摘要：電磁(ci)流量計 因其(qi)無法比拟的(de)一些優點一(yi)直持有較高(gao)的市場占有(yǒu)率。其結構簡(jian)單，流體流過(guò)流量計不會(huì)産生壓力損(sǔn)耗，可以測量(liàng)髒污介質、渾(hun)濁介質及腐(fu)蝕介質的液(yè)固兩相流量(liang)，測量過程不(bu)易受液體的(de)密度、溫度、粘(zhan)度的影響，測(cè)速💯範圍比較(jiào)寬。介紹了💞電(diàn)磁流量計的(de)基本原理和(he)使用優勢，分(fen)析了電磁流(liu)量計選用時(shí)需要考慮的(de)問題，對影響(xiǎng)🏃其測量精度(dù)的因素提出(chū)了提高電磁(cí)流量計使用(yòng)精度的幾種(zhong)策略，并對主(zhǔ)要故障源和(hé)故💚障現象進(jin)行彙總對比(bǐ)，對于電磁流(liu)量計⛱️的使用(yong)和維護有一(yi)定幫助。
　　電磁(cí)流量計是利(lì)用法拉第電(dian)磁感應定律(lü)制成的一種(zhong)測量導🥰電液(yè)體體積流量(liang)的儀表。20世紀(jì)50年代初電磁(ci)流量計實現(xiàn)了工業化應(ying)用,近年來在(zài)世界範圍内(nèi)的産量約占(zhan)工業💁流量儀(yi)表台數㊙️的5%~6.5%。因(yin)其在測量過(guo)程中不受被(bèi)測📞介質的溫(wēn)度、壓力、密度(du)、粘度及流動(dong)狀态等變化(huà)的影響的優(you)點,被普遍應(yīng)用于新👌鮮水(shui)以及污水等(deng)導電液體的(de)測量中。
1電磁(cí)流量計的優(you)勢
　　電磁流量(liang)計的測量通(tong)道是一段無(wú)阻流檢測件(jian)的光🥵滑直管(guan),因不易阻塞(sai)而适用于測(ce)量含有固體(ti)顆粒或纖維(wéi)的液固兩相(xiàng)流體，如紙漿(jiāng)、煤水漿、礦漿(jiang)、泥漿和污水(shuǐ)等。電磁流量(liàng)計不産🍓生因(yin)檢測流量所(suo)形成的壓力(lì)損失,儀表🌐的(de)阻力僅是同(tong)一長度管道(dào)的🐪沿程阻力(li),節✌️能效果顯(xiǎn)著,對要求低(dī)阻力損失的(de)大管徑供水(shui)管🏃‍♂️道最爲适(shi)合。測得的體(tǐ)積流量實際(ji)上不受流體(tǐ)密度粘度、溫(wēn)度、壓力和電(diàn)導率變化明(ming)顯的影響。與(yǔ)其他大部分(fen)流量儀表相(xiàng)比,前置直管(guǎn)段要求較低(dī)。測量範圍度(dù)大,通常爲20:1~50:1,可(kě)選流量範圍(wei)寬🚶‍♀️。滿度值液(ye)體流速可在(zai)0.5~10m/s内選定。不必(bi)取下作離線(xian)實流标定。口(kou)徑範圍比其(qí)他品種流量(liàng)儀表寬,可達(da)到3m。可測正反(fan)雙向流量。儀(yi)表輸出本質(zhi)上是線性的(de)。易于選擇與(yǔ)👈流體接觸件(jiàn)的材料品種(zhong),可應用于腐(fu)蝕性流體。
2基(jī)本原理
　　電磁(cí)流量計的設(shè)計是根據法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律,導管(guǎn)中♊導電🌍的流(liu)體被看作導(dao)體,管道的内(nèi)徑可看作道(dao)導體的長,原(yuan)理圖如圖1所(suǒ)示，兩電極裝(zhuāng)到與管道的(de)中心軸和磁(ci)場方向組成(chéng)💃🏻的平面相垂(chui)直,拾取液體(ti)産生的感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢爲:.
