1概述
電磁流量計是一種常用的流量測量儀表,隨著現代精細化工技術的迅猛發展 ,越來越廣泛地應用于石化、造紙、冶金、環保、食品等行業領域。電磁流量計用于對復雜的工業管道系統進行流體監測 [1]、對系統的原料及成品情況進行實時監控、為系統的自動化控制提供依據等等。
由于電磁流量計分布分散 ,運行環境較為復雜,其安裝工藝極可能影響其運行工況和發生故障的機率,從而影響整個儀表控制系統的運行。故對電磁流量計原理的分析、安裝工藝的研究,以及調試技術的不斷總結和更新十分必要。
2電磁流量計的工作原理
智能電磁流量計主要由信號轉換器與傳感器構成,其原理是基于法拉利電磁感應定律,在傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電極 ,當流量計接入液態介質管道 ,導電液態物質沿管軸側運動時,導電液體作切割磁力線運動而產生感應電動勢,此感應電動勢由檢測電極測出,其理論數值為:
E = kVBd
式中 :E為感應電動勢 ;k為調整系數 ,因儀表構造而異 ;V為被測液體平均流速 ;B為磁感應強度 ;d為被測管內徑。
原理圖如圖 1所示,測量流量時,流體流過垂直于流動方向的磁場,導電性流體的流動感應出一個與平均流速成正比的電勢。其感應電壓信號通過兩個電極檢出,并通過電纜傳送至轉換器,經過信號處理及相關運算后,將累計流量和瞬時流量顯示在轉換器的顯示屏上。
3電磁流量計的選型
3.1口徑選擇
選擇電磁流量計時一般通過流體的性質、流速等因素來確定其選用口徑。一般而言,當管道流速在 0.5～1.5m/s為經濟流速,若流體介質對側壁磨損性較小,建議長期流速大于 3m/s,但應小于 7m/s,此時可選取小于管徑的流量計。
3.2內襯材料選擇
電磁孔板流量計主要用于測量流體物質的流量,而根據被測物質的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結性等特點,應選擇不同內襯材料的流量計 [2]。
電磁流量計通常所用的內襯材料及其特點分述如下。
1)天然橡膠,其耐溫范圍為-10℃～70℃,耐磨損、絕緣性能好,耐腐蝕性能一般。 2)氯丁橡膠 ,較天然橡膠具有更好的彈性 ,也更耐磨,但耐寒性較差。
3)聚氨脂橡膠 ,適用溫度較天然橡膠更低 ,可達 -25℃。 4)丁晴橡膠 ,較天然橡膠更耐高溫 ,更耐磨 ,彈性較差,但耐油性能相當好。 5)聚四氟乙烯 ,是塑料的一種 ,它耐酸、堿性能,但對部分液態氟、氧、臭氧等非常態物質的腐蝕及負壓等抵抗力較差,耐磨損性能也較差。 3.3電極材料的選擇電磁流量計的電極裝于其管道內壁,與被測物質直接接觸,故應根據被測物質的腐蝕性選定。一般用于制造電極的材料包括 :鈦 (Ti),耐強酸性 ;鉭 (Ta),測量精度高 ;鉑 -銥 (Pt-Yi)合金 ,耐腐蝕能力強 ;哈氏合金 C (HC),可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測量 ; 316L,耐腐蝕能力一般,但價格低廉。
在選擇電磁流量計時 ,應根據測量的精密度要求、被測物腐蝕性、價格承受能力來進行電極材料的選取 [3]。
3.4其它參數的選擇
電磁孔板流量計的選擇還應考慮防護等級、連接法蘭及電纜等因素。電磁流量計的連接法蘭選擇應根據管道確定,特別對于腐蝕性流體管道 ,不允許隨意對管道進行現場加工焊接,應慎重選擇。
