[摘要(yao)]電磁流量(liàng)計 是種根(gen)據法拉第(di)電磁感應(yīng)定律來測(ce)量管内導(dǎo)電介質體(ti)積流❤️量的(de)感應式儀(yi)表，已在化(hua)工中得到(dao)廣泛應🧡用(yòng)，在運行中(zhong)的🤟故障判(pàn)别方法受(shòu)到了國内(nèi)外🈲使用者(zhe)的關注，特(tè)别是對電(diàn)磁流量計(ji)的安裝，直(zhi)接決定着(zhe)電磁流量(liàng)計的能否(fou)正❗常運行(háng)和大大減(jiǎn)少日後的(de)維護。
1測量(liàng)原理
　　根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律，當--導體(tǐ)在磁場中(zhōng)運動切😘割(ge)磁力線時(shí)，在導體的(de)兩端即産(chǎn)生感應電(diàn)勢e,其🌏方向(xiàng)♋由右手定(dìng)💃則确定，其(qí)大小與磁(ci)場的磁感(gǎn)應強度B,導(dao)體♊在磁場(chang)内的長度(du)L及導體的(de)運動速度(dù)u成正比，如(rú)果B，L,u三者互(hù)相垂直，則(zé):
e=Blu
　　與此相仿(pang)，在磁感應(yīng)強度爲B的(de)均勻磁場(chang)中，垂直于(yu)磁⛷️場方🌏向(xiang)🔅放一個内(nèi)徑爲D的不(bu)導磁管道(dào)，當導電液(ye)體在👅管道(dao)中以流速(su)u流動時，導(dao)電流體就(jiù)切割磁力(li)線。

　　如果(guǒ)在管道截(jié)面上垂直(zhí)于磁場的(de)直徑兩端(duan)安裝一對(duì)電極(圖🛀🏻1)則(zé)可以證明(ming)，隻要管道(dao)内流速分(fèn)布爲軸對(dui)🙇‍♀️稱分布，兩(liǎng)電極🥵之間(jian)💰也特産生(sheng)感生電動(dòng)勢:

　　由上式(shì)可見，體積(jī)流量Q與感(gan)應電動勢(shì)e和測量管(guan)内徑D成線(xiàn)性關系，與(yǔ)磁場的磁(cí)感應強度(dù)B成反比，與(yǔ)其它物理(lǐ)參數無關(guan)。
2電磁流量(liang)計的安裝(zhuāng)
　　電磁流量(liang)計的正确(què)安裝對電(diàn)磁流量計(ji)的正常運(yun)✏️行極爲重(zhòng)要🈲，也大大(da)減少日後(hou)的維護工(gōng)作量:電磁(cí)流量計的(de)安裝要注(zhu)意以下幾(jǐ)個問題:
(1)安(ān)裝場所。測(ce)量混合相(xiàng)流體時，應(yīng)選擇不會(hui)引起相分(fèn)離的場所(suǒ):避免安裝(zhuang)在電動機(jī)、變壓器等(deng)強電設😍備(bei)附近，以免(mian)引起電磁(ci)場🌈幹擾:選(xuan)擇測量管(guǎn)内不會💁出(chū)現負壓的(de)場所:避免(miǎn)安裝在周(zhou)圍有強腐(fǔ)蝕性氣體(tǐ)的場所:環(huan)境溫度一(yi)-般應在-25--60'C範(fan)圍内，盡可(ke)能避免💃🏻陽(yáng)光直射:安(ān)裝在無振(zhèn)動或振動(dong)小的場所(suo)。如果振✊動(dong)過大，則應(yīng)📞在傳感器(qì)前後的管(guan)道加固定(dìng)支撐;避免(miǎn)安裝在能(néng)被雨水直(zhi)淋或被水(shuǐ)浸沒的場(chǎng)所。
