随着科學(xué)進步,在 電(diàn)磁流量計(jì) 家族中出(chū)現了一種(zhong)插入式安(ān)裝的電磁(ci)流量計。此(cǐ)種儀🌏表🔞因(yin)其結構簡(jiǎn)單、重量輕(qīng)、安裝方便(biàn)、維護量小(xiao)、價格便宜(yi),很受工程(chéng)設計者及(jí)用戶的歡(huan)迎。
　　近幾年(nián),洛陽石化(hua)總廠随着(zhe)對裝置及(jí)公用工程(cheng)計量要求(qiu)❌的提高,在(zai)現有裝置(zhì)的技術改(gǎi)造、新裝置(zhì)和基建項(xiàng)目的設計(jì)中,對于裝(zhuāng)置内外的(de)新鮮水、循(xun)環💰水、污水(shui)🈚等采用了(le)一批插入(rù)式電磁流(liu)量計 ,使用(yong)效果很好(hǎo),解決了這(zhè)些介質在(zai)裝置内和(hé)公用系👅統(tǒng)中的流👉量(liang)檢測和計(ji)量問題。
1　大(da)管道導電(dian)液體的流(liu)量測量方(fang)法
　　從當前(qián)的技術講(jiǎng),測量大管(guǎn)道導電液(ye)體流量的(de)檢測♌方🔅法(fa)㊙️較🙇‍♀️多,現将(jiang)常用的幾(jǐ)種方法說(shuo)明如下。
1.1　封(feng)閉管道(滿(mǎn)管)流量測(ce)量
1)電磁流(liú)量計,本文(wén)有詳述。
2) 孔(kong)闆流量計(jì) (包括同心(xīn)銳孔闆、1/4圓(yuán)孔闆等),爲(wèi)标準的流(liú)量測量元(yuan)件,結構簡(jian)單⁉️、精度高(gāo)、重複性好(hao)、無需現場(chang)标定、使用(yòng)壽命🐆長,但(dan)要求直管(guan)段長、有壓(ya)損、流速要(yào)求高,不适(shì)💃🏻合在大口(kou)徑管道中(zhōng)使用。
3)文丘(qiu)裏管、皮托(tuo)管或阿牛(niu)巴等,可以(yi)在大管道(dào)測量中⁉️使(shǐ)用,但由于(yu)被測介質(zhi)流速低,故(gù)測量精度(dù)較低♈。
4) 超聲(shēng)波流量計(jì) 是一種新(xīn)型的非接(jiē)觸式流量(liàng)測量儀表(biao),現正在逐(zhu)步推廣使(shi)✊用,但不适(shì)合于在埋(mái)地管道中(zhōng)安裝。
5) 渦街(jie)流量計 也(yě)是一種可(kě)選的流量(liang)測量儀表(biǎo),從國内使(shi)用來看,使(shǐ)用☔效果🏃差(cha)🤩異較大,且(qiě)要求有嚴(yan)格的直管(guǎn)段及一定(ding)的最低✂️流(liu)速🌐,一般🎯在(zài)埋地的大(dà)管道安裝(zhuang)也不合🏃‍♀️适(shi)。
6) 渦輪流量(liang)計 ,國内很(hen)少采用,也(ye)受流速限(xiàn)制。1.2　明渠或(huo)封閉(不滿(mǎn)管)流量測(ce)量⭐
1)明渠式(shì):測量明渠(qu)液位(用靜(jing)壓式、超聲(shēng)波式、浮标(biāo)式、反💜吹式(shi)等),在明渠(qu)截面積已(yi)知的情況(kuang)下,可計算(suan)出流量。
2)超(chāo)聲波式:測(ce)量明渠或(huò)不滿管中(zhong)的流體液(ye)面及流速(su),根據液體(ti)流過的截(jié)面積計算(suan)其流量。
2　石(shí)化企業中(zhōng)大口徑導(dao)電液體流(liu)量測量中(zhong)的問題
2.1　在(zài)石油化工(gōng)廠中,裝置(zhì)及公用工(gōng)程中的大(da)口徑流體(tǐ)基本上♉是(shì)新鮮水、除(chu)鹽水、循環(huan)水、污水及(ji)海水等導(dǎo)電液體,它(ta)們自身及(jí)管道安裝(zhuāng)的特點是(shi):
1)管徑大,有(you)些工廠的(de)循環水管(guǎn)道管徑可(kě)大到1.8～ 2.0m,爲了(le)🚶減少占地(di)面💋積及減(jiǎn)輕管橋荷(he)重及防凍(dòng)等原因,一(yī)般均采用(yòng)埋地✉️敷設(she)👣。
