感器下(xià)遊；液體有混(hun)合時，其分💃🏻布(bu)應大體均勻(yún)。

    (2) 使用時(shí)傳感器測量(liàng)管必須充滿(mǎn)液體（非滿管(guǎn)型例外）。

    (3) 液體應與地(dì)同電位。當工(gōng)藝管道是塑(su)料等絕緣材(cái)♌料🌍時，輸送液(ye)體會産生摩(mo)擦靜電，造成(cheng)液體與地間(jiān)💔有電位差，爲(wèi)此需良好接(jiē)地。

3. 1 流量(liang)傳感器的安(an)裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電(dian)磁流量傳感(gan)器對安裝場(chang)所有以下要(yao)求：

    (1) 測量(liàng)混合相流體(tǐ)時，應選擇不(bu)會引起相分(fèn)離的場所安(an)💘裝傳感器；測(ce)量雙組分液(yè)體時，傳感器(qì)應避免🏃‍♂️裝在(zai)混合尚未⛹🏻‍♀️均(jun)勻的下🏒遊；測(cè)量化學反應(ying)物料時㊙️，傳感(gan)器應安裝在(zai)反應充分完(wan)成段的🧡下遊(yóu)。

    (2) 盡量避(bi)免測量管内(nei)形成負壓。

    (3) 安裝位置(zhì)應選擇震動(dong)小的場所，特(te)别是一體型(xing)儀表。

    (4) 遠(yuǎn)離大電機、大(dà)變壓器等，避(bì)免引入電磁(cí)幹擾

    (5) 選(xuǎn)擇易于實現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的位置(zhi)。

    (6) 盡可能(neng)遠離腐蝕性(xìng)氣體。

    (7) 環(huán)境溫度應在(zài)儀表允許範(fàn)圍内，一體型(xíng)儀表受結構(gou)影響，對安裝(zhuāng)環境溫度的(de)要求更高。

    (8) 環境相對(dui)濕度應在儀(yí)表允許範圍(wei)内。

    (9) 犀可(ke)能避免受陽(yang)光直照，必要(yao)時加防護罩(zhao)。

    (10) 儀表防(fang)護等級應滿(man)足應用要求(qiu)。

3.1.2 直管段(duàn)長度要求

      根據儀表(biao)精度要求，電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器上遊通常(chang)需有 5 D的(de)直管段，下遊(yóu)是 3 D的直(zhí)管段。

3.1.3 安(ān)裝位置和流(liú)動方向

      傳感器安裝(zhuang)方向水平、垂(chuí)直或傾斜均(jun)可，不受限制(zhì)🙇🏻。測量🥵固🐉、液兩(liang)相流體垂直(zhí)安裝，自下而(ér)上流動。可防(fang)止水平安裝(zhuang)時🔴襯裏🥵下半(bàn)部局部磨損(sǔn)嚴重，低流速(sù)🎯時固相沉澱(dian)等缺點。水平(ping)安裝🙇‍♀️時要使(shǐ)電極軸線平(ping)行于地平線(xian)，如果電✨極軸(zhóu)線垂直于地(dì)平線，則處于(yu)🔞底部的電極(jí)易被沉積物(wu)覆蓋，頂部的(de)電極易被液(yè)體中夾帶的(de)氣泡覆蓋電(diàn)極表❤️面，造成(cheng)輸出信号波(bo)動。圖 1所(suo)示管系中， c、 d爲适(shì)宜位置； a、 b、 e爲(wèi)不宜位置， b處可能液(yè)體不充滿， a、 e處易(yi)積聚氣體，且(qiě) e處傳感(gǎn)器後管段短(duan)也有可能不(bu)充滿。對于固(gu)、液兩相流🈲， c處亦是不(bu)适宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路管(guǎn)安裝