(2)直管段(duan)長度。電磁(cí)流量計對(duì)表前直管(guan)段長度的(de)要求比較(jiào)低。-般，對于(yu)90°彎頭、T形三(sān)通、異徑管(guan)、全開閥]等(děng)流🤩動阻力(li)件,離傳感(gan)器電極🈚軸(zhóu)中心線(不(bú)是傳感器(qi)進口端面(mian))應有3-5D的直(zhi)管段長度(dù):對于不同(tong)⭐開度的閥(fa)門，則要求(qiu)有10D的直管(guǎn)段長度:傳(chuan)感器後一(yi)般應有2D的(de)直🔞管段長(zhang)度。當閥門(mén)不能全㊙️開(kāi)時，如果使(shi)閥門截流(liu)方向與傳(chuan)感器電極(ji)軸成45°安裝(zhuāng)，可大大減(jian)小附加誤(wu)差。
(3)安裝位(wèi)置和流動(dòng)方向。電磁(cí)流量計可(ke)以水平、垂(chui)直⚽或傾👣斜(xie)安裝。水平(píng)安裝時，電(diàn)磁流量計(jì)電極軸必(bi)須水平放(fàng)置💁。這樣可(kě)以防止♍由(you)于流體所(suo)夾帶的氣(qi)泡而産生(sheng)的電極短(duan)時間絕緣(yuan):也可防止(zhi)電極被流(liu)體中沉積(ji)物覆蓋。不(bú)應将電磁(ci)流量計安(an)裝在最高(gao)點，以免有(you)氣體積聚(jù)，安裝在管(guǎn)系最高處(chu)，爲不良的(de)安🔴裝位置(zhi)，應予以避(bi)免。
　　垂直安(ān)裝時，應使(shǐ)流動方向(xiang)向上，這樣(yàng)可使無流(liu)量或㊙️流量(liang)很小🈲時，流(liu)體中所夾(jia)帶的較重(zhong)的固體顆(kē)粒下沉，而(ér)較輕的脂(zhī)肪類物質(zhi)上升離開(kai)傳感器電(dian)極區.測量(liang)😍泥漿、礦漿(jiāng)等液㊙️固二(er)相流時，垂(chuí)直安裝可(ke)以避免固(gu)相覺沉澱(diàn)和電磁流(liú)量🐆計襯裏(li)不均勻磨(mó)損。傳感器(qì)安裝處應(yīng)具有一-定(ding)背壓，電磁(ci)流量計出(chū)口直接排(pái)空易造成(chéng)測量管内(nei)液體非滿(man)管，爲不良(liáng)的安裝位(wei)置，應予以(yǐ)避免。爲了(le)防止傳感(gan)器内産生(sheng)負壓✉️，電磁(cí)流量計應(yīng)安裝在泵(beng)的後面，而(ér)🏃🏻不應安裝(zhuāng)在泵的前(qian)面🈲。
(4)安裝旁(pang)路管。爲了(le)便于液流(liu)靜止時檢(jian)查和調整(zhěng)零點，中小(xiǎo)管徑應盡(jin)可能安裝(zhuang)旁路管。在(zài)測量含有(yǒu)沉澱物流(liú)體時，應考(kǎo)慮便于清(qīng)洗電磁流(liu)量計的安(an)裝🥵方式。如(rú)圖2.