2)由于輸送(song)流量大,爲(wèi)了減少長(zhang)期操作費(fei)用,一般設(shè)計流㊙️速偏(piān)低,且流量(liàng)及流速時(shí)常有變化(hua)。
3)循環水及(ji)污水有不(bú)同程度的(de)懸浮物或(huò)沉淤物、水(shui)質條件差(cha)。
4)現場儀表(biǎo)安裝在裝(zhuāng)置邊界以(yi)外,儀表配(pei)管及信号(hao)線敷設比(bǐ)🍓較困難。
5)計(ji)量精度滿(mǎn)足企業内(nèi)部做物料(liào)平衡及經(jīng)濟核算🔞即(jí)☎️可。
2.2　洛陽石(shí)化總廠在(zài)上述場所(suo)使用的流(liú)量計多爲(wei)管裝法蘭(lán)式電磁流(liú)量計和法(fǎ)蘭取壓同(tong)心圓銳孔(kong)闆,銳孔闆(pan)測量中主(zhǔ)要存在以(yǐ)下問題。
1)由(you)于管道爲(wèi)地下敷設(she),儀表安裝(zhuāng)處設一地(dì)下井,待🤟儀(yí)表🛀🏻安裝🐇時(shi)💞因地下井(jing)漏水,将管(guan)線全部浸(jìn)沒,井内存(cun)許🐆多雜物(wu),使儀表安(ān)裝無法進(jin)行;安裝後(hou)儀表長期(qī)浸沒在水(shui)中也無法(fa)檢修。
2)考慮(lü)到冬天防(fang)凍,安裝變(biàn)送器的儀(yí)表箱及測(ce)量引🐉線要(yao)求進行保(bao)溫伴熱,由(you)于這些儀(yi)表基本都(dou)在裝置或(huo)工廠的邊(biān)界線上,距(jù)離伴熱蒸(zheng)汽(或熱水(shuǐ))及回水點(diǎn)很🌐遠,故使(shǐ)伴熱造成(cheng)很大困難(nán)。
3)用水量随(suí)工藝裝置(zhì)操作條件(jiàn)而常有變(bian)化,其流量(liàng)🛀🏻和流速變(biàn)☎️化較大,有(you)時在很低(di)流速下工(gōng)作,其測量(liàng)精度不高(gao),測量誤差(chà)🔞較大。
從原(yuan)理、結構及(ji)安裝上,渦(wo)街流量計(jì)是一種較(jiào)好的測量(liàng)方法,但在(zài)循環水、污(wu)水大管道(dào)測量中也(ye)存在一些(xie)問題:
1)渦街(jiē)流量計的(de)測量精度(dù)與流速關(guan)系較大(即(ji)流體應在(zài)👣一定的雷(lei)諾數之上(shang)),不适于這(zhè)種大管道(dào)、流速低的(de)流體測量(liàng);
2)不宜安裝(zhuāng)在被水浸(jìn)沒的場所(suo);
3)沉積物及(ji)懸浮物在(zai)渦街傳感(gan)器中沉積(ji)時對測量(liang)🐅精度有❌影(ying)響;
4)使用壽(shòu)命較短。
3　電(diàn)磁流量計(jì)的特點
1)測(cè)量不受流(liu)體密度、溫(wen)度、壓力、粘(zhan)度和導電(dian)率變化的(de)🌈影響,且與(yǔ)流速分布(bu)無關;
2)測量(liang)管截面積(ji)沒有收縮(suō),無阻擋流(liu)動部件、無(wú)壓力損✨失(shi);
3)适用于漿(jiang)狀、污泥及(jí)帶固體的(de)液體;
4)精度(du)較高,± 0.5%;
5)可輸(shu)出與流速(su)成正比例(li)的線性模(mó)拟信号或(huo)
脈沖信号(hao),測量範圍(wei)寬、線性好(hao)、零點穩定(ding);
6)适用管徑(jìng)範圍寬(16～ 3000mm)、要(yao)求較少的(de)直管段;
7)電(diàn)極和襯裏(li)可采用不(bú)同材質制(zhì)造,耐腐蝕(shi)、抗磨損、可(kě)在高溫🆚和(he)♈水下安裝(zhuāng);
8)應用限制(zhì):測量液體(tǐ)必須有最(zuì)小導電率(lǜ)(1μ S/cm随供貨商(shāng)而定);測🙇🏻量(liàng)流體有沉(chen)積物時,會(hui)使測量精(jing)度降低;對(dui)溫度和壓(yā)力有一定(dìng)限制。
4　插入(ru)式電磁流(liu)量計的特(tè)點及應用(yong)
4.1　插入式電(dian)磁流量計(jì)的特點
