氯堿(jiǎn)行業工藝(yì)介質多爲(wei)酸、堿、鹽等(děng)電解質，基(ji)于電磁流(liu)量計 的測(ce)量原理，決(jué)定了其在(zài)該行業的(de)應用有很(hěn)大的優勢(shi)。本文介紹(shao)的選型原(yuan)則具有通(tōng)用性，但力(li)求在具體(tǐ)的每一項(xiang)目的選型(xing)時，較側重(zhòng)于結合氯(lü)堿行業的(de)特點。
1電磁(cí)流量計的(de)測量原理(lǐ)及特點　
1.1測(cè)量原理
電(diàn)磁流量計(ji)的測量原(yuán)理見圖1

　　電磁(ci)流量計的(de)測量原理(lǐ)基于法拉(lā)第電磁感(gan)應定律，導(dǎo)電液體在(zai)磁場中作(zuò)切割磁力(li)線運動時(shi),導體中産(chǎn)生感應電(dian)勢,其感應(yīng)電勢（流量(liàng)信号）E爲：
E=KBDV（1）
式(shi)中：K—儀表常(cháng)數；
B—磁感應(yīng)強度；
V—流體(ti)平均流速(su)，m/s；
D—測量管内(nèi)徑，mm。

　　測量流(liú)量時，導電(diàn)性液體以(yǐ)速度V流過(guo)垂直于流(liú)動方向的(de)磁場，在測(ce)量電極上(shang)感應出一(yi)個與平均(jun1)流速成正(zhèng)比的電壓(ya),其感應電(diàn)壓信号通(tōng)過一對或(huò)一對以上(shang)與液體直(zhí)接接觸的(de)電極檢出(chū),并經由轉(zhuan)換器的智(zhi)能化處理(li),然後送LCD顯(xian)示或轉換(huan)成4～20mADC标準信(xin)号、頻率信(xin)号和Hart等協(xie)議通訊的(de)輸出。
1．2特點(dian)
（1）流量的測(cè)量不受流(liu)體的密度(dù)、黏度、溫度(du)、壓力和電(dian)導率變化(huà)的影響，傳(chuán)感器感應(ying)電壓信号(hào)與平均流(liu)速呈線性(xing)關系，測量(liàng)精度高。
（2）電(dian)磁流量計(ji)可在一種(zhong)典型介質(zhi)（一般爲水(shuǐ)）下标定或(huo)校準，而用(yong)于其他介(jie)質（液體）時(shi)無需附加(jia)修正。
（3）測量(liàng)管道内無(wú)可動部件(jiàn)及阻流體(tǐ)，因此，沒有(yǒu)附加的壓(ya)力損失，在(zài)大口徑測(ce)量中節約(yue)泵能耗是(shi)選用它的(de)重要原因(yin)，特别在工(gōng)藝管道壓(yā)力不高或(huo)依靠水頭(tou)自流情況(kuang)下采用更(geng)爲有利。
2電(dian)磁流量計(jì)的選型
2.1選(xuǎn)用條件
　　選(xuǎn)用電磁流(liu)量計的前(qián)提條件是(shi)被測流體(ti)必須具備(bei)一定的導(dao)電性,電導(dǎo)率>5μS/cm。被測介(jiè)質不應含(hán)有較多的(de)鐵磁性介(jiè)質及大量(liang)氣泡。
　　液體(tǐ)的電導率(lǜ)可查閱有(yǒu)關手冊，缺(que)少現成數(shu)據則可取(qu)樣用電導(dao)率儀測定(ding)，但有時也(ye)有從管線(xiàn)上取樣去(qu)實驗室測(cè)定認爲可(ke)用，而實際(ji)電磁流量(liàng)計卻不能(neng)工作的情(qíng)況。這是由(yóu)于測電導(dǎo)率時的液(ye)體與管線(xiàn)内的液體(tǐ)有差别，譬(pi)如液體在(zai)運送的過(guò)程中吸收(shōu)了大氣中(zhōng)的Cl2、CO2或NOX，生成(chéng)鹽酸、碳酸(suan)或硝酸，從(cong)而導緻電(dian)導率增大(dà)，這在氯堿(jian)廠尤爲常(cháng)見。
　　電導率(lü)若接近下(xia)限值有可(kě)能出現晃(huǎng)動現象，諸(zhu)如低度蒸(zheng)餾水、去離(li)子水等。通(tōng)常認爲能(néng)穩定測量(liang)的電導率(lǜ)比下限值(zhi)要高一兩(liǎng)個數量級(jí)。
2.2口徑的确(què)定
　　口徑的(de)确定主要(yao)是根據工(gōng)藝上的體(ti)積流量，結(jie)合工藝管(guan)道的尺寸(cun)，選擇合适(shi)的流量計(ji)口徑，使通(tong)過傳感器(qi)的流體平(píng)均流速在(zài)合适的範(fan)圍内（通常(cháng)爲0.3~10.0m/s）。
　　具體地(di)說，測黏度(du)不高的潔(jié)淨介質，經(jing)濟流速是(shi)1.5~3.0m/s。測易結晶(jīng)、黏度稍大(dà)或有沉積(ji)物的溶液(yè)時，應适當(dang)地提高流(liú)速，3.0~4.0m/s爲宜，起(qǐ)到自潔，防(fáng)止粘附、沉(chen)積等作用(yong)；測礦漿等(deng)磨損性流(liu)體時，應适(shi)當降低流(liu)速，以1.0~2.0m/s爲宜(yi)，以降低對(dui)襯裏和電(dian)極的磨損(sǔn)。測接近閥(fa)值的低導(dǎo)電率液體(ti)，應盡可能(neng)使用較低(dī)流速(略小(xiao)于0．5m/s，最大不(bú)超過l.0m/s)，以減(jiǎn)輕因流速(sù)高，流動噪(zao)聲增加而(ér)出現儀表(biǎo)輸出晃動(dòng)的現象。實(shí)際應用很(hen)少超過7m/s，超(chāo)過10m/s則更不(bú)推薦采用(yòng)。
口徑計算(suan)方法：對于(yu)公式（2），取π=3.14，則(ze)公式（2）演變(biàn)爲
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設被(bèi)測流體流(liú)速範圍爲(wei)0.3~10.0m/s，則
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于通(tōng)過某一口(kou)徑流量計(ji)的流體，其(qi)最小流和(he)最大流量(liàng)必須符合(he)公式（6）、（7）的計(ji)算結果。