采用圖(tu)2安裝，即便(biàn)是在生産(chǎn)中也可以(yǐ)切出來，進(jin)行🔴維💯護和(he)處理。
(5)接地(di)。
　　由于電磁(cí)流量計的(de)工作原理(li)和特性，接(jie)地屏蔽外(wai)界電磁幹(gan)擾特别重(zhong)要:同時爲(wèi)了使測量(liang)正确和電(dian)極不會發(fā)㊙️生電流腐(fu)蝕，電磁流(liu)量計必須(xū)單獨接地(di)，并使傳感(gǎn)器和流體(ti)大約處于(yu)相同電位(wèi)。分離型電(diàn)磁流量計(ji) ，原則上接(jiē)地應在流(liu)量計側，轉(zhuan)換器接地(dì)應在同一(yi)接📞地點，在(zai)大多數情(qíng)況下，流量(liang)計的内裝(zhuang)參比電極(ji)或金屬管(guǎn)能确保所(suǒ)許的電位(wèi)平衡。因此(cǐ)，可以通過(guò)内裝的參(can)比電極和(hé)金屬管将(jiāng)管中流體(ti)接地，将流(liu)量計的接(jie)地片與接(jiē)地線相連(lian)。如果傳感(gǎn)器安裝于(yu)帶陰極腐(fu)蝕😄保護管(guǎn)道上，除了(le)流量計和(he)接地環--起(qi)接地外，還(hai)要👅用👌粗銅(tóng)線繞過流(liu)量計跨接(jiē)在管道的(de)兩法蘭上(shàng)，使陰極保(bao)護電🍉流與(yǔ)流量計之(zhī)間隔離。對(duì)于金屬非(fēi)接地管道(dào)，應用粗銅(tong)線連接，保(bǎo)證法蘭至(zhì)法蘭和法(fa)蘭到流量(liang)計👣是連通(tōng)的。對于非(fēi)導電的塑(su)♊料管或襯(chen)裏管，如果(guǒ)沒有參比(bǐ)電極或由(you)于電位平(ping)🤩衡電流的(de)存在，需将(jiang)流體通過(guò)接地環接(jiē)地。
3電磁流(liú)量計在煤(mei)化工生産(chǎn)中的常見(jiàn)問題
　　電磁(cí)流量計作(zuo)爲當前流(liu)程工業廣(guang)泛使用的(de)流量📞計，在(zài)應用過程(cheng)中依據其(qí)故障與成(cheng)因分爲五(wǔ)類，下面就(jiù)電磁流量(liang)計的這些(xiē)常見故障(zhang)的成因、檢(jiǎn)測判别方(fang)法❓以及對(duì)🔴故障的處(chu)理方式簡(jiǎn)要闡述。
3.1液(yè)體中含有(yǒu)氣泡和非(fēi)滿管的現(xiàn)象
　　液體中(zhong)含有氣泡(pao)的現場導(dao)緻測量不(bu)準或測量(liang)值波動(輸(shu)出波動)，液(yè)體中泡狀(zhuàng)氣體的形(xing)成有從外(wài)界🏃🏻‍♂️吸入和(he)液☂️體中溶(rong)解氣體(空(kōng)氣)轉變成(cheng)遊離狀氣(qi)泡兩種途(tú)徑。若液體(tǐ)中含有較(jiao)大氣泡，則(ze)因擦過電(dian)極🈲時能遮(zhē)蓋整個電(diàn)極，使流量(liang)信号輸入(ru)回路瞬時(shi)開路，導緻(zhi)輸出信号(hao)出現波動(dong)。非滿管現(xiàn)☂️象可以看(kàn)作液體中(zhong)含有氣泡(pao)的一種極(ji)端情況。液(ye)體未充滿(man)管道可分(fen)爲液面高(gāo)度高于測(ce)量電極水(shuǐ)平面或低(di)于水平面(miàn)兩種情況(kuang)。當管内液(ye)面高于電(dian)極水平面(miàn)時，若管系(xi)的前後直(zhí)管段比較(jiao)理想時，電(dian)磁流量計(jì)的測量大(da)多能夠穩(wen)定，但流量(liàng)計所計量(liàng)的液體體(tǐ)積包含了(le)管内的氣(qì)體體積，故(gù)這種測量(liang)存在着很(hěn)大的測量(liang)誤差。當管(guǎn)内液面高(gao)度低于電(diàn)極表面時(shí)，此時電極(ji)裸💛露在空(kong)氣中，測量(liang)回路實際(ji)處于開路(lù)狀态。電磁(ci)流量計的(de)測量值和(he)輸出處于(yu)一種随機(ji)的☔狀态，不(bu)停地波動(dòng)或是滿度(du)。這也是在(zai)非工作狀(zhuang)态即管道(dao)無液體介(jiè)質時，電磁(ci)流量計指(zhi)示💃🏻随機值(zhi)，工藝人員(yuan)有時會認(ren)爲流量計(jì)出😘故障。