1)傳(chuan)感器(探頭(tou))直接插入(rù)被測管道(dao),與一般管(guan)裝法蘭式(shì)電磁流量(liang)計相比,具(ju)有體積小(xiǎo)、安裝方便(bian)、投資少等(deng)優點;
2)傳感(gǎn)器插入深(shen)度僅爲管(guǎn)道直徑的(de)10%～
12.5%,無壓損,特(tè)别适用于(yu)大口徑管(guan)道中的流(liu)量測量,優(yōu)勢性🌈能價(jia)格比;
3)無淤(yū)塞、無磨損(sǔn)件、免維護(hu);
4)傳感器可(ke)以做成潛(qian)水浸沒型(xíng)(IP68),很适于在(zài)工廠中埋(mái)地管道🈚上(shang)安裝;
5)可以(yǐ)提供防爆(bao)結構産品(pǐn);
6)采用電流(liú)、脈沖信号(hào)輸出,絕對(duì)零點穩定(dìng)
7)測量最低(dī)流速可至(zhi)0.1m/s(甚至更低(di)),最小導電(diàn)率≥ 20μS/cm;
8)傳感器(qi)可帶安裝(zhuāng)附件,現場(chǎng)安裝容易(yi);
9)精度較低(dī),一般爲± 1%。
4.2　測(cè)量原理
　　安(ān)裝在傳感(gan)器中的通(tōng)電線圈在(zai)管道中産(chan)生穩定的(de)磁場,導電(diàn)液體流過(guò)時,切割磁(cí)力線,産生(shēng)與流速🛀成(chéng)正比的🍉電(diàn)壓信号,該(gāi)信号被傳(chuán)感器兩電(dian)極檢出♌,并(bìng)轉換成4～ 20mA模(mo)拟信号或(huò)脈沖信号(hao),從而🤩實現(xian)對流體的(de)測量(見圖(tu)1)。

4.3　适用範圍(wei)
與一般電(dian)磁流量計(ji)的測量範(fan)圍相同。
5　插(cha)入式電磁(ci)流量計的(de)結構特點(dian)及儀表選(xuǎn)型
5.1　結構特(te)點
插入式(shi)電磁流量(liang)計主要由(you)兩部分組(zu)成———傳感器(qì)和變送📱器(qì)。
1)按其組合(hé)方式可分(fen)爲:
一體式(shì)(傳感器和(hé)變送器一(yi)體安裝,見(jian)圖2);
分離式(shì)(傳感器和(hé)變送器分(fèn)離安裝,見(jiàn)圖3)。


2)按(àn)防爆形式(shì)分爲:普通(tong)型和隔爆(bào)型。
3)按變送(song)器信号類(lèi)型分爲:
模(mo)拟變送器(qì)和微處理(lǐ)變送器。
按(an)傳感器使(shǐ)用場合分(fen)爲:
一般型(xing)(溫度- 20～ 120℃　壓力(lì)1.6MPa);
耐高溫型(xing)(溫度180℃　壓力(li)4.0MPa);
此外,傳感(gan)器還可制(zhi)成在線可(ke)拆卸型。
5.2　儀(yí)表選型
　　針(zhēn)對插入式(shi)電磁流量(liàng)計的特點(dian),工程設計(jì)中儀表🔴選(xuǎn)型💔要點是(shì)🔴:
1)提供被測(ce)液體的性(xìng)質(主要是(shì)電導率)、流(liú)體測量範(fan)圍♻️、被測介(jiè)質溫度、壓(yā)力、工藝管(guan)道内徑等(deng);
2)根據安裝(zhuang)位置确定(ding)選普通型(xíng)一體式或(huò)分離式;隔(ge)爆型一體(ti)式或分離(lí)式;
3)根據介(jiè)質腐蝕程(cheng)度,确定傳(chuán)感器的材(cái)質;計算插(cha)入式電磁(ci)流量計可(ke)測量的最(zui)低流速(流(liú)速偏低影(yǐng)響✉️測量精(jīng)度),以确定(dìng)是否應🈲縮(suō)小工藝管(guan)徑(提高流(liú)體流速);
4)按(àn)工藝管道(dao)内徑确定(ding)插入式電(dian)磁流量計(jì)的插入深(shēn)度及所帶(dai)安裝附件(jian)。
6　插入式電(dian)磁流量計(ji)的安裝
　　如(ru)前所述,插(cha)入式電磁(cí)流量計安(ān)裝十分簡(jiǎn)單,選型時(shi)🛀隻要成套(tao)訂購法蘭(lan)短管,按傳(chuan)感器安裝(zhuāng)尺寸在工(gōng)藝管道💯上(shàng)開💰口,并按(àn)工藝管道(dào)尺寸将法(fǎ)蘭短管加(jia)工成能符(fú)合傳感器(qì)⭐安裝要求(qiu)的尺寸後(hòu),将其焊接(jiē)在工藝管(guan)道上即❗可(kě),詳見安裝(zhuang)示意圖🌏4,5)。


