摘要(yào):電磁流(liu)量計 在(zai)工業生(shēng)産中應(ying)用普遍(biàn),它的日(ri)常管理(lǐ)和維護(hù)工作成(chéng)爲📧從業(yè)人員的(de)關注要(yao)點。從組(zǔ)成結構(gou)、工作原(yuán)理和特(te)點出發(fā)🐇,介紹電(dian)磁🐅流量(liang)計選型(xing)使用和(he)維護方(fāng)法,并💜對(dui)接地問(wen)題進行(háng)探讨,以(yi)供同🔞行(hang)參考。
0引(yin)言
　　電磁(ci)流量計(jì)是一種(zhong)新型的(de)流量測(ce)量儀表(biǎo),它的出(chū)現⛱️得益(yi)⭕于電子(zi)技術的(de)發展,采(cai)用電磁(cí)感應原(yuan)理,利用(yòng)電動勢(shi)🥰測量🆚導(dao)電流體(ti)的流量(liang)甲。随着(zhe)我國工(gong)業的發(fa)展,電磁(ci)流量計(ji)的應用(yòng)領域更(gèng)加㊙️廣泛(fàn),常見于(yu)石油、化(hua)工、冶金(jīn)、礦山、化(hua)工化纖(xiān)、給排水(shui)等行業(ye)。掌握電(dian)磁流量(liàng)計的使(shǐ)用方法(fǎ),做好維(wéi)護工作(zuo),能提高(gao)其使用(yòng)性能、延(yán)長其使(shi)用壽命(mìng)。
1電磁流(liú)量計的(de)組成結(jie)構、工作(zuo)原理和(hé)特點
1.1組(zǔ)成結構(gòu)
　　一個典(dian)型的電(dian)磁流量(liàng)計由以(yi)下幾部(bu)分組成(cheng)。
(1)磁路系(xì)統,可産(chan)生均勻(yún)的交流(liú)磁場或(huò)直流磁(cí)場。
(2)測量(liàng)導管,引(yin)導被測(cè)液體,使(shǐ)用不導(dao)磁、低導(dǎo)電率和(he)💘導✂️熱率(lü)、有一定(ding)機械強(qiang)度的材(cái)料制成(chéng)。
(3)電極,引(yǐn)出感應(ying)電勢信(xin)号,安裝(zhuāng)時與管(guan)道垂直(zhí)。
(4)外殼,爲(wèi)鐵磁材(cai)質,可對(duì)外部磁(cí)場進行(háng)隔離。
(5)襯(chèn)裏,與被(bèi)測液體(tǐ)直接接(jiē)觸,促使(shǐ)測量導(dǎo)管耐腐(fu)蝕🔴,防止(zhi)導管管(guan)壁短路(lu)。
(6)轉換器(qì),對感應(yīng)電勢信(xin)号進行(háng)放大,然(rán)後轉換(huan)成統一(yi)的标⚽準(zhun)🌈信🧑🏾‍🤝‍🧑🏼号,還(hai)能抑制(zhì)幹擾信(xìn)号。
1.2工作(zuò)原理
　　電(dian)磁流量(liàng)計的工(gōng)作原理(lǐ)是電磁(ci)感應定(dìng)律,當液(ye)體流經(jing)☀️磁場時(shi),會感應(yīng)出一個(ge)電勢,這(zhè)個電勢(shi)和平均(jun)流速成(chéng)正比。兩(liang)🙇🏻個電極(ji)檢⁉️出的(de)感應電(diàn)壓信号(hao),通過電(dian)纜傳🤟輸(shū)到轉換(huan)器上,經(jing)數字化(huà)處理,最(zui)終的流(liú)量數據(ju)呈現在(zài)顯示屏(píng)上。其中(zhong),電極檢(jiǎn)出的感(gan)應電勢(shi)🐉爲:
E=kBVD(1)