 
　　式(shi)中:E爲感應電(diàn)動勢;B爲磁感(gǎn)應強度;v爲平(píng)均流速;qv爲單(dan)位✂️時間流過(guò)管道的橫截(jie)面積液體的(de)體積。
　　由上式(shì)看出瞬時流(liu)量隻和感應(ying)電動勢成線(xian)性關系，與🌍其(qí)他物理量無(wu)關，這是電磁(ci)流量計的優(yōu)點之一。
3選用(yong)電磁流量計(jì)要考慮的主(zhǔ)要因素
3.1液體(tǐ)電導率
　　電磁(ci)流量計使用(yong)的前提必須(xu)導電,不能低(dī)于阈值,常規(gui)流🔅量計阈值(zhi)一般在10-4~10-6s/m,應根(gen)據型号而定(dìng)。有機溶📞劑和(he)🏃🏻石油制品的(de)電🌈導率較低(dī),因此不能用(yong)電磁流量計(ji)來測量。根據(jù)經驗,被測液(ye)💔體的電導率(lü)應該比儀表(biao)廠商所規定(dìng)的阈值的數(shu)量級至少要(yào)大一個🈲數量(liang)級,否則容易(yì)引起測量值(zhí)波動。
3.2精度等(deng)級
　　電磁流量(liàng)計精度高的(de)誤差大約爲(wèi)±0.5%~±1%,精度低的流(liu)量計大🤩約爲(wèi)±1.5%~±2.5%，價格也相差(cha)2倍左右。因此(cǐ)應該合理選(xuan)擇流量計,在(zai)精度要求不(bú)高的地方，選(xuǎn)用價格較低(dī)的🙇🏻來減少😍成(cheng)本。有的流量(liang)⭐計精度更高(gao),但是安裝條(tiao)件要求很高(gao),如溫度20~22℃,甚至(zhi)要做實流校(xiào)準。
3.3流速和口(kou)徑的選擇
　　流(liu)量計的口徑(jing)可以不與管(guǎn)徑一緻,應根(gen)據流量而🌈定(dìng)。管道📐的液體(tǐ)經濟流速一(yi)般爲1.5~3m/s,在這種(zhǒng)流速下，流量(liang)計的口🍉徑和(hé)管徑一緻即(jí)可。上限流速(su)理論上是不(bu)限的,但是如(rú)果襯裏不能(néng)承👅受流體沖(chòng)刷建議不超(chao)過5m/s。容易沉積(ji)結垢的液體(ti),選用流速應(yīng)不小于2m/s。
4影響(xiǎng)電磁流量測(cè)量精度的因(yin)素
4.1接地環和(hé)電極材質的(de)選擇問題
　　若(ruo)被測液體和(hé)電極或接地(di)環不匹配引(yǐn)發故障,除了(le)腐蝕問題，還(hai)有電極的表(biao)面效應,主要(yao)包括:化學反(fan)應、極化現象(xiàng)、觸媒作用♈。接(jie)地環也同樣(yang)有這些問題(ti),不過影響程(cheng)度小。
4.2管内液(yè)體不滿管
　　由(you)于流量計安(an)裝的位置不(bu)良或者背壓(yā)不足，導緻液(yè)體不㊙️能充滿(mǎn)管道,緻使測(cè)量值比真實(shi)值要小。如果(guǒ)不滿管比較(jiao)嚴重，使電極(ji)漏出液面,就(jiù)沒有辦法測(ce)量液🔞體了。如(rú)果流動是塞(sāi)狀流或氣泡(pao)流,不僅會使(shi)測量值不準(zhǔn)，還會由于氣(qì)泡🧑🏾‍🤝‍🧑🏼瞬間碰到(dao)⭕電極表面而(er)造成輸出晃(huǎng)動。
4.3液體中含(hán)固相
　　如果液(yè)體中含有顆(ke)粒，可能會造(zao)成的故障有(you):電極⭐和襯裏(lǐ)表🏃‍♀️面上覆蓋(gai)沉積層、襯裏(lǐ)磨損或管道(dao)截面👣積變小(xiǎo)。對💔于有些比(bi)較容易結晶(jīng)的液體，當流(liu)體流☂️經流量(liang)計時易使内(nèi)壁挂有一🌍層(céng)固體,所以可(ke)選用被測量(liàng)管🧑🏽‍🤝‍🧑🏻路非常短(duan),且容易拆卸(xie)的流量計，在(zài)結晶後便于(yu)下線處理。
