摘要:流量(liang)計 是工業生(shēng)産的眼睛,同(tong)時