電磁流量計(jì)安裝中常見問題及處理_電磁流量計(jì)選型安裝
電磁流量計(jì)選型安裝中常見問題及處理
摘要: 電磁流量計(jì)是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)液體體積流量的儀表, 在很多行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。為了得到很好的使用效果, 電磁流量計(jì)在選型和安裝中需要滿足一定的要求。文章從實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā), 就電磁流量計(jì)在選型和安裝過程中常見的問題做總結(jié), 并介紹其處理方法, 對(duì)使用者可以起到一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞: 電磁流量計(jì); 選型安裝; 問題及處理
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其具有壓損極低, 對(duì)介質(zhì)的物理特性, 如密度、粘度、溫度、壓力等參數(shù)沒有要求, 對(duì)直管段的要求也很低等優(yōu)點(diǎn), 目前, 在給排水、造紙、醫(yī)藥食品工業(yè)、生物工程等行業(yè)應(yīng)用非常廣泛。由于其性能不斷完善, 功能也逐步強(qiáng)大, 對(duì)于儀表的選型和現(xiàn)場(chǎng)的安裝也有一定的要求; 如果不按要求選型和安裝, 將會(huì)在使用中出現(xiàn)故障。下面就電磁流量計(jì)從其原理、選型和安裝方面的注意事項(xiàng)做一下總結(jié), 望能為廣大使用者帶來裨益。
1.. 工作原理
目前, 電磁流量計(jì)已發(fā)展成多種類型, 分類方法也有很多種, 如按勵(lì)磁方式分類有直流勵(lì)磁型、交流工頻勵(lì)磁型、雙頻勵(lì)磁型和低頻矩形波勵(lì)磁型。但其基本工作原理就是法拉第電磁感應(yīng)定律, 即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 如圖1 所示。圖1.. 感應(yīng)電勢(shì)產(chǎn)生原理圖電勢(shì)由下式給出: .. E =K .. B .. v.. D 式中: E 為感應(yīng)電壓; K 為儀表常數(shù); B 為磁感應(yīng)強(qiáng)度; v為平均流速; D 為測(cè)量管內(nèi)直徑。導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng), 在與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì), 其感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線速度等因素成正比。
2.. 選型和安裝中常見問題及處理
2. 1.. 選型有關(guān)問題
( 1) 液體電導(dǎo)率使用智能電磁流量計(jì)的前提是被測(cè)液體電導(dǎo)率不能低于規(guī)定的下限值, 低于下限值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用, 超過上限值即使變化也可以測(cè)量, 示值誤差變化不大, 通用型EMF的閾值在5 .. 10- 6 ~ 10- 4 S / cm 之間, 視型號(hào)而異。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10- 4 S /cm, 酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10- 4 ~ 10- 1S / cm 之間, 使用不存在問題, 低度蒸餾水為10- 5S /cm, 也不存在問題; 石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。表1列出若干液體在20.. 時(shí)的電導(dǎo)率。對(duì)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(cè)得的, 實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比, 電導(dǎo)率將略高, 也有利于流量測(cè)量。表1.. 若干液體在20.. 時(shí)的電導(dǎo)率液體名稱電導(dǎo)率/S.. cm- 1 液體名稱電導(dǎo)率/S.. cm- 1 石油( 3~ 5) .. 10- 13 飲用水.. 10- 4 丙酮( 2~ 6) .. 10- 8 海水.. 4 .. 10- 2 高度蒸餾水4 .. 10- 8 硫酸( 5% ~ 99. 4% ) ( 2. 1 .. 10- 1) ~ ( 8. 5 .. 10- 3) 苯7. 6.. 10- 8 氨水( 4% ~ 30% ) ( 1 .. 10- 3) ~ ( 2.. 10- 4) 液氨1. 3.. 10- 7 氫氧化鈉( 4% ~ 50% ) ( 1. 6.. 10- 1) ~ ( 8.. 10- 2) 甲醇( 4. 4~ 7. 2) .. 10- 7 食鹽水( 2. 5% ) 2.. 10- 1
.. .. ( 2) 電極材料的選擇在選型過程中, 要想達(dá)到良好的測(cè)量效果, 應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體的腐蝕性來選擇電極的材料, 具體請(qǐng)查有關(guān)腐蝕手冊(cè)。表2為常見的電極材料及對(duì)應(yīng)耐腐蝕性能, 對(duì)于特殊流體應(yīng)作試驗(yàn)驗(yàn)證。表2.. 常見電極材料及耐腐蝕性能材.. 料耐腐蝕性能含鉬不銹鋼硝酸、室溫下< 5% 硫酸、沸騰的磷酸、蟻酸、堿溶液、在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸哈氏合金C, 哈氏合金B(yǎng) (HC, HB) 耐氧化性酸、氧化性鹽、耐海水、耐非氧化懷酸, 非氧化性鹽、堿、常溫硫酸鈦( T i) 海水、各種氯化物和次氯鹽酸、氯化性酸( 包括發(fā)煙硝酸) 、有機(jī)酸、堿鉭( T a) 除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其余化學(xué)介質(zhì)鉑( P t) 各種酸、堿、鹽, 不包括王水
.. .. ( 3) 流速、滿度流量、量程比和口徑的選擇選定儀表口徑不一定與管徑相同, 應(yīng)視流量而定, 根據(jù)計(jì)算公式或者經(jīng)驗(yàn)可以首先確定選定的流量計(jì)的口徑。如果過程是工業(yè)輸送水等液體, 管道流速是經(jīng)濟(jì)流速1. 5~ 3m / s, 一般電磁流量計(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(shí)液體流速可在1 ~ 10m / s 范圍內(nèi)選用。上限流速在原理上是不受限制的, 通常建議不超過5m / s, 除非襯里材料能承受液流沖刷。滿度流量的流速下限一般為1m / s, 有些型號(hào)儀表則為0. 5m / s。對(duì)于新建工程, 運(yùn)行初期流量可能偏低, 儀表口徑小于管徑, 則應(yīng)以異徑管連接。用于有易黏附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體, 選用流速不低于2m / s, 提高到3~ 4m / 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~ 3m / s, 以降低對(duì)襯里和電極的磨損。在測(cè)量接近閾值的低電導(dǎo)液體時(shí), 盡可能選定較低流速(小于0. 5~ 1m / s), 因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)增加, 而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。電磁流量計(jì)的量程比通常不低于20, 帶有量程自動(dòng)切換功能的儀表, 可超過50~ 100。目前國(guó)內(nèi)外可提供的定型產(chǎn)品的口徑從6mm 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流量?jī)x表(如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等) 相比, 大口徑儀表還是占有較大比重。
