摘要:流量(liang)計 是工業生(sheng)産的眼睛,同(tong)時也是計量(liang)科學技術的(de)重🔴要組成部(bù)分,與國民經(jing)濟的發展、國(guó)防建設及科(kē)學研究密切(qie)相關。　　所以好(hǎo)的流量計應(yīng)用,對保證産(chan)品質量、提高(gao)生産效率、促(cu)進科技發展(zhan)進步具有重(zhòng)要🏃意義。文章(zhāng)着重對電磁(cí)流量計 的工(gong)作原理應用(yòng)進行闡述,對(duì)電磁流量計(jì)在工業.上如(ru)何合理的選(xuǎn)用以及對電(diàn)磁流量計的(de)應用心得和(he)經驗進行了(le)總🥰結。
0引唁
　　流(liu)量計大部分(fen)用于測量管(guǎn)道或明渠中(zhōng)流體流量❌的(de)📐一❤️種☎️儀表設(shè)備。流量計是(shi)計量科學技(ji)術的重要組(zǔ)成部分。流量(liàng)計廣泛應用(yong)于國防建設(shè)、工農業生産(chan).科學研究對(dui)🚩外貿易以及(ji)人民生活等(děng)各個領域。如(ru)果沒有流量(liàng)計量,那麽工(gōng)業将無法正(zheng)常的生産,也(ye)無法保證工(gōng)業的貿易來(lái)往。在化工行(hang)業,流量計量(liang)不正确會造(zào)成化學組分(fen)無法達到标(biāo)準要求,産品(pin)質量就無法(fa)得到保障,更(geng)嚴重的還可(ke)能會導緻生(sheng)産安全事故(gù)。在工業生産(chǎn)中，液體、氣體(ti).蒸汽等介質(zhì)流量的🧡測量(liang)和調節十分(fèn)重要。流量計(jì)量的🈲正确與(yu)否對工業生(shēng)産意義重大(da),随着科技不(bú)斷的發展💚,在(zài)工業的應用(yòng)上流量測量(liàng)的正确率已(yǐ)經成爲保障(zhang)安全運行的(de)重要因素"。
1流(liú)量計的種類(lei)
(1)按測量原理(lǐ)分類:力學原(yuan)理.電學原理(li)熱學原理、光(guāng)學原理、聲學(xué)原理、原子物(wu)理學原理等(deng)。(2)按測量結構(gou)原理🍓分類⛷️:容(róng)積式流量計(jì).壓差式流量(liang)計. 浮子流量(liang)計 、 渦輪流量(liàng)計 .電磁流量(liàng)計. 渦街流量(liang)計 . 質量流量(liang)計 等。
2電磁流(liú)量計的曆史(shǐ)
　　電磁流量計(ji)是采用法拉(lā)第電磁感應(ying)定律原理制(zhì)🤞作👄而👈成的一(yī)種可以測量(liang)導電液體體(tǐ)積流量的儀(yi)表設備。20世紀(jì)50年代初電磁(cí)流量計實現(xiàn)了産業化應(yīng)用，70年代後期(qi)低頻矩形波(bo)勵磁替換了(le)早期應用的(de)工頻交流勵(li)磁方式👌,得到(dao)更爲廣泛的(de)應用。近年來(lái),電磁流量計(jì)的應用更爲(wei)🌈廣泛，給排水(shui)工程,固液兩(liang)相等難測流(liú)體或要求較(jiao)高的場，如:造(zao)紙産業🐕紙漿(jiāng)液、有色冶♋金(jin)業的礦漿.選(xuan)煤廠的煤🌐漿(jiang).化學産業的(de)強侵蝕液以(yǐ)及鋼鐵🍓産業(ye)高爐冷卻水(shui)控制和監控(kòng)，醫藥産業、食(shí)物産業、生物(wu)工程🔞等有衛(wèi)生要求的場(chang)🧡所均有較好(hao)的應用。
3電磁(ci)流量計的基(jī)本原理