      在(zài)連續生産的(de)工藝管道上(shang)，爲了在不影(ying)響生産的💃情(qing)況☎️下🙇🏻對儀表(biǎo)進行維修拆(chāi)裝或内部清(qīng)洗，傳感器應(yīng)盡可能😘采用(yong)🔞與主工藝🔞管(guǎn)道并聯安裝(zhuāng)的方式（旁路(lù)管安☀️裝），如圖(tu) 2所示。正(zhèng)常生産時截(jié)止閥 1關(guan)閉，截止閥 2、 3打開(kai)，流體就可流(liú)過流量計實(shi)現流量測量(liàng)。當傳感🎯器發(fā)生故障需拆(chāi)下維修時，隻(zhī)要打開截止(zhi)閥 l，關閉(bì)截止閥 2， 3，就能實(shi)現在不影響(xiang)生産的情況(kuàng)下對流量計(jì)進行拆🈲除。當(dang)🌍需要清洗流(liu)量計内部時(shi)，隻需打開截(jie)止閥 1，關(guān)閉截止閥 2、 3，然後(hou)打開流量計(ji)兩端盲闆即(ji)可清洗。

    圖 2旁路(lu)管安裝

      但是對于管(guǎn)徑大于 1. 5n韻管系因投(tou)資和空間位(wei)置限制，不易(yì)實現旁路管(guǎn)安裝。此時爲(wei)了便于管系(xì)停止運行時(shi)維護人員進(jin)入管道檢📧測(ce)、清🙇🏻洗傳感器(qì)☂️内壁，需在流(liu)量計附近工(gōng)藝管道上設(she)置人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟(fú)塑料襯裏傳(chuan)感器須謹慎(shèn)地應用于負(fù)壓管系。有🛀🏻可(kě)能出現負壓(ya)的正壓管系(xì)應防止産生(sheng)負壓，例如液(ye)體溫度✔️高于(yú)室溫🏃🏻‍♂️的管系(xi)中，當管系停(tíng)止運行關閉(bi)傳感⁉️器上下(xià)遊截止✌️閥後(hòu)，由于流體🧑🏾‍🤝‍🧑🏼冷(leng)卻收縮就會(huì)形成負壓，此(cǐ)時就💯應設置(zhi)如圖 3所(suǒ)示的負壓防(fáng)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuan)感器必須單(dan)獨接地（接地(di)電阻 lOOΩ以(yi)下）。分離來自(zi)接地線混亂(luan)的幹擾：超聲(sheng)儀器接地、設(shè)備接地、系統(tǒng)接地、保護接(jie)地混亂，各個(ge)接地點電位(wèi)分布不均，不(bú)🔅同接✌️地點間(jiān)存在電位差(cha)，引起地環路(lù)電流，影響系(xì)統正常工作(zuò)。

2 .2 抗幹擾(rǎo)措施

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻(pin)器在運行時(shí)會産生高次(cì)諧波，造成電(dian)壓波形畸變(biàn)✊，嚴重影響附(fù)近的儀電設(shè)備動作。屏蔽(bì)幹擾源是抗(kang)幹擾zui有效的(de)方法：

    (1) 在(zài)變頻器的進(jìn)線側安裝進(jin)線電抗器及(ji)進線濾波器(qi)，抑制幹擾信(xin)号對電源的(de)幹擾。

    (2) 信(xin)号線全部采(cai)用屏蔽線，屏(ping)蔽層可靠接(jiē)地，布線時😄盡(jin)量遠離變頻(pín)器的進、出線(xian)。

    (3) 電機電(diàn)纜也采用屏(píng)蔽電纜，屏蔽(bì)層可靠接地(di)。原勻速段的(de)🐉電🤩機🔅控制采(cai)用交流接觸(chù)器控制，接觸(chù)器線圈斷、合(he)瞬間産生電(diàn)磁幹擾。針對(dui)這種情況，将(jiāng)交流接觸器(qi)🌏改換成無噪(zào)聲🔱固态接觸(chu)器，其🌂控制電(dian)源改用 24直流穩壓電(dian)源。