7　插入式(shì)電磁流量(liàng)計在洛陽(yáng)石化總廠(chǎng)的應用情(qíng)況
　　公用工(gong)程中的水(shuǐ)(新鮮水、循(xún)環水、污水(shuǐ)等)流量變(biàn)化很🌍大,且(qiě)這⛱️些💁管道(dao)大多都埋(mai)在地下,過(guò)去設置在(zài)水井中的(de)儀表由✍️于(yú)水井漏水(shuǐ)長期浸泡(pao),大多數儀(yi)表都無法(fǎ)☎️使用。近🐇幾(ji)年來,在改(gai)建或新建(jian)🈲裝置和系(xi)統工程中(zhōng)陸續使用(yòng)一批插入(ru)式⭕電磁流(liu)量計,其使(shi)用效果良(liáng)好,基本滿(man)足廠裏對(dui)這些介質(zhì)的測量和(he)計量問題(tí)。
　　在新建的(de)化纖工程(cheng)中,根據廠(chǎng)裏的使用(yòng)經驗,與承(chéng)擔🔞工程設(she)計的設計(ji)單位商定(ding),又采用一(yī)批插入式(shi)電磁流量(liàng)計,用于新(xin)鮮水、循環(huán)水及污水(shuǐ)的測量。
8　插(chā)入式電磁(ci)流量計使(shi)用中存在(zài)的問題
1)插(chā)入式電磁(cí)流量計其(qí)測量最低(di)流速一般(bān)可小至0.1m/s。但(dàn)實💜際選用(yòng)時仍應對(duì)其所測得(dé)的最低流(liu)速進行核(he)算,以确保(bǎo)被測流量(liang)有一較好(hǎo)的測量精(jīng)度。
2)流量計(ji)前直管段(duàn)應≥ 5D;流量計(ji)後直管段(duan)應≥ 3D(D爲管道(dào)公㊙️稱直徑(jing)🛀)。
3)管路有沉(chen)澱物析出(chū)時,如污泥(ní)與淤泥,此(cǐ)時流體應(ying)有較⭐高的(de)測量流速(sù),防止污物(wù)的沉積,特(te)别是在那(nà)些沉積物(wu)會産生使(shi)傳感♈器絕(jue)緣的場合(he),更應注意(yi),必要時應(ying)選擇🌈可更(geng)換電極的(de)傳感器(可(ke)在線拆裝(zhuang))。
4)對于流量(liang)變化範圍(wei)大、流體速(su)度長期低(di)于流量計(jì)要求💁的🈲最(zuì)低🌂流速的(de)場合,應考(kao)慮縮小工(gong)藝管道或(huò)采用兩台(tái)✉️一大一小(xiǎo)✔️并聯安裝(zhuāng)的流量計(ji)。
5)插入式電(diàn)磁流量計(jì)與普通電(diàn)磁流量計(ji)一樣宜在(zài)垂直的工(gong)藝管道上(shang)安裝,這樣(yàng)可防止懸(xuan)浮的固體(tǐ)沉落在電(dian)極上,同時(shí)♍使流體中(zhōng)的油分上(shàng)升到電極(jí)的測量範(fan)圍之外,如(rú)果流量計(jì)在水平工(gōng)藝管道上(shang)安裝,則應(yīng)使傳感器(qi)的電極處(chu)于水平軸(zhou)線上,避免(miǎn)電極由于(yú)空氣泡産(chǎn)生的幹擾(rao),導緻測🤞量(liàng)誤差。
6)當工(gōng)藝管道中(zhōng)不能完全(quan)充滿流體(tǐ),可采用一(yī)“V”型彎🥵管結(jié)構(見⚽圖6),這(zhè)特别适用(yong)于污水測(ce)量中含固(gù)體較多且(qiě)🛀流體不滿(mǎn)管的場合(he)。

7)電(dian)極上的信(xìn)号範圍小(xiao)(毫伏級),應(ying)避免接地(dì)電流流過(guo)🐆測量電⁉️極(ji)附近。
8)在非(fēi)金屬管道(dao)(如陶瓷或(huò)塑料等)上(shàng)安裝插入(ru)式電㊙️磁流(liú)量💘計🚶時,安(ān)裝流量計(ji)處的一段(duan)管道一般(bān)應采用金(jin)屬材質。

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