　　V1處(chù)在允許的(de)0.3~10.0m/s流速範圍(wéi)的低端，而(ér)V2處在較經(jīng)濟的流速(su)點，因此，可(kě)選用流量(liang)計的口徑(jing)爲覫50mm，與工(gōng)藝管道口(kǒu)徑相同。
　　有(you)時管道内(nei)的流速偏(piān)低或從儀(yi)表價格上(shang)考慮，可選(xuǎn)用口徑較(jiao)小的流量(liàng)計，這不僅(jin)可使儀表(biao)運行在較(jiao)好的工作(zuo)狀态下，還(hai)可以降低(di)儀表的投(tóu)資費用，此(cǐ)時就要在(zai)傳感器兩(liang)端加裝異(yi)徑管。
　　案例(lì)2某長距離(lí)輸水管線(xiàn)工程，輸送(sòng)管道口徑(jìng)爲800mm，最大流(liu)量爲1000m3/h，确定(dìng)電磁流量(liang)計的口徑(jing)。
根據公式(shi)（8）計算出管(guǎn)道内液體(tǐ)的流速：

　　圓(yuan)整後，可選(xuan)用500mm口徑的(de)電磁流量(liàng)計，并在流(liu)量計兩端(duān)加裝異徑(jing)管。經公式(shì)（8）驗算，通過(guo)電磁流量(liang)計的流體(ti)流速爲1.416m/s。
　　爲(wei)了在加裝(zhuāng)異徑管後(hou)不過多影(ying)響流速場(chǎng)的分布，不(bú)影響流量(liàng)計的精度(du)，通常要求(qiú)異徑管的(de)中心錐角(jiǎo)不大于15°，越(yuè)小越好。
有(you)的選型資(zi)料詳細地(dì)給出了異(yì)徑管壓力(lì)損失的計(jì)算，這通常(chang)是沒有必(bi)要的。當異(yì)徑管的中(zhong)心錐角不(bu)大于15°時，總(zong)的壓力損(sun)失通常爲(wei)100Pa以下。
　　譬如(ru)此例，若選(xuan)異徑管的(de)中心錐角(jiǎo)α=8°。經計算（詳(xiáng)細計算方(fāng)法請查閱(yue)相關資料(liào)，或咨詢工(gōng)藝專業），異(yi)徑管總的(de)壓力損失(shi)爲69.73Pa。
　　此例中(zhong)，通過加裝(zhuang)異徑管，使(shǐ)流速提高(gāo)到了較經(jīng)濟的流速(su)，有利于測(cè)量。同時，DN500電(diàn)磁流量計(jì)的價格要(yào)比DN800的價格(gé)低30％左右，投(tóu)資較省。而(er)68.7Pa的壓力損(sǔn)失幾乎是(shì)可以忽略(lue)不計的。
異(yì)徑管的安(an)裝見圖2。

2.3電極(ji)形式及材(cái)料的選擇(zé)
2.3.1電極形式(shi)的選擇
　　一(yi)般來說，不(bu)産生結晶(jing)、結疤、不沾(zhān)污電極的(de)潔淨介質(zhì)可用标準(zhun)電極，否則(ze)，用刮刀式(shi)電極來清(qing)垢。對測污(wū)泥的場合(he)，可選用刮(gua)刀式電極(jí)或可更換(huàn)式電極。
2.3.2電(dian)極材料的(de)選擇
　　應根(gēn)據被測介(jiè)質的腐蝕(shi)性，由用戶(hù)負責選定(dìng)。對一般介(jie)質，可查有(yǒu)關防腐蝕(shí)手冊。但因(yīn)腐蝕性介(jie)質多種多(duo)樣，有些介(jie)質（譬如各(ge)種比例和(he)種類的混(hùn)酸）在現成(chéng)的資料中(zhong)往往找不(bu)到答案，可(kě)與制造商(shang)聯系，由用(yòng)戶提供腐(fǔ)蝕性介質(zhi)，制造商提(ti)供待試材(cai)料，在規定(dìng)條件下做(zuò)挂片試驗(yàn)。
常用電極(ji)材料的耐(nài)腐蝕性能(neng)可參考表(biao)1。