4.4安(ān)裝
　　安裝過程(cheng)中，應該将流(liú)量計正負方(fāng)向和流體.流(liu)向一緻。避免(mian)安裝在強磁(cí)場的地方。流(liu)量計不應安(an)裝在容易積(ji)氣的管道最(zuì)高點,或者自(zì)上而下垂直(zhi)的管路,這樣(yàng)容易産生排(pái)空。流量計下(xià)遊不應直接(jie)将液體排入(ru)✨大氣，防止♌因(yīn)背壓不足使(shi)流量計不滿(man)管🈲。
5提高精度(dù)的主要策略(lue)
5.1需要實現對(duì)電磁流量計(ji)傳感器口徑(jìng)的合理選擇(zé)☎️
　　這一傳感器(qi)口徑的選擇(ze)将對流體在(zai)管道中的流(liú)🈲速大小産生(sheng)決定性影響(xiǎng),同時也會對(duì)輸出電勢參(can)📧數産💋生明顯(xian)影響,故而在(zài)🔱選擇電磁流(liu)量計的過程(chéng)中,并不一定(dìng)以📐連接工藝(yi)管道🌂的口徑(jìng)作爲選擇指(zhǐ)标，而應當🌐根(gēn)據實際的使(shi)用流🚩量進行(hang)選☂️擇。--般來說(shuō)❗，在待安裝管(guǎn)道内部流體(tǐ)流動速度在(zai)1.5~3.0m/s區間的情況(kuàng)下，傳感器的(de)口☎️徑需要與(yǔ)待安裝管道(dao)口徑保持--緻(zhì),而在管道内(nèi)部流體流動(dòng)速度<0.5m/s的情況(kuàng)下，則需要将(jiang)儀表口徑控(kòng)制在管👨‍❤️‍👨道口(kou)徑以下标準(zhun)。
5.2内襯和電極(ji)材料的選擇(zé)
　　爲了适應不(bu)同介質的測(cè)量條件,如流(liu)體介質的溫(wēn)度、壓力、腐蝕(shí)性、磨損性等(deng)的要求，要選(xuǎn)用不同的内(nèi)襯、電♻️極材料(liao)。若傾向于耐(nai)磨損性能,則(zé)建議選擇聚(ju)氨酯橡膠材(cai)料，若傾向于(yú)耐腐🈚蝕性能(néng),則傾向選擇(ze)聚四氟乙烯(xī)材料。
5.3保證被(bèi)測流體滿管(guǎn)
　　在對電磁流(liu)量計進行安(ān)裝的過程中(zhōng),需确保流量(liàng)計測量管内(nèi)🥵部充滿流動(dòng)流體。主要依(yī)據是在電磁(ci)流量計對管(guan)道内部流量(liang)水平進行測(ce)量的過程中(zhōng)，所獲取的主(zhǔ)要因素包括(kuò)斷面面積及(ji)平面流動速(su)度這兩個方(fāng)面,以上🔞兩項(xiàng)指标之積爲(wèi)電😍磁流量計(ji)最終顯示的(de)💚測量數值。故(gù)電磁流量計(jì)📐測量管隻有(yǒu)在滿溢狀态(tài)下才能确保(bǎo)所獲取數據(ju)的精準㊙️可靠(kào)。在水平安裝(zhuāng)電磁流量計(ji)🐇的過程中,需(xū)要将流量計(ji)⛱️置于管道最(zuì)底部。在☁️此基(ji)礎上,針對氣(qì)🈲液混合或固(gu)液混合的管(guan)道而言,除需(xu)要按照以上(shang)方式進行安(an)裝外，還需以(yi)傾斜姿态放(fang)置流量計,避(bì)免混相流體(ti)當中的氣體(tǐ)✔️或固體出現(xiàn)分離,影響測(cè)量的正确性(xìng)。
5.4接地和接液(ye)