　　測量(liàng)原理是基于(yú)法拉第電磁(ci)感應定律。即(ji);導電液體在(zài)♌磁場中作切(qiē)割磁力線運(yun)動時,導體中(zhong)産生感應電(dian)動勢,其感🙇‍♀️應(yīng)電勢E爲:
E=KBVD(1)
式中(zhōng):K爲儀表常數(shu);B爲磁感應強(qiáng)度;V爲測量管(guǎn)截面内的㊙️平(píng)均😘流速;D爲測(ce)量管的内徑(jìng)。
　　在電磁流量(liàng)計測量流量(liang)時,流體流過(guo)垂直于流動(dòng)方🙇‍♀️向時産生(sheng)磁場,導電性(xing)液體的流動(dòng)感應出一個(gè)與平均流速(sù)(亦即體積流(liu)量)成正比的(de)電壓,其感應(yīng)♉電壓信号通(tōng)過兩個與液(ye)體直接接觸(chù)的電極檢出(chū)，并通過專🧡用(yòng)信号電纜傳(chuan)送至🙇🏻信号放(fàng)大器,最終轉(zhuǎn)換成統一的(de)輸出信号。
4電(dian)磁流量計的(de)優勢
(1)測量不(bu)受流體密度(du).黏度.溫度、壓(ya)力等工況條(tiao)件的影響;(2)測(ce)量管内任何(he)無節流元件(jiàn),所以介質流(liu)過時🙇🏻，不會造(zao)成壓損，直管(guǎn)段要求與其(qi)他形式流量(liàng)計相比相對(dui)較低;(3)具有良(liang)好的耐腐蝕(shí)和耐磨損特(tè)性:(4)功耗相對(duì)其他形式的(de)流量計相對(dui)較低.零點穩(wěn)定.精确度較(jiao)高;(5)多🔱種安裝(zhuāng)形式可以便(biàn)于用戶進行(hang)選擇🍓,例如:一(yi)體式.分體式(shì).挂牆式等;(6)流(liu)量計可以雙(shuāng)☔向測量,可顯(xian)示🙇🏻正、反向❄️流(liú)量,并具有多(duo)種輸出選擇(zé),如:電流、脈沖(chòng)、數字通訊、HART等(deng)。
5電磁流量計(ji)的劣勢
(1)無法(fa)測量氣體.蒸(zheng)汽以及含有(yǒu)大量氣體的(de)介質:(2)基㊙️本無(wú)法測量電導(dǎo)率很低或者(zhe)不導電的液(ye)體介質;(3)會受(shòu)到周圍強磁(ci)場🌈的影❤️響。
6電(dian)磁流量計的(de)選用
6.1電極
　　一(yī)般情況下，測(cè)量介質不結(jie)晶、不沾污電(dian)極的介質⭕可(ke)選用标準電(dian)極;如測量介(jie)質含有腐蝕(shi)性，應根據被(bèi)測介質👉的腐(fǔ)💋蝕特㊙️性進行(hang)選擇，如介質(zhi)混雜建議進(jin)行挂片測試(shì)以防盲❤️目選(xuǎn)擇材質帶來(lái)不必要的經(jīng)濟損失及安(an)全風險。
舉　　例(lì)如下:工業上(shàng)的用水、原水(shuǐ)、下水、污水、稀(xī)酸、稀堿等弱(ruo)腐🔞蝕性🔅酸、堿(jiǎn).鹽,建議選用(yong)316L材質;海水、鹽(yan)水、弱酸🔞.弱堿(jiǎn)建議選用哈(hā)式合金材質(zhì);沸點的鹽酸(suan).硝酸、硫酸強(qiang)腐⛷️蝕性建議(yì)選用钽材質(zhì)。
6.2襯裏
　　應根據(ju)被測介質的(de)腐蝕性,介質(zhì)磨損特性及(ji)介質☂️運㊙️行溫(wēn)度範圍進行(hang)選擇。例如:.-40~180℃,酸(suān)堿等強腐蝕(shí)性介質,衛📐生(shēng)類介質⁉️建議(yì)⛹🏻‍♀️選用PTFE材質。-5~80℃,一(yi)般的水、污水(shui)泥漿礦漿,建(jiàn)議選用氯丁(dīng)橡膠材質㊙️。
6.3防(fang)護等級的要(yào)求