　　式中(zhong),E爲感應(ying)電勢,V;k爲(wei)儀表的(de)常數;B爲(wèi)磁感應(yīng)強度,T;V爲(wei)❤️測🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量管(guǎn)截面内(nei)的液體(tǐ)平均流(liú)速,m/s;D爲測(cè)量管的(de)内徑,m。
1.3特(te)點
　　在實(shí)際應用(yòng)中,電磁(ci)流量計(ji)的特點(dian)包括以(yi)下幾點(diǎn)。
(1)不受液(yè)體的密(mì)度、溫度(du)、壓力、電(dian)導率等(deng)參數的(de)影響。
(2)測(ce)量管内(nèi)液體流(liú)通順暢(chang),無壓損(sun),尤其适(shì)合測量(liang)漿液。
(3)耐(nai)腐蝕性(xing)和耐磨(mo)損性較(jiào)好,零點(diǎn)穩定,測(cè)量精度(du)高。
(4)使用(yong)高性能(néng)的微處(chù)理器,方(fāng)便參數(shu)設定,編(biān)程簡單(dan)🙇‍♀️可靠🥵。
(5)具(ju)有自我(wo)診斷、自(zì)我檢查(chá)功能,故(gu)障處理(li)更簡單(dan)方便。
2電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuǎn)型使用(yòng)和維護(hù)方法
2.1選(xuǎn)型
2.1.1精度(du)等級
　　按(an)照精度(dù)等級的(de)不同,電(dian)磁流量(liang)計可分(fèn)爲三大(dà)類:第一(yī)類💃是低(di)精度儀(yí)表,精度(du)等級爲(wèi)1.5~2.5,最大允(yǔn)許誤差(chà).爲±1.5%~±2.5%;第二(èr)類是精(jing)度儀🤞表(biǎo),精度等(děng)級爲0.2~0.3,最(zuì)大允許(xu)誤差爲(wei)±0.2%~±0.3%;第三類(lei)是中等(děng)精度儀(yí)表,精度(du)等級爲(wèi)0.5~1.0,最大允(yǔn)許誤差(cha)爲±0.5%~±1.0%,具體(ti)見表1。精(jīng)✍️度等級(ji)越高,儀(yi)表的價(jià)格越貴(guì)🌈,因此需(xū)根據🏃‍♂️工(gong)程實際(jì)需求進(jin)行選擇(ze)🚶‍♀️
 
2.1.2量程和(he)口徑
　　電(dian)磁流量(liang)計的量(liang)程較寬(kuān),量程比(bi)達到100:1,選(xuǎn)擇量程(chéng)時要滿(mǎn)足兩個(ge)🔆條件:滿(man)量程要(yào)高于液(ye)體的最(zuì)大流量(liàng)值;液體(ti)正⁉️常流(liú)量值高(gāo)于滿量(liàng)程的50%。在(zai)口徑選(xuǎn)擇上,主(zhǔ)要參🌍考(kǎo)液體流(liu)速,通常(chang)在2~4m/s;若✏️液(yè)體中含(hán)有固體(tǐ)顆粒,則(ze)流速應(yīng)不大于(yú)3m/s;若液體(tǐ)粘附管(guan)壁,則流(liú)速應不(bú)㊙️大于2m/s。
2.1.3襯(chen)裏材料(liao).
　　選擇襯(chèn)裏材料(liao)時,綜合(hé)考慮液(yè)體的溫(wen)度,以及(ji)對材料(liao)的腐蝕(shí)性👨‍❤️‍👨和磨(mó)損性,常(cháng)用材料(liào)有天然(rán)橡膠、耐(nai)酸橡膠(jiāo)、氯丁橡(xiang)膠、聚胺(àn)酯橡膠(jiao)和聚四(si)氟乙烯(xī)。其中,聚(jù)四氟乙(yi)烯可耐(nai)各種酸(suan)類和濃(nóng)堿,耐磨(mó)💛性能良(liáng)好,粘接(jie)性稍差(cha),适用于(yu)溫度爲(wei)一80~+180℃的液(ye)體。
2.1.4電極(jí)材料.