　　在氯堿行(hang)業中，測循(xun)環水可選(xuǎn)用316L電極；燒(shao)堿可選用(yòng)哈氏合金(jīn)C或不鏽鋼(gang)電極（優先(xian)選用哈氏(shi)合金C）；測鹽(yan)水及鹽酸(suān)可選用钽(tan)電極，含遊(you)離氯的電(diàn)解槽返回(huí)鹽水可選(xuan)用钛電極(ji)；三氯化鐵(tiě)、碳酸鈉、次(ci)氯酸鈉溶(róng)液（鹽水工(gong)段較常見(jiàn)的介質）可(ke)選钛電極(ji)。
2.4襯裏材料(liao)的選擇
應(ying)根據介質(zhi)的腐蝕性(xìng)，磨損性及(jí)溫度來選(xuan)擇。
常用襯(chen)裏材料的(de)主要性能(néng)及适用範(fan)圍見表2。

　　特(tè)别提出的(de)是，特氟隆(long)是一種氟(fu)化塑料，耐(nai)強酸、強堿(jiǎn)的腐蝕，同(tóng)時具有良(liang)好的耐高(gao)溫性，高溫(wēn)下不變形(xíng)，不降低絕(jué)緣阻抗。可(ke)用于測量(liang)大多數強(qiáng)酸、強堿、強(qiáng)氧化劑等(děng)強腐蝕性(xing)介質、衛生(sheng)類介質。氯(lü)堿行業中(zhōng)測量強酸(suan)（HCl）、強堿（NaOH）及鹽(yán)（NaCl）多采用此(ci)種襯裏材(cai)料。
2.5防護等(děng)級的選擇(ze)
　　按照國标(biāo)GB4208-2008外殼防護(hù)等級(IP代碼(mǎ))的要求結(jié)合儀表實(shi)際的使用(yòng)條件選定(ding)适當的防(fáng)護等級。若(ruo)儀表在地(di)面以下，經(jing)常受水淹(yān)的，宜選用(yong)IP68；若儀表安(an)裝在地面(miàn)以上的，可(kě)選用IP65。
氯堿(jiǎn)工業通常(cháng)選用IP65以上(shang)的防護等(deng)級。
2.6接地環(huan)的選擇
　　若(ruò)連接儀表(biao)的管道(相(xiang)對于被測(cè)介質)是絕(jue)緣性的，則(zé)要用接地(dì)環。接地環(huan)的材料可(kě)以與電極(jí)材料相同(tóng)，一般可選(xuan)與管道材(cái)料耐腐蝕(shi)性相同即(jí)可。若被測(ce)介質是磨(mó)損性的，則(zé)宜選用帶(dai)頸接地環(huán)，以保護進(jìn)、出口端的(de)襯裏，延長(zhang)使用壽命(mìng)。
特别強調(diao)的是，電解(jie)槽沿着電(diàn)解液的漏(lòu)電流很大(da)，這将導緻(zhi)管道中雜(za)散電流很(hěn)大，會引起(qi)很嚴重的(de)幹擾，直接(jie)影響到電(diàn)磁流量計(ji)的正常測(ce)量。可将流(liú)量傳感器(qi)與其連接(jie)的工藝管(guǎn)道之間進(jìn)行電氣隔(gé)離。具體安(an)裝方法見(jian)圖3。

2．7殼體材(cái)料的選擇(zé)
　　氯堿工業(ye)由于大功(gōng)率變壓器(qì)、大電流電(diàn)解槽的存(cun)在，周圍磁(ci)場比較強(qiáng)。在選擇電(dian)磁流量計(ji)的殼體材(cái)料時，宜選(xuan)用鑄鐵、鋼(gāng)等有較好(hǎo)磁屏蔽作(zuò)用的鐵磁(ci)性材料，不(bú)宜選用鋁(lü)、玻璃鋼等(děng)非鐵磁性(xìng)材料。
3結語(yǔ)
　　電磁流量(liàng)計的選型(xing)是儀表應(ying)用中非常(cháng)重要的工(gōng)作,有關資(zi)料表明,儀(yi)表在實際(ji)應用中有(yǒu)很大一部(bù)分故障是(shi)由儀表選(xuǎn)型錯誤或(huò)安裝錯誤(wù)造成的，對(dui)此應引起(qi)有關企業(ye)，尤其是氯(lü)堿企業的(de)足夠重視(shi)。

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