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(wèn)題,如臟污流、腐蝕流的測(cè)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(duì)這些問(wèn)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(cè)量通道是一段光滑直管,不會(huì)發(fā)生阻塞,因此,適用于測(cè)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(cè)所造成的壓力損失,節(jié)能效果
(3)所測(cè)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(cè)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(hào)儀表可在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量測(cè)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?jī)x表寬,從幾毫米到3m;可測(cè)正反雙向流量;也可測(cè)脈動(dòng)流量(只要脈動(dòng)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(cè)量。
(7)與其它流量計(jì)相比,電磁流量計(jì)所需直管段較但電磁流量計(jì)也存在以下缺點(diǎn):
1)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品
2)不能測(cè)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(duì)較高,特別是大口徑流量的測(cè)量。
2.電磁流量計(jì)的選型
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(duì)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(cè)量電導(dǎo)率低于0.1uS/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(cè)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IFM型電磁流量計(jì))。若被測(cè)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(guò)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(duì)有污泥等沾污電極的應(yīng)用場(chǎng)合,可選用具有手動(dòng)機(jī)械清污附件的刮刀式電極或可更換式電極。
(4)村里和電極材料的選擇,根據(jù)液體的腐蝕性選用合適的村里和電極材料?？刹橛嘘P(guān)材料的防腐蝕手冊(cè)選定電極材料;對(duì)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(cè)介質(zhì)的腐蝕性,磨損性及溫度來(lái)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(kāi)始測(cè)量,一般入口直管段不小于5D(直徑),出口直管段不小于2D。為使儀表可靠工作,提高測(cè)量精度,不受外界寄生電勢(shì)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10Q。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(cè)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(jí)的選擇。按照國(guó)標(biāo)GB4208-84和應(yīng)用環(huán)境,選用儀表外殼防護(hù)等級(jí)。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)全部浸人水中仍能正常工作。
(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(cè)量管在所有時(shí)間內(nèi)必須完全注滿介質(zhì)。
3.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(cè)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(kāi)容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻的場(chǎng)所,例如其上游附近加入藥液,加液點(diǎn)zui好設(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(cè)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(huì)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(chǎng)所
(1)測(cè)量混合相流體時(shí),應(yīng)選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所安裝傳感器;測(cè)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(cè)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(cè)量管內(nèi)形成負(fù)壓。
(3)安裝位置應(yīng)選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,特別是一體型儀表。
(4)遠(yuǎn)離大電機(jī)、大變壓器等,避免引人電磁干擾
(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)枃影響,對(duì)安裝環(huán)境溫度的要求更高
(8)環(huán)境相對(duì)濕度應(yīng)在儀表允許范圍內(nèi)。
(9)盡可能避免受陽(yáng)光直照,必要時(shí)加防護(hù)罩。
(10)儀表防護(hù)等級(jí)應(yīng)滿足應(yīng)用要求。
3.1.2直管段長(zhǎng)度要求
根據(jù)儀表精度要求,電磁流量傳感器上游通常有5D長(zhǎng)度的直管段,下游是2D長(zhǎng)度的直管段。
3.1.3安裝位置和流動(dòng)方向
傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可,不受限制。測(cè)量固、液兩相流體zui好垂直安裝,自下而上流動(dòng)?？煞乐顾桨惭b時(shí)樹(shù)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(hào)波動(dòng)。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(duì)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(duì)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(kāi),流體就可流過(guò)流量計(jì)實(shí)現(xiàn)流量測(cè)量。當(dāng)傳感器發(fā)生故障需拆下維修時(shí),只要打開(kāi)截止閥1,關(guān)閉截止閥2,就能實(shí)現(xiàn)在不影響生產(chǎn)的情況下對(duì)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(kāi)截止閥1,關(guān)閉截止閥2、3,然后打開(kāi)流量計(jì)兩端盲板即可清洗。但是對(duì)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(cè)、清洗傳感器內(nèi)壁,需在流量計(jì)附近工藝管道上設(shè)置入孔。
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(huì)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(16mm2)繞過(guò)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(chǎng)合的雜散電流過(guò)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(cè)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(duì)有陰極保護(hù)的管道,如果陰極保護(hù)電流影響EMF測(cè)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(chǎng)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(jí)可降低,例如,可選IP65或IP64(防塵防戲級(jí))。安裝場(chǎng)所的要求與3.1.1中(3)、(4)、(6)、(7)(8)、(9)各條相同。轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率和信號(hào)電纜型號(hào)(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(hào))的信號(hào)電纜。一般儀表“使用說(shuō)明書(shū)”對(duì)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100m為避免引入千擾信號(hào),信號(hào)電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi),不能把信號(hào)電纜和電源線安裝在同鋼管內(nèi)。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著企業(yè)全面走向市場(chǎng),企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)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(cè)量?jī)x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。
上一條：
污水流量測(cè)量的流量計(jì)有哪些種類和選型
下一條：
電磁流量計(jì)應(yīng)用故障排除實(shí)例
