[摘要(yao)]電磁流量計 是(shì)種根據法拉第(dì)電磁感應定律(lǜ)來測量管内導(dao)電介質體積流(liu)量的感應式儀(yí)表，已在化工中(zhong)得到廣泛應用(yong)，在運行中的故(gu)障判别方法受(shou)到了國内外使(shi)用者的關注，特(te)别是對電磁🌈流(liú)量計的安裝，直(zhi)接決定着電📧磁(cí)流量計的能否(fou)正常運行和大(dà)大減少日後的(de)維護。
1測量原理(li)
　　根據法拉第電(diàn)磁感應定律，當(dāng)--導體在磁場中(zhōng)運動切割磁力(lì)線時，在導體的(de)兩端即産生感(gǎn)應電勢e,其方向(xiang)由右手定則确(que)👨‍❤️‍👨定，其大小與磁(cí)場的磁感應強(qiáng)度B,導體在磁場(chang)内的長度L及導(dǎo)體的運動速度(du)u成正比，如果B，L,u三(sān)者互相垂直，則(ze):
e=Blu
　　與此相仿，在磁(ci)感應強度爲B的(de)均勻磁場中，垂(chui)直于磁場💋方向(xiàng)放🔞一個内徑爲(wei)D的不導磁管道(dào)，當導電液體在(zài)管道中以流速(sù)u流動時，導電流(liu)體就切割磁力(lì)線。

　　如果(guo)在管道截面上(shàng)垂直于磁場的(de)直徑兩端安裝(zhuang)一對電😘極(圖1)則(ze)可以證明，隻要(yao)管道内流速分(fèn)布爲軸對🈲稱分(fen)布，兩電極🔴之間(jiān)也特産生感生(shēng)電動勢:

　　由上式(shì)可見，體積流量(liàng)Q與感應電動勢(shì)e和測量管内徑(jing)D成線性關✉️系，與(yǔ)磁場的磁感應(yīng)強度B成反比，與(yu)其它物理參數(shù)無關。
2電磁流量(liang)計的安裝
　　電磁(ci)流量計的正确(què)安裝對電磁流(liu)量計的正常運(yùn)行🐪極爲重要，也(yě)大大減少日後(hou)的維護工作量(liang):電磁流量計的(de)安裝☎️要注意以(yi)下幾個問題:
(1)安(ān)裝場所。測量混(hun)合相流體時，應(yīng)選擇不會引起(qi)相分離的🆚場所(suǒ):避免安裝在電(diàn)動機、變壓器等(děng)強電設⭐備附近(jin)，以免引起電磁(cí)場⭐幹擾:選擇測(cè)量管内不會出(chū)現負壓的場所(suǒ):避免安裝在周(zhōu)圍有強腐蝕性(xìng)氣🈲體的場所:環(huán)境溫度一-般應(yīng)在-25--60'C範圍内，盡可(kě)能避免陽光直(zhí)射:安🏃‍♀️裝在無振(zhèn)動或振動小的(de)場所。如果振動(dòng)過大，則應在傳(chuan)感器前後的🏃‍♂️管(guan)道加固定支❌撐(cheng);避♋免安裝在能(neng)被雨水直淋🚶或(huò)被水浸沒的場(chang)所。
(2)直管段長度(dù)。電磁流量計對(dui)表前直管段長(zhang)度的要💜求比較(jiao)🥵低。-般，對于90°彎頭(tou)、T形三通、異徑管(guǎn)、全開閥]等流㊙️動(dong)阻力件,離傳🏃🏻感(gǎn)器電極軸中心(xin)線(不是傳感器(qi)進口端面)應有(you)3-5D的直管段長度(du):對💞于不同🧑🏾‍🤝‍🧑🏼開度(dù)的閥門，則要求(qiú)有10D的直管段❄️長(zhang)度:傳感器後一(yi)般應有2D的直💃管(guan)段長度。當閥門(mén)不能全開時，如(rú)果使閥門截流(liú)方向與傳感器(qì)電極軸成45°安裝(zhuāng)，可大大減小附(fu)加誤差。