2.2.2 接地(di)、濾波、阻容吸(xi)收保護

     針對供給超(chao)聲儀器使用(yòng)的電源直接(jiē)引至電網的(de)問題，将儀器(qi)電源和系統(tong)電源分開，采(cai)用圖 7所(suǒ)示的解止

     圖 3負(fu)壓防止連接(jiē)

型儀表(biao)原則上接地(dì)應在傳感器(qì)一側，轉換器(qi)接地應在同(tóng)一💰接地點。如(rú)傳感器裝在(zai)有陰極腐蝕(shi)保護管道上(shang)，除了傳感器(qi)📞和接地環一(yī)起接地外，還(hai)要用較粗銅(tóng)導線 (  16IT11112)繞(rào)道傳感器，跨(kuà)接到管道的(de) 2個連接(jie)法蘭上，使陰(yin)極保護電流(liú)與傳感器之(zhi)間隔離🏃‍♂️。一些(xie)應用場合的(de)雜散

電(diàn)流過大，如電(dian)解槽沿着電(dian)解液的洩漏(lòu)電流影響電(dian)🐅磁⛱️流❌量計正(zhèng)常測量時，可(kě)采取在流量(liàng)傳感器與其(qí)連接的工藝(yì)管道之間進(jìn)行電氣隔離(li)的辦法。對✊有(yǒu)陰極🏃🏻‍♂️保護的(de)管道，如果陰(yin)極保護電流(liú)影響 EMF測(ce)量時，也可以(yǐ)采取本方法(fa)。

3.2 轉換器(qi)安裝和連接(jiē)電纜

      一(yī)體型電磁流(liú)量計不需要(yao)單獨安裝轉(zhuan)換器；分體式(shi)😘電磁流量計(jì)的轉換器安(ān)裝在傳感器(qi)附近或儀表(biǎo)室，安裝場所(suǒ)的選擇餘地(dì)較大，轉換器(qì)安裝環境條(tiáo)件比一體式(shì)好。其防❄️護等(deng)級可降低，例(lì)如，可選 IP65或 IP64（防塵(chén)防濺級）。安裝(zhuāng)場所的要求(qiú)與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiáo)相同。圖 7電源淨化  轉換器和(hé)傳感器間距(jù)離受被測介(jiè)質電導率和(hé)信🏃号電纜型(xing)号（即電纜的(de)分布電容、導(dao)線截面和屏(píng)蔽🔞層數等）的(de)制約✨，需選用(yòng)制造廠随儀(yi)表所附（或規(guī)定型号）的🐅信(xìn)号電纜。一般(bān)儀表 “使(shi)用說明書 ”對不同電(diàn)導率液體提(ti)供允許的傳(chuán)輸距離範圍(wéi)。通🚶‍♀️常👅，單層屏(ping)蔽電纜的傳(chuán)送距離爲 50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信号(hao)，信号電纜必(bi)須單獨穿在(zai)接地💰保護鋼(gang)管👅内，不能把(bǎ)信号電纜和(he)電源線安裝(zhuang)在同一鋼管(guan)🐕内。

4. 結語(yu)

       随着企(qǐ)業全面走向(xiàng)市場，企業生(sheng)産經營管理(li)将進一步深(shen)化，流量計量(liang)越顯重要。電(diàn)磁流量計作(zuò)爲工業流量(liang)測量儀表的(de)一種，隻有在(zai)正确選型、安(ān)裝和使用的(de)前提下✉️才能(neng)更好地發✔️揮(huī)其作用，滿足(zú)企業計量的(de)要求，實現降(jiàng)低生産成本(běn)、提高經濟效(xiào)益的目的。

因此廣州(zhou)迪川儀器儀(yí)表有限公司(sī)爲更好儀器(qi)儀表而不斷(duan)努力

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