　　最(zuì)簡單的判(pàn)别方法是(shì)當遇到波(bo)動時，切斷(duàn)磁場的🌏勵(lì)磁🛀🏻回🧑🏾‍🤝‍🧑🏼路電(diàn)🌍流，如果此(cǐ)時儀表依(yi)然有顯示(shì)且不穩定(dìng)時，說明大(da)多是由于(yú)氣泡或非(fēi)充滿管的(de)影響造💞成(chéng)。如果⛹🏻‍♀️此時(shí)以萬用表(biǎo)測量電極(jí)電阻，可測(ce)量到電極(jí)的回路電(diàn)阻要比🈲正(zheng)常時高;引(yin)起這方👄面(mian)的現象🆚的(de)多數還是(shi)在安裝方(fāng)面的原因(yin)，電磁流量(liang)計的安裝(zhuāng)合适與否(fǒu)直☎️接影響(xiǎng)到測量效(xiào)果，同時對(dui)于被測介(jie)質中含有(yǒu)空氣的情(qíng)況，如果判(pàn)斷是由安(an)裝位置引(yǐn)起的，如因(yin)電磁流量(liàng)計裝在管(guǎn)道的高點(diǎn)而滞留氣(qi)體或外界(jie)吸入空氣(qì)造成流量(liàng)計波動的(de)話，更換🛀安(an)裝位置是(shì)最徹底的(de)解決方法(fǎ)，在管線最(zui)低點或采(cai)用U型管安(an)裝。但很多(duo)應用情況(kuàng)是口徑較(jiào)大或者安(ān)裝的位置(zhi)不易改換(huan)，建🤞議在👅流(liú)量計.上遊(you)安裝集氣(qì)包和排氣(qì)閥，在安裝(zhuang)了排氣裝(zhuāng)置後，測量(liàng)即恢複正(zhèng)常。在流量(liang)計安裝時(shí)盡量避免(mian)出現非滿(mǎn)管的💞情⛹🏻‍♀️況(kuàng)，如前面提(ti)及的在管(guǎn)線最低端(duan)安裝或有(yǒu)意将流🐇量(liàng)計安裝在(zai)U型管道和(he)垂🚶直管道(dao)上。典型故(gù)障:煤氣🐅化(hua)33單元P-3301AB出口(kou)流量，由于(yú)安裝在泵(bèng)的出口高(gāo)處水平管(guǎn)道上，造成(cheng)工藝水沒(méi)充滿電磁(ci)流⛹🏻‍♀️量計，造(zao)成🏃‍♂️指示波(bō)動大，即測(ce)量值和輸(shū)出處于一(yī)種随機的(de)狀态，不停(ting)地波動或(huo)是滿量程(chéng):工藝無法(fa)參考，把電(dian)磁流量💞計(jì)改裝到垂(chuí)直管道或(huo)合适的水(shui)平管線上(shang)，才能徹♉底(di)🌈解決問題(ti):存在同樣(yàng)問題的還(hai)有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是由(you)于安裝位(wei)置不合适(shì)造成指示(shi)波動大。
3.2電(dian)極腐蝕
　　在(zai)排除氣泡(pào)的因素後(hòu)有因電極(jí)腐蝕而造(zao)成測量值(zhi)晃🌍動的🌍情(qing)況，且都以(yǐ)傳感器失(shī)效而告終(zhōng)。
　　由于電極(jí)材料的選(xuǎn)擇不當造(zao)成電極爲(wèi)被測液體(ti)所腐♉蝕😘，從(cong)而導緻流(liú)量計輸出(chū)波動。電極(ji)一旦被腐(fǔ)蝕後，所造(zào)成的結果(guǒ)🔆對此的解(jie)決方法，隻(zhi)有更換新(xīn)的電極。