(3)安裝位(wei)置和流動方向(xiàng)。電磁流量計可(ke)以水平、垂直或(huo)傾斜安🔴裝📧。水平(píng)安裝時，電磁流(liu)量計電極軸必(bi)須水平放置。這(zhe)樣可以防止由(yóu)于流體所夾帶(dài)的氣泡而産生(sheng)的電極短時間(jiān)絕緣:也😘可防止(zhi)🌈電極被流體中(zhōng)沉積物覆蓋。不(bú)應将電磁流量(liàng)計安裝在最高(gāo)點，以免有氣體(tǐ)✂️積聚，安裝在管(guǎn)系最高處，爲不(bu)良的安🤟裝位置(zhì)，應予以避免。
　　垂(chui)直安裝時，應使(shǐ)流動方向向上(shang)，這樣可使無流(liú)量💰或流量很❓小(xiao)時，流體中所夾(jia)帶的較重的固(gu)體顆粒🌈下沉❤️，而(er)較⛹🏻‍♀️輕的脂肪類(lèi)物♌質上升離開(kai)傳感器電極區(qū).測量泥漿、礦漿(jiāng)等液固二相流(liu)時，垂💛直安裝可(kě)以避免固相覺(jiao)沉澱和電磁流(liú)量計襯裏不均(jun1)勻磨損♌。傳感器(qì)安裝處應具有(you)一-定背壓，電磁(cí)流量計出口直(zhi)接排空易🌈造成(cheng)測量管内液體(ti)非滿管，爲不良(liang)的安裝位置☔，應(yīng)予以避免。爲了(le)防止傳😄感器内(nèi)産生負壓，電磁(ci)流量計應安裝(zhuāng)在泵的後面，而(ér)🐇不應安裝在泵(beng)的前面。
(4)安裝旁(pang)路管。爲了便于(yu)液流靜止時檢(jian)查和調整零💋點(dian)，中小☀️管徑應盡(jìn)可能安裝旁路(lù)管。在測量含有(yǒu)沉澱物流體時(shi)，應考慮便于清(qing)洗電磁流量計(jì)的安裝方式。如(ru)圖2.

采用圖2安裝(zhuang)，即便是在生産(chan)中也可以切出(chu)來，進行🛀🏻維護和(he)處理。
(5)接地。
　　由于(yú)電磁流量計的(de)工作原理和特(tè)性，接地屏蔽外(wai)界電磁幹擾特(tè)别重要:同時爲(wèi)了使測量正确(que)和電極不會發(fa)生電流腐蝕，電(dian)磁流量計必須(xū)單獨接地，并使(shǐ)傳👄感器和流體(ti)大約處于相同(tong)電🔅位。分離型電(dian)磁流量計 ，原則(ze)上接地應在流(liu)量計側，轉換器(qì)接地應在同一(yi)接地點，在大👣多(duō)數情況下，流量(liang)計的内裝參比(bǐ)電極或金屬管(guan)能确保所許的(de)電位平衡。因此(cǐ)，可以通過内裝(zhuāng)的參比電極和(he)金屬管将管中(zhōng)流體接地，将流(liú)量計的接地片(pian)與接📞地線相連(lián)。如果傳感器安(an)裝于✔️帶陰極腐(fu)蝕保護管道上(shang)，除了流量計和(hé)接地環--起接地(dì)外，還要用粗銅(tóng)線繞過流量計(ji)跨接在管道的(de)兩法蘭上🎯，使陰(yin)極保護電🌂流與(yu)流量計之間隔(ge)離。對于金屬非(fei)接地管道，應用(yòng)粗銅線連接，保(bao)證法蘭至法蘭(lán)和法蘭到流量(liang)計是連通的。對(dui)于非導電的塑(sù)🥰料管或襯裏管(guǎn)，如果沒有參比(bi)電極或由于電(dian)位平☂️衡電流的(de)存在，需将流體(tǐ)🈚通過接地環接(jie)地。
3電磁流量計(jì)在煤化工生産(chan)中的常見問題(tí)
　　電磁流量計作(zuò)爲當前流程工(gōng)業廣泛使用的(de)流量計，在👈應用(yòng)過程中依據其(qi)故障與成因分(fèn)爲五類，下💁面就(jiù)電磁流量計的(de)這些常見故障(zhàng)的成因、檢測判(pan)别方法以及對(dui)故障的處理方(fang)式簡要闡述。
3.1液(yè)體中含有氣泡(pào)和非滿管的現(xian)象