　　根據國标(biāo)GB4208--2017與國際電工(gong)委員會IEC标準(zhun)(IEC529--76)關于外殼防(fáng)護⭐等級爲:IPXX,第(di)💰一位代表的(de)是防塵等級(ji),考慮到工業(yè)生産中惡劣(liè)的環💋境與不(bú)定因素，我們(men)在工業使用(yòng)中👄基本選擇(ze)的都💰是IP6X,6數字(zi)✂️代表完😄全防(fang)止外物及灰(hui)塵。所以基本(běn)❤️在防護等☔級(ji)上選擇IP65\IP66\IP67\IP68,在工(gong)業中我們基(ji)本選擇IP67和IP68的(de)較🔅多，7數字代(dài)表✌️在深達1m的(de)水中防30min的浸(jìn)泡影響，8代表(biao)在深度超過(guò)1m的水中防持(chi)續浸泡影響(xiang)。
6.4接地環
　　普通(tong)接地環，保護(hu)接地環,用于(yú)保護PTFE翻邊不(bu)受損傷及帶(dai)☀️頸接地💘環,适(shi)用于磨損性(xìng)介質,保護端(duan)部襯裏,延長(zhang)傳感器壽命(mìng)(建議與儀表(biao)--起訂貨和标(biāo)定,否則可能(neng)影🐉響精度),接(jiē)地環材質:不(bú)鏽鋼、哈氏合(he)金、钽等。
6.5安裝(zhuāng)方式
　　一體式(shì)、分體式或者(zhě)挂牆式。
6.6電極(jí)形式
　　标準型(xíng)或刮刀型。
6.7電(dian)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防(fang)爆等級
　　AEPSIATEX等。
7電(diàn)磁流量計選(xuan)用及應用的(de)經驗
　　當電磁(ci)流量計到貨(huò)之後,務必第(di)-一時間安排(pái)人員對其⚽組(zu)織進行驗收(shōu),其中到貨檢(jiǎn)查有幾點需(xu)格外注意。銘(ming)牌的檢❄️查務(wù)必确認其參(can)數是否齊全(quán),參數💚與設計(jì)規格書及計(ji)算書規格--緻(zhi),其中參數一(yi)般包括但不(bu)限于:産品制(zhi)造廠名稱、産(chan)品規格型号(hào)、出廠🎯編号.公(gong)稱通徑、流量(liang)範圍.精度等(deng)級.流量計特(te)性系數.防爆(bào)等級、防護等(děng)級、制造年月(yue)等參數。外觀(guan)檢查時需要(yao)注意不得🔞出(chū)現毛刺、刻痕(hén).裂紋.鏽蝕.黴(méi)斑.塗層不允(yun)許有起皮.剝(bao)落的現象。
　　法(fa)蘭密封面無(wu)任何損傷。如(rú)果條件允許(xu)可以用754連接(jie)變送器檢☂️查(cha)設置參數确(què)保與設計規(gui)格書及計算(suàn)規格書參數(shu)-緻,另務必注(zhu)意K系數是否(fǒu)與銘牌--緻,生(sheng)産日♈期是否(fou)🏒與銘牌😍一緻(zhì)，以防出現返(fǎn)修的産品。随(sui)機合格🈚證書(shū)及檢定或标(biao)定🔆證書是否(fǒu)🤩齊全且合格(gé),随機備件⛷️是(shì)否齊全且合(hé)格。供電電壓(yā)是否與設計(ji)規格書或計(ji)算書保持一(yi)緻。變送器及(ji)傳感器蓋是(shi)否蓋緊,孔洞(dong)是否封堵合(he)格,傳感器及(jí)變送器專用(yong)電纜是否提(tí)供，且無任何(hé)損傷。如檢🐆查(cha)發現任何問(wèn)題,務必♉在第(dì)一時間将驗(yàn)收情況反饋(kui)給商⛹🏻‍♀️務部門(men),要求其盡快(kuài)答複,避免因(yin)爲處理或者(zhe)更換時間✉️過(guò)長影響現場(chang)的安裝及🔞施(shi)工。