　　選(xuǎn)擇電極(ji)材料時(shi),要考慮(lǜ)耐腐蝕(shí)性,以及(jí)電極表(biao)面是否(fou)🌂發生化(hua)學反應(ying)、極化現(xian)象等,常(cháng)用材料(liao)有钛、钽(tǎn)、哈氏合(he)金、含钼(mu)耐酸鋼(gāng)、鉑銥合(hé)金等。其(qí)中,钽的(de)耐腐蝕(shí)性優良(liáng),除了氫(qing)氟酸、濃(nóng)硫酸和(he)濃堿外(wai),對其餘(yú)化學介(jiè)質的腐(fu)蝕均可(ke)耐受。
2.2安(ān)裝
2.2.1管道(dao)式儀表(biao)
　　 管道式(shì)電磁流(liú)量計 ,安(ān)裝要點(diǎn)如下。
(1)在(zai)傳感器(qi)的殼體(ti).上,标記(ji)的流向(xiàng)箭頭代(dài)表液體(ti)的正流(liu)向,是🈲制(zhì)造企業(ye)統一規(guī)定的,安(an)裝時應(yīng)該和現(xian)場液體(ti)的實際(ji)流向保(bǎo)持一-緻(zhi),确保儀(yi)表正常(chang)使用。
(2)根(gēn)據使用(yong)條件,傳(chuan)感器可(ke)以垂直(zhi)安裝,也(yě)可以水(shuǐ)平安裝(zhuang)。
(3)安裝電(dian)磁流量(liàng)計時,不(bú)能放在(zài)泵的抽(chōu)吸側。
(4)流(liú)量計管(guan)道内,要(yào)一直有(yǒu)液體存(cún)在,不能(néng)空管。
(5)管(guǎn)道安裝(zhuang)時,如果(guǒ)落差超(chao)過5m,就應(yīng)在下遊(you)設置控(kong)制閥[4]。
　　從(cong)管道設(she)計角度(dù)看,爲了(le)保證電(diàn)磁流量(liàng)計正常(cháng)運☎️行,提(tí)出以下(xià)要求。
(1)選(xuǎn)擇安裝(zhuāng)位置時(shí),要保證(zheng)溫度平(píng)穩,不會(hui)出現大(da)的溫🔞差(cha);避免陽(yáng)光照射(shè),周圍環(huan)境溫度(du)最低-25℃、最(zuì)高60℃;如果(guo)安裝位(wèi)置❗有熱(re)源,就應(yīng)設置隔(gé)熱裝置(zhì)或通風(feng)設備🐉;不(bu)要設🚶‍♀️置(zhì)在産💁生(sheng)電磁幹(gan)擾的設(shè)備(如變(biàn)壓器、電(diàn)機等)附(fù)近;監測(ce)大氣環(huán)㊙️境,不能(néng)有腐蝕(shi)性、爆🏃🏻炸(zhà)性氣體(ti)。
(2)以傳感(gan)器爲分(fen)界點,上(shang)遊管道(dào)直管段(duàn)的長度(dù)不小于(yu)5倍管徑(jìng),下遊管(guan)道直管(guǎn)段的長(zhang)度不小(xiao)于2倍管(guan)徑,能保(bǎo)證測量(liang)精度。
(3)對(duì)存在振(zhen)動的管(guǎn)道安裝(zhuang)電磁流(liu)量計後(hou),還應該(gai)設置底(dǐ)座和☎️支(zhi)撐,必要(yao)時設置(zhi)金屬保(bao)護闆,保(bǎo)證儀表(biao)的穩定(dìng)性。
(4)還要(yao)方便日(ri)常維修(xiū),爲檢修(xiū)作業提(tí)供一定(dìng)空間。
2.2.2插(cha)入式儀(yi)表
　　 插人(ren)式電磁(cí)流量計(ji) ,安裝要(yao)點如下(xia)。
(1)傳感器(qi)的位置(zhì)不限,在(zai)管道的(de)任何位(wei)置均可(kě)安裝,但(dan)要求管(guǎn)道内時(shí)刻充滿(man)液體。
(2)傳(chuan)感器安(ān)裝時,根(gen)據實際(ji)情況可(kě)水平安(an)裝、垂直(zhi)安‼️裝‼️或(huò)傾斜安(ān)裝。其中(zhōng),在水平(ping)管道上(shàng)安裝時(shí),安裝角(jiao)度控🌈制(zhi)在-45~+45,此時(shí)電極時(shi)刻處于(yu)液體中(zhōng),不會出(chu)現絕☁️緣(yuan)現象。