　　液體中含有(you)氣泡的現場導(dao)緻測量不準或(huo)測量值👉波動🛀(輸(shu)出✉️波動)，液體中(zhong)泡狀氣體的形(xíng)成有從外界🌏吸(xī)入和液體中溶(rong)解💛氣體(空氣)轉(zhuǎn)變成遊離狀氣(qì)泡兩種途徑。若(ruò)液⁉️體中含有較(jiao)大氣泡，則⛷️因擦(ca)過電極時能遮(zhē)蓋整個電極，使(shǐ)流量信号輸入(rù)回路瞬時開路(lù)，導緻輸出信号(hao)出現波動。非滿(man)管現✉️象可以看(kan)作🌂液體中含有(you)氣泡的一種極(ji)端情況。液體未(wèi)充滿管道可分(fèn)爲液面高度高(gao)于測量電極水(shuǐ)平面或低于水(shuǐ)平面兩種情況(kuàng)。當管内液面高(gāo)于電🏃‍♀️極水平面(miàn)時⛱️，若管系的前(qián)後直管段比較(jiao)理想時，電磁流(liu)量計的測量大(dà)多能夠穩定，但(dàn)流🍓量計所計量(liàng)的💯液體體積包(bāo)含了管内的氣(qi)體體積，故這種(zhong)測量存在着很(hěn)大⁉️的測量誤差(cha)。當管内液面高(gāo)度低✨于電極表(biǎo)面時，此時電極(jí)裸露在空氣中(zhōng)，測量回路實際(jì)處于開路狀态(tài)。電磁流量計的(de)測量值和輸出(chu)處🌍于一種随機(ji)🔴的狀态，不停地(dì)波動或🔴是滿度(dù)。這也是在非工(gōng)作狀态即管道(dao)無液體介質時(shí)，電磁流量計指(zhi)示😍随機值，工🐆藝(yi)人員有時會認(rèn)爲流量計出故(gu)障。
　　最簡單的判(pàn)别方法是當遇(yù)到波動時，切斷(duan)磁場的勵💚磁♊回(huí)路電流，如果此(ci)時儀表依然有(yǒu)顯示且不穩定(dìng)時，說明大多🔆是(shì)由于氣泡或非(fei)充滿管的影響(xiǎng)造💰成。如果此時(shí)以萬用表測量(liang)電極電阻，可測(cè)量到電⛷️極的回(hui)路電阻要比正(zheng)常時高💃;引起這(zhe)方面的現象的(de)多數還是在安(ān)裝方面的原因(yīn)，電磁流量計的(de)安裝合适與否(fou)直接影響到測(cè)量效果，同時對(dui)于被測介質中(zhōng)含💋有空氣的情(qing)況，如果判斷是(shi)由安裝位置🐇引(yǐn)起的，如因電磁(cí)流量計裝在管(guan)道的高點而滞(zhi)留📞氣體或外界(jiè)吸入空氣造成(cheng)流量計波動的(de)話，更換安裝位(wei)置是最徹底的(de)解決方法，在管(guan)線最低點或采(cǎi)用U型管安✊裝。但(dan)很多應用情況(kuang)是口徑較大或(huo)者安裝的位置(zhi)不易改換，建議(yi)在流量計.上遊(yóu)安裝集氣包和(hé)排氣閥，在安裝(zhuāng)了排氣裝置後(hou)，測量即恢複正(zheng)常。在流量計安(an)裝時盡量避免(mian)出現非滿管的(de)🐇情況，如前面提(ti)及的在管線最(zui)低🌂端安裝或有(you)意将流量計安(an)裝在U型管道和(he)垂直管道上。典(dian)型故障:煤氣化(huà)33單元P-3301AB出口😄流量(liàng)，由于安裝在泵(bèng)的出口高處水(shui)平管道上，造成(chéng)工藝水沒充滿(mǎn)電磁流量✊計，造(zao)成指示波動大(da)，即測量值和輸(shu)出處于一種随(suí)機的狀态，不停(ting)地波動或是滿(man)量程:工藝無法(fa)參考，把電磁流(liú)量計改裝到垂(chui)直管道或合适(shi)的水平管線上(shàng)，才能徹♍底解決(jué)問題:存在同樣(yang)問題的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都(dou)是由于安裝🏒位(wei)置❄️不合适造成(cheng)指示波動大。