(1)電極的材(cai)質選用并不(bú)是絕對的，當(dāng)選型時除了(le)考慮設🐅計的(de)🛀介質外，也要(yào)充分考慮是(shi)否存在其他(tā)介質的可能(néng)，是否存在介(jie)質發生改變(biàn)或者濃度發(fa)生㊙️改變的情(qing)況,評估後再(zài)做選擇,避免(mian)造成設備損(sun)壞的風險。我(wo)們在選用時(shí)經常會忽略(luè)可能😄存在的(de)介⭐質,這導緻(zhì)後期投用介(jiè)質後很快就(jiu)無法正常使(shi)用,二次選型(xing)來解決投人(ren)的成本也會(huì)更高,而且更(gèng)重要的還面(mian)臨着工藝是(shi)否具備隔離(lí)的條件,此問(wèn)題會給貿易(yì)計量或成🎯本(běn)核算帶來巨(jù)大困難。解決(jué)辦法:在項目(mù)🈲詳細設計階(jie)段時,首先工(gōng)藝介質要☁️由(you)設🤩計院工藝(yì)專業和有生(sheng)産運行經驗(yan)的業主共同(tóng)确認後再反(fan)饋給儀表專(zhuan)業進行選型(xíng)确認，尤其明(ming)确濃度範圍(wéi)，這是材質選(xuan)擇的關鍵部(bù)分，同時也要(yào)充🤩分考慮材(cái)質的投資成(cheng)本。
(2)襯裏材質(zhì)的選擇,很多(duō)會忽略掉耐(nai)磨性,一般在(zai)設計規💁格書(shū)中并不會明(ming)确支持介質(zhi)的特性,盲目(mu)地選用材質(zhì)會大大縮🌂短(duǎn)電磁流量計(ji)的使用壽命(ming)。解決辦法:除(chú)正常的原水(shuǐ)、循環水、酸.堿(jiǎn)等以外的介(jiè)質,需要格外(wai)注意，如設計(ji)院未明确,且(qiě)自己不了解(jie)介質特性時(shí)需格外注意(yi)。需向設計院(yuàn)和有生産運(yùn)行經驗的業(ye)主咨🌏詢，之後(hou)再進行選型(xíng)。同時也要充(chong)分㊙️考慮材質(zhi)⭐的投資成本(běn),襯裏材質不(bu)同會導緻不(bú)同電磁流量(liang)計的價格😍偏(piān)差很大。
(3)防護(hù)等級的應用(yòng)經過多年應(yīng)用建議,戶外(wài)露天的🌈選🔞擇(zé)🌏最好🌈爲IP67,液下(xia)使用或者閥(fa)井内的選擇(ze)最好爲IP68,特别(bié)提示有很多(duo)閥門]井内設(she)計防護等級(jí)是IP67,但在應用(yòng)時發現流量(liang)計安裝位置(zhi)頻繁出現閥(fá)門井内滲漏(lou)，或者下雨存(cun)積井内導緻(zhi)電磁流量🔞計(ji)傳感器🏃‍♀️長期(qi)處于水下,這(zhè)導緻儀表元(yuan)件的損壞危(wēi)害性最大。
(4)接(jie)地環的選擇(zé),很多工廠”爲(wèi)了便于安裝(zhuāng)也爲了節約(yue)成本⭐基本不(bu)選擇配備接(jie)地環,自己安(an)排施工單位(wei)在法蘭面焊(han)接兩處螺⛹🏻‍♀️釘(ding),供連接等電(diàn)勢線使用。此(ci)方案也可接(jie)受,但務必注(zhu)意焊接時對(duì)襯裏的保護(hù)，高溫會導緻(zhi)襯裏的破壞(huai)，如局部處理(li)破壞會導緻(zhi)在介質投用(yòng)後無法正常(chang)使用,有腐蝕(shi)的介質也會(hui)很快将襯💛裏(lǐ)損壞後面的(de)殼體穿孔，存(cun)在安👈全風險(xian)。另焊接螺釘(dìng)處,需注意🌂防(fáng)腐措施，我們(men)會經常發現(xiàn)現場電磁流(liú)量計的迅速(sù)腐蝕都源自(zi)🛀于焊接螺釘(ding)，基本都是焊(hàn)接後破壞了(le)原防腐塗層(ceng)，施工後又不(bú)進行防腐導(dao)緻，尤其是在(zai)存在酸霧區(qu)域更爲明顯(xian)。