(3)如(ru)果液體(tǐ)容易産(chan)生沉澱(diàn),那麽傳(chuan)感器不(bú)能安裝(zhuang)在管道(dào)底部,防(fang)🌈止沉澱(diàn)物覆蓋(gài)電極,影(yǐng)響測量(liàng)結果。
(4)安(ān)裝電磁(cí)流量計(ji)時,不能(neng)放在泵(bèng)的抽吸(xi)側。
(5)管道(dao)安裝時(shí),如果落(luò)差超過(guo)5m,就應在(zai)下遊設(shè)置控制(zhi)閥。
從管(guǎn)道設計(jì)角度看(kàn),爲了保(bao)證電磁(cí)流量計(jì)正常運(yùn)行,提🌈出(chu)🏃🏻以下要(yào)求。
(1)檢查(chá)管道的(de)封閉性(xìng),避免存(cun)在附帶(dai)氣體造(zao)成測量(liàng)誤差⭐。
(2)彎(wan)頭、閥門(mén)、三通接(jie)頭後方(fāng)會産生(sheng)旋流,該(gai)部位不(bu)宜安裝(zhuang)傳感器(qi)
(3)不能安(ān)裝在有(you)振動的(de)管道上(shang)。
(4)以傳感(gan)器爲分(fen)界點,前(qian)方直管(guǎn)段的長(zhǎng)度不小(xiǎo)于10倍管(guan)徑,後方(fang)🌈直管段(duàn)的長度(du)不小于(yú)5倍管徑(jing),能保證(zheng)測量精(jing)度。
2.3維護(hù)
　　對電磁(cí)流量計(ji)進行維(wéi)護時,應(ying)該從各(ge)個組成(chéng)結構出(chū)發。其🌈中(zhōng)電極的(de)維護要(yao)點如下(xià)。
(1)儀表使(shǐ)用前,使(shi)用标準(zhun)pH值溶液(yè)進行标(biāo)定,完成(chéng)後使用(yòng)蒸餾水(shui)清洗電(diàn)極,再使(shǐ)用待測(ce)液清洗(xi)。
(2)長時間(jian)不使用(yòng)儀表,要(yao)把電極(ji)取下來(lái),其中的(de)觸感器(qi)元件非(fēi)常敏感(gan),不能和(hé)硬物碰(peng)撞,否則(zé)就會影(yǐng)響電極(jí)的功能(neng)。
(3)儀表每(mei)次使用(yòng)後,及時(shi)套上電(diàn)極套,放(fang)人少量(liàng)飽和溶(rong)液,促♉使(shǐ)🔆電極的(de)球泡處(chu)于濕潤(run)狀态。
(4)電(dian)極時刻(kè)保持幹(gan)淨,避免(miǎn)兩端出(chū)現短路(lù)問題,否(fǒu)則會降(jiang)低🐆測量(liàng)精度,縮(suo)短電磁(cí)流量計(jì)的使用(yong)壽命。
3電(dian)磁流量(liàng)計的接(jiē)地問題(ti)
　　從電磁(cí)流量計(jì)的工作(zuò)原理來(lái)看,傳感(gan)器接地(dì)點要和(hé)🌈被測💁液(yè)體電氣(qi)連接,這(zhè)是基本(běn)條件,否(fǒu)則電磁(cí)流量計(ji)無法正(zhèng)常運行(háng)。在轉換(huan)器内,要(yao)想形成(cheng)對稱的(de)輸人回(huí)路,要求(qiú)輸人端(duān)中點和(he)🌍液體均(jun)處于零(líng)電位,并(bing)且兩者(zhe)導通°。而(ér)在實際(jì)應用💞中(zhong),由于工(gong)💃🏻況場合(he)不同,要(yao)采用不(bu)同的接(jie)地方✏️式(shì)。
3.1金屬管(guan)道