3.2電(diàn)極腐蝕
　　在排除(chu)氣泡的因素後(hou)有因電極腐蝕(shí)而造成測量值(zhí)晃動的🍉情🔴況，且(qie)都以傳感器失(shī)效而告終。
　　由于(yu)電極材料的選(xuan)擇不當造成電(dian)極爲被測液體(ti)👄所腐蝕😍，從而導(dao)緻流量計輸出(chu)波動。電極一旦(dàn)被腐👈蝕後🐉，所造(zào)成的結果對此(ci)的解決方法，隻(zhī)有更換新的電(diàn)極。
3.3電極結垢及(jí)電極短路
　　電極(jí)短路的判别比(bi)較簡單，若被測(cè)介質中含有金(jīn)屬物質時，電極(ji)短路較易診斷(duàn)，此時測量值明(ming)顯偏小或趨于(yu)零。但這種🌈現象(xiàng)在日常運行中(zhong)并不多見。因電(diàn)磁流量計🏃‍♀️經常(cháng)應用于原🌈水和(hé)污水等計量環(huán)境，電極結🧑🏽‍🤝‍🧑🏻垢的(de)發生幾率較高(gao)。當電極結垢時(shi)，表現爲信号逐(zhú)漸減小，直至絕(jué)緣而使得信号(hào)回路開路，此時(shi)流量信号被隔(ge)絕。
　　當被測介質(zhi)的粘度較高時(shi)，易在管壁附着(zhe)和沉澱💰，若附着(zhe)的介質是比被(bèi)測液體電導率(lǜ)高的導電物🔞質(zhì)，則信号⭕電勢被(bei)分流而不能工(gōng)作，即電極短路(lu)，若💰是非導電層(ceng)，就是我們日常(cháng)所說的電極結(jié)垢，則使電極開(kai)路🍓而不能工🚶作(zuo)。結合工藝工況(kuang)拆下清洗電磁(cí)流量計是一個(gè)比較徹底的方(fang)法。
　　典型案例:煤(méi)氣化14單元，渣池(chí)循環水泵P-1402AB出口(kou)去V-1402的渣池水的(de)電磁流量計14FT-0003,由(you)于渣池水含細(xì)渣和污垢，加上(shàng)是水平🏃🏻‍♂️安裝，更(gèng)容易造🤞成襯裏(lǐ)和電極結垢，從(cong)而😄造成流❄️量計(ji)的指示逐漸減(jian)小。解決方案，是(shì)管路進行改造(zao)，增加旁路，便于(yú)生産期間可以(yǐ)交出，清洗電磁(cí)流量計。
3.4襯裏變(bian)形
　　測量不準确(què)或電磁流量計(jì)損壞。襯裏變形(xing)，大多發💋生❌在氟(fú)塑料的襯裏，氟(fú)塑料襯裏特别(bie)是聚四氟乙烯(xi)(PTFE)襯👉裏本♊身的工(gōng)藝結構，因爲聚(ju)四氟乙烯與管(guǎn)壁🛀間僅靠壓貼(tiē)，無粘結力，故不(bú)能❤️用于負壓管(guǎn)道。聚四氟乙烯(xi)(PTFE)實㊙️用溫度不能(neng)大于150°，因此，聚四(sì)氟乙烯(PTFE)襯裏的(de)電磁流量🚩計不(bu)能應用于高溫(wēn)場合管道，若在(zài)高溫下瞬時形(xíng)成負壓後則會(hui)引起襯裏變形(xing)。

　　典型案例:煤化(huà)工裝置中，泵P-1601打(da)到J-1602的電磁流量(liang)計16FT-0012，在生産工作(zuo)過㊙️程中，指示逐(zhú)漸變小，停車拆(chāi)開檢查，檢查發(fā)現四氟襯裏變(biàn)🐇形，向内鼓泡，如(ru)圖3:後分析原因(yīn)發現管道介質(zhi)溫度工況在150°以(yi)上，因電磁流量(liàng)計是四氟襯裏(li)🏃🏻‍♂️，使用溫度不應(ying)超過150°，另外工藝(yì)停泵P-1601，沒有💃打開(kai)排放，電磁流量(liang)計安裝位置又(you)高，溫度冷卻冷(leng)凝後形成負壓(ya)，造成襯裏變形(xíng)。

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