如果工藝管(guǎn)道是絕緣材(cai)質,那麽建議(yì)要配備接♉地(dì)環。信号源參(cān)考零電位,使(shǐ)被測介質與(yǔ)大地相連通(tong)抗外界幹擾(rǎo)。接地點離傳(chuán)感器越近🈚越(yuè)好,絕不能與(yu)其他設備接(jie)地點相連接(jie),要求接地電(dian)阻≤100.接地要📧求(qiu)電磁流量計(jì)變送器外殼(ké).屏蔽線、測量(liàng)導管及變送(song)器兩端的管(guǎn)道都要接地(di)且單獨設置(zhì)接地點,絕不(bu)能接在電㊙️機(jī)電氣等公用(yong)地線或上下(xia)水管道_上;轉(zhuan)換器部分已(yǐ)通過電纜線(xiàn)接地,無須再(zài)行接地，以免(mian)因電位不同(tóng)而引入幹擾(rao)。
(5)安裝方式可(kě)以根據需求(qiú)自行選擇,如(ru)沒有特殊要(yao)👌求,建⚽議選擇(zé)分體式，根據(jù)使用經驗,雖(sui)然分體式增(zēng)🥵加了📱接線的(de)環節以及安(an)裝分體式變(biàn)送器的工作(zuò)量。但對于後(hòu)期維護來✉️講(jiǎng)十分便利,因(yīn)爲在應用中(zhong)有一些一體(ti)式的電💯磁流(liu)量計👉安裝位(wei)置對維護工(gong)🈲作不便利,可(ke)能面臨需要(yao)🆚搭設腳手架(jià)或者進人受(shou)⭐限空間作業(ye),這不但增加(jiā)了維修工時(shí),也增加🈲了作(zuò)💃業的風險,同(tóng)時對于操作(zuo)人員現場巡(xún)檢時,可以随(suí)時觀察到現(xiàn)場的電磁流(liu)量計指示。當(dang)然㊙️如果工廠(chang)具有PRM管理系(xì)統，無論哪種(zhǒng)安裝❄️方式都(dōu)可以。
(6)電極形(xing)式--般建議選(xuǎn)擇廠家的标(biāo)準形式，對于(yu)污泥的工況(kuang)有些設計院(yuàn)會設計帶有(yǒu)挂刀功能的(de)形式,所謂刮(gua)刀電極🙇‍♀️就是(shì)可以在工藝(yì)正常運行時(shí)可以手.動機(ji)械清理附着(zhe)于電極表面(miàn)的沾💃🏻污物。目(mù)前也♈有一些(xie)廠家可以生(shēng)産在工藝運(yun)行的條件下(xià)将電極拆卸(xie)安裝的功能(néng),這兩🤩種功能(neng)在某些情況(kuàng)會有一-定的(de)作用,但♍是對(duì)于維護來講(jiang),因爲增加了(le)附件也就是(shi)增加了維修(xiū)的環節和精(jing)密🌏封點,同時(shí)帶來的就是(shì)故障率的增(zeng)加，某些方面(miàn)增加了✨維修(xiu)的成本。
(7)供電(diàn)選擇根據設(she)計院的要求(qiu)執行即可,但(dàn)仍然建議可(kě)以在🤩詳設階(jie)段能夠确認(ren)電纜的路由(you)距離,如果距(ju)離過長将導(dao)緻♈電壓衰減(jian),電磁流量計(jì)無法正🈲常使(shǐ)用,這也是我(wo)們在新建項(xiang)目中常✍️見的(de)一種情況。(8)防(fáng)爆級别和要(yào)求💞根據設計(jì)院提供的防(fáng)爆區域等級(jí)要求選型即(jí)可。
(9)現場施工(gong)單位的安裝(zhuang)不滿足電磁(cí)流量計的要(yao)求,此問題大(dà)⛱️多🚶‍♀️存在于新(xin)建工廠和改(gǎi)擴建裝置,施(shi)工單位基本(ben)都是按圖施(shi)工，施工後電(diàn)磁流量計投(tóu)用,介質因爲(wèi)不滿👌管的情(qing)🚶況導緻無法(fa)正⛱️常使用。此(ci)問♋題一直困(kùn)擾用戶,導緻(zhì)後期需要調(diao)整電磁流量(liang)計🈲位置或者(zhě)變更管線走(zǒu)向🔴既增大了(le)施✨工量，也帶(dài)來了不必要(yao)的損失。