( 4) 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(cè)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(shí)斷開, 出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測(cè)得二相的體積流量。雖然還未見到其應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告, 但國(guó)外有報(bào)告稱固形物含量有14% 時(shí), 誤差在3%范圍以內(nèi); 我國(guó)黃河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)報(bào)告稱, 測(cè)量高沙含量水的流量, 含沙量體積比17% ~ 40% (沙中值粒徑0. 35mm) , 儀表測(cè)量誤差小于3%。
( 5) 附著和沉淀
測(cè)量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí), 若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì), 信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作, 若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染, 譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動(dòng)刮出沉垢; 也有暫時(shí)斷開測(cè)量電路, 在電極簡(jiǎn)短時(shí)間內(nèi)流過低壓大電流, 焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)生附著的場(chǎng)所可提高流速以達(dá)到自清掃的目的, 還可以采取較方便的易清洗的管道連接, 可不拆卸清洗傳感器。接觸型電極電磁流量計(jì)附著非導(dǎo)電膜層, 儀表仍能工作, 但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作。
2. 2.. 安裝中有關(guān)問題
( 1) 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。但測(cè)量固、液兩相流體垂直安裝, 自下而上流動(dòng), 這樣能避免水平安裝時(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, 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(hào)波動(dòng)。圖2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, 排放口如f形狀所示; 對(duì)于固、液兩相流c處亦是不宜位置。圖2.. 傳感器安裝位置由于當(dāng)前流量計(jì)有測(cè)單向流和雙向流2種, 因此在安裝時(shí)一定要按要求來做, 這樣就能保證今后的使用效果。
( 2) 直管段要求
為獲得正常測(cè)量精確度, 一般智能電磁流量計(jì)規(guī)定上游至少有5倍管徑長(zhǎng)度的直管段, 它的下游至少有3 倍管徑長(zhǎng)度的直管段。當(dāng)然在條件允許的情況下, 尤其是前面有調(diào)節(jié)閥時(shí), 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在流量計(jì)前置直管道長(zhǎng)度在10倍管徑以上, 也可以在直管內(nèi)安裝整流器, 以達(dá)到穩(wěn)定液流流態(tài), 提高計(jì)量準(zhǔn)確度的目的。有些型號(hào)儀表盡管精確度能達(dá)到( .. 0. 2% ~ .. 0. 3% ) R, 但卻有嚴(yán)格的安裝條件, 對(duì)環(huán)境溫度及前后直管段長(zhǎng)度都有很高要求。因此在安裝前要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說明書并按規(guī)定來安裝, 否則就不能保證其測(cè)量精度。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出的上下游直管段長(zhǎng)度亦不一致, 匯集如表3所示。表3.. 各種標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程要求匯總擾流件名稱標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程ISO 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 198 上游下游彎管, 形管, 全開閘閥, 漸擴(kuò)管漸縮管其他各種閥各類10D 或制造廠規(guī)定未提要求10D 5D 5D 可視作直管10D 未提要求5D 10D 2D 2D
.. .. ( 3) 接地要求
電磁流量計(jì)的安裝中, 要注意傳感器必須單獨(dú)接地, 這就要求接地環(huán)要可靠接地, 接地電阻要小于10.., 否則可能造成無指示或者報(bào)警。這點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)要特別注意, 不能把接地環(huán)和保護(hù)墊片搞混。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)電流與傳感器之間隔離。
( 4) 安裝位置要求在使用環(huán)境中應(yīng)注意避免外部的電磁干擾, 特別是避免工頻電磁場(chǎng)的干擾。有些現(xiàn)場(chǎng)大功率的電機(jī)、大變壓器等設(shè)備都會(huì)對(duì)流量計(jì)的測(cè)量產(chǎn)生干擾, 產(chǎn)生錯(cuò)誤指示。另外還需要注意的是一定要使用制造廠隨儀表所附(或規(guī)定型號(hào))的信號(hào)電纜, 因?yàn)檗D(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測(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。通常單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液, 可傳送距離100m; 而電導(dǎo)率較低液體和傳輸距離較長(zhǎng)時(shí), 按規(guī)定要用3層屏蔽電纜。為了避免干擾信號(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一鋼管內(nèi)。
3.. 結(jié)論
電磁流量計(jì)作為一種重要的工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表, 要想在應(yīng)用中充分發(fā)揮其作用, 如何選型和安裝就成了一個(gè)關(guān)鍵的問題。因此, 自動(dòng)化儀表專業(yè)人員在具備一定的專業(yè)知識(shí)的前提下, 有必要在其如何正確選型與安裝方面掌握一定的技巧和方法, 才能滿足企業(yè)深入管理的要求。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量?jī)x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(zhǎng)徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)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(qǐng)?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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