　　當電(dian)磁流量(liàng)計安裝(zhuāng)在金屬(shǔ)管道上(shàng)時,如果(guo)金屬管(guan)道本身(shen)已經接(jie)地,管道(dao)、流量計(jì)的金屬(shu)墊片、螺(luo)栓等形(xing)成🏃‍♀️一個(gè)整體,此(ci)時電位(wei)爲零,那(na)麽電磁(cí)流量計(jì)就不用(yòng)再單獨(du)接地。對(dui)于這種(zhǒng)情況,注(zhu)意事項(xiàng)有兩個(ge)。一是流(liú)量計本(běn)身的襯(chen)裏,--般不(bu)采用不(bu)鏽鋼+非(fei)金屬🌂或(huò)碳鋼+非(fēi)金屬材(cai)質,可避(bi)免導磁(cí)。二是襯(chèn)裏采用(yòng)碳⭕鋼+非(fei)金屬材(cái)質,如果(guo)沒有非(fei)金🍉屬法(fa)蘭翻邊(biān),有金屬(shu)墊片,就(jiu)不需單(dan)獨接地(dì);如果有(yǒu)非金屬(shǔ)法蘭翻(fan)邊,且連(lián)接螺栓(shuān)的電阻(zu)值大于(yú)0.03Ω,那麽應(ying)進行單(dān)獨接地(di)。
3.2非金屬(shu)管道
　　電(dian)磁流量(liàng)計安裝(zhuāng)在非金(jīn)屬管道(dao)上,例如(rú)塑料管(guǎn)道、有絕(jué)緣塗層(céng)或襯裏(lǐ)的金屬(shǔ)管道,此(ci)時管道(dao)沒有和(he)🔅大地連(lián)通,就必(bi)💁須對流(liú)量計進(jìn)行接地(di)處理。具(jù)體操作(zuò)時,傳感(gan)器兩端(duān)配置接(jie)地環,促(cù)使被測(cè)液體良(liang)好接地(dì),此時電(diàn)位爲零(líng),流量計(jì)才能正(zheng)常工🤟作(zuo)。值得注(zhù)👈意的是(shi),使用接(jie)地環是(shi)首選方(fang)案,但不(bu)是唯一(yi)方案。如(ru)果接地(di)環口徑(jing)大或材(cai)質特殊(shū),由于價(jià)格高,可(ke)采用三(sān)電極⭐的(de)方式進(jin)行接地(di)。
3.3帶陰極(jí)保護管(guan)道
　　金屬(shǔ)管線埋(mai)地敷設(she),而且較(jiào)長,爲避(bì)免造成(cheng)化學腐(fu)蝕,應采(cai)取陰極(jí)保護措(cuo)施。金屬(shǔ)管道實(shi)施陰極(ji)保護🆚後(hou),對地表(biao)現爲負(fù)電🤟位,此(ci)時管道(dao)上安裝(zhuang)電磁流(liu)量計,應(yīng)把流量(liang)計作爲(wei)一個獨(dú)立個體(ti),然後進(jin)行接地(di)處理。如(rú)果😍流量(liang)計和金(jin)屬管道(dao)連接,那(nà)麽陰極(ji)保護☁️電(dian)流直接(jiē)經過儀(yí)表進人(ren)大地,陰(yin)極保護(hù)的作用(yòng)就✉️失去(qu)了。另外(wai)⚽,設置導(dǎo)線跨接(jiē)金屬管(guǎn)道法蘭(lan),能保證(zheng)陰極保(bao)護的整(zhěng)體性。值(zhí)得注意(yì)的是🏃🏻‍♂️,接(jiē)地環、螺(luo)栓、墊片(pian)和陰極(ji)保護管(guǎn)道❌間均(jun1)要采取(qǔ)絕緣措(cuo)施。
4結語(yu)
　　綜上所(suǒ)述,電磁(ci)流量計(jì)在工業(yè)生産領(lǐng)域應用(yong)廣泛🙇‍♀️,是(shì)一🔱種新(xin)型的流(liú)量測量(liàng)儀表。本(běn)文從精(jing)度等級(jí)、量⛹🏻‍♀️程和(he)口徑、襯(chèn)裏材料(liào)、電極材(cai)料四方(fang)面介紹(shào)了流量(liàng)計的選(xuan)型;以管(guan)道式、插(cha)人式儀(yi)表爲例(li)♊指出安(ān)裝要求(qiú),并總結(jie)了電極(jí)維護方(fāng)法。此外(wai),針對不(bú)同類型(xíng)的💔管道(dao),采取合(he)理的接(jiē)地方式(shì),才能确(què)保電磁(cí)流量計(jì)正常運(yùn)行,提高(gao)測量精(jing)度。

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