解決(jue)辦法:設計院(yuan)在基礎設計(jì)時需要明确(que)提出電磁♈流(liu)量計直管段(duan)要求及滿管(guǎn)要求，在現場(chǎng)施工安裝時(shí)需儀❓表專業(ye)人⛷️員及有生(shēng)産運行經驗(yàn)的業主共同(tóng)确認是否保(bao)證滿管,如确(que)認無法滿足(zu)申請設計變(bian)更進行管線(xiàn)的調整。在PID圖(tu)審查時我📞們(men)需對幾點格(ge)外關注,安裝(zhuāng)要在控制閥(fá)門前，在泵的(de)後面進♈行安(an)裝。另注意電(diàn)磁流量計的(de)💋直管段要求(qiú),一☎️般是以電(diàn)極爲🐕起點,以(yi)前有很多施(shi)工人員一直(zhi)是以法蘭進(jin)行計算是一(yi)種誤解。如果(guǒ)具備條件建(jian)議垂直💃安裝(zhuāng),使介質自下(xia)而上🍉流經儀(yi)表。如不能垂(chuí)直安裝🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,水平(ping)安裝也可以(yi)🔱,但要保證兩(liang)電極在同一(yī)水平面上。當(dāng)被測介質中(zhōng)固體顆粒多(duo)時,應乘直安(ān)裝使襯裏不(bu)受磨揭(水平(píng)安裝會造成(cheng)局部磨損).流(liú)量計安🐇.裝使(shǐ)用時,不能在(zài)負壓的情況(kuang)下🏃‍♂️使用💞。因爲(wèi)變送器的襯(chen)裏容易剝落(luò),所⛷️以流量計(ji)隻能在正壓(yā)的工藝🙇🏻管線(xiàn)上安裝使用(yong)。
(10)在施工安裝(zhuang)電磁流量計(ji)時我們會常(chang)見到在緊固(gù)法蘭連接的(de)螺檢時造成(cheng)襯裏的翻邊(biān)位置損壞,日(ri)後會🏃很容易(yì)的導緻洩漏(lòu)💋或腐蝕，這就(jiu)要求我們在(zai)安裝電磁流(liú)量計時,襯裏(li)的翻邊會在(zai)🍉受到壓力作(zuò)用下變形，安(ān)裝時務必要(yao)将螺🌂檢均勻(yun)的擰緊，如果(guǒ)✔️有條件建議(yi)使用扭矩扳(bān)手進行安裝(zhuang)🈲。
(11)在介質投用(yong)後即使流量(liàng)指标穩定，也(yě)建議現場對(dui)電磁流🔴量🌂計(jì)的振動情況(kuang)進行檢查,如(ru)果在這種工(gōng)況下長時💜間(jiān)運行會導緻(zhi)後續帶來的(de)危害，例如:電(diàn)氣.元件的損(sǔn)傷.接線端子(zi)的松動.法蘭(lan)的洩漏等。
8結(jié)語
　　綜上所述(shù),工業上合理(lǐ)地選用電磁(ci)流量計且保(bao)證長期⛹🏻‍♀️可靠(kao)的應用關鍵(jiàn)的核心在于(yu)确認好設計(ji)工況參🈲數,這(zhe)樣才能保證(zheng)在電磁流量(liàng)計選型時是(shi)正确可靠🥰的(de),到貨後嚴格(ge)執行驗收标(biāo)準,安裝及施(shi)工注意事項(xiang)嚴格按照廠(chang)家指導要求(qiú)進行🐆,相信電(diàn)磁流量計在(zai)日後長時間(jian)的工，業應用(yong)中會展現出(chu)正✉️确且可靠(kào)的特㊙️性。

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