3.3電(dian)極結垢及(jí)電極短路(lù)
　　電極短路(lu)的判别比(bi)較簡單，若(ruò)被測介質(zhi)中含有金(jin)屬物♍質時(shí)🔞，電極短路(lù)較易診斷(duan)，此時測量(liang)值明顯偏(pian)小或趨于(yú)⁉️零。但這種(zhong)現象在日(rì)常運行中(zhōng)并不多見(jiàn)。因電磁流(liú)量計經常(chang)應用于原(yuan)水和污水(shuǐ)等計量環(huán)境，電極結(jie)垢的發生(sheng)幾率較高(gao)。當電極結(jié)垢時，表現(xian)🌐爲信号逐(zhu)漸減小，直(zhi)至絕緣而(er)使得信号(hào)回路開路(lu)，此時流量(liang)信号被隔(ge)絕。
　　當被測(ce)介質的粘(zhān)度較高時(shí)，易在管壁(bi)附着和沉(chén)澱✌️，若附着(zhe)的介質是(shì)比被測液(yè)體電導率(lǜ)高的導電(diàn)物質，則信(xìn)号電勢被(bèi)分🤟流而不(bú)能工作，即(jí)電極短路(lu)，若是非導(dǎo)👣電層，就是(shi)我們日常(cháng)所說的電(dian)🆚極結垢，則(zé)使電極開(kāi)路而不能(neng)工🏃‍♂️作。結合(he)工藝工況(kuàng)拆下清洗(xǐ)電🏃磁流量(liang)計是一個(ge)比較徹‼️底(di)的方法。
　　典(dian)型案例:煤(mei)氣化14單元(yuan)，渣池循環(huán)水泵P-1402AB出口(kou)去V-1402的渣池(chí)水的🐪電磁(cí)流量計14FT-0003,由(yóu)于渣池水(shuǐ)含細渣和(he)污垢，加上(shàng)是水平安(an)裝，更容易(yì)造成襯裏(li)和電極結(jie)垢，從而⛱️造(zao)成流量計(ji)的指示逐(zhú)漸減小。解(jie)決方案，是(shì)管路進☁️行(háng)改造，增加(jiā)旁路，便📱于(yu)生産期🌂間(jiān)可以交出(chū)，清洗電🐪磁(cí)流量計。
3.4襯(chen)裏變形
　　測(cè)量不準确(que)或電磁流(liú)量計損壞(huài)。襯裏變形(xing)，大多發生(shēng)在氟🈲塑料(liao)的襯裏，氟(fú)塑料襯裏(lǐ)特别是聚(ju)四氟乙烯(xī)(PTFE)襯裏本身(shēn)的工藝結(jie)構，因爲聚(jù)四氟乙烯(xi)與管壁🈲間(jiān)僅靠壓貼(tiē)，無粘結力(li)，故不能用(yòng)于負壓管(guǎn)道。聚四氟(fu)乙烯(PTFE)實用(yòng)溫度不能(neng)大于150°，因此(cǐ)，聚四氟乙(yi)烯(PTFE)襯裏的(de)電磁流量(liang)⛹🏻‍♀️計不能應(ying)用于高溫(wen)場合管道(dao)，若在高溫(wen)下瞬時形(xíng)成負壓後(hou)則會引起(qǐ)襯裏變形(xing)。

　　典型案例(lì):煤化工裝(zhuang)置中，泵P-1601打(da)到J-1602的電磁(ci)流量計16FT-0012，在(zài)生産工作(zuo)✍️過程中，指(zhǐ)示逐漸變(bian)小，停車拆(chai)開檢查，檢(jiǎn)查發👉現四(sì)氟襯裏變(biàn)形，向内鼓(gǔ)泡，如圖3:後(hòu)分析原因(yin)發現管道(dào)介質溫度(dù)工🏃況在150°以(yǐ)♊上，因電磁(ci)流量計是(shi)四氟襯裏(lǐ)，使用溫度(dù)不應超過(guò)150°，另外工藝(yi)停泵P-1601，沒有(yǒu)🈲打開排放(fang)，電磁流量(liàng)計安裝位(wèi)置又高，溫(wen)度冷卻冷(lěng)♈凝後形成(chéng)負壓👅，造成(chéng)襯裏變形(xíng)。

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