　　需要做好在(zai)電磁流量計(ji)安裝過程中(zhōng)接地及接液(yè)方❓面的工🏃‍♀️作(zuo)。爲确保流量(liang)計的平穩、可(ke)靠運行,需設(shè)置一個零電(diàn)位的基準點(dian)作爲參照。在(zài)此過程中,接(jie)液處理的核(he)心将管道内(nei)部導電液體(tǐ)接地設置爲(wèi)🐇零電位的基(jī)準點參照;而(ér)同時接地處(chù)理的核心是(shi)避免電磁流(liu)量計在測量(liang)🈚流體流速過(guò)程中受幹擾(rǎo)影響,并對電(dian)磁流量計進(jìn)行合🏃🏻‍♂️理的安(an)全保護。與此(ci)同時,接地處(chu)理還能使靜(jing)電感應及電(diàn)磁感應所可(ke)能誘發的噪(zào)聲電壓得到(dao)有效抑制,剔(ti)除對測量數(shu)據的幹擾。通(tōng)過對接地電(diàn)阻水平的控(kong)制,使回⁉️路雜(zá)散電流壓降(jiang)水平明顯降(jiang)低,依賴于降(jiang)低共模幹擾(rao)電壓的方式(shì)。
5.5接地具體要(yao)求
　　傳感器必(bì)須單獨接地(di)(接地電阻100Q以(yǐ)下)。分離型原(yuan)則上接地應(ying)在傳感器一(yi)側,轉換器接(jiē)地應在同一(yī)接地點。如傳(chuan)感器裝在有(you)陰極腐蝕保(bǎo)護管道上，除(chú)了傳感器和(hé)接地💞環一起(qi)接地外♍，還要(yào)用較粗銅導(dǎo)線👣(16mm2)繞過傳感(gan)器跨接管道(dao)兩連接🔴法蘭(lan)上，使陰極保(bao)護💚電流與傳(chuan)感器之間隔(gé)離。有時雜散(sàn)電✌️流過大,如(ru)電解槽沿着(zhe)電解液的洩(xiè)漏電流影響(xiang)流量計的正(zhèng)常測量,則可(kě)采取流量傳(chuán)感器與其連(lian)接的工藝之(zhi)間電氣隔離(lí)的辦法。同樣(yàng)有陰極保護(hù)的🔱管線上，陰(yīn)極保護電流(liu)🐆影響測量時(shi),也可采取本(běn)方法。
6主要故(gù)障源和故障(zhang)現象
　　因外界(jiè)原因導緻儀(yí)表出現故障(zhàng)主要有三個(gè)方面:一是現(xiàn)場管道系統(tǒng)及安裝引起(qǐ)的故障;二是(shi)由被測介質(zhì)即流體方面(mian)引起的故障(zhàng);三是由現場(chang)環境因素引(yǐn)起的故障。具(jù)體分析内容(róng)見表🏃🏻1。
 
　　除了以(yi)上故障因素(sù)外，根據維護(hù)使用經驗，我(wo)們還要關注(zhu)因儀表井進(jìn)水、電極老化(hua)等因素帶來(lái)的故障,從設(shè)計選型階段(duàn)就應考慮傳(chuán)感器的防護(hu)等級㊙️或電極(jí)材料。
7結束語(yǔ)
　　除選型和安(an)裝方面的質(zhì)量控制措施(shī)對于提高電(dian)磁流量計正(zhèng)🐉确性有重要(yao)影響外，在電(dian)磁流量計投(tou)✌️人運🍉行的後(hòu)期維護管理(lǐ)工作中,還需(xu)着重做好對(duì)電磁流量計(ji)電極污染的(de)防治工作，及(jí)時對污染區(qū)域進行清垢(gou)處理,同👈時定(ding)期對接地電(diàn)阻🔞數值進行(hang)測量,以保障(zhàng)電磁流量計(ji)能夠在安全(quán)範圍内可靠(kao)、高效的運行(hang)♍,獲取精确的(de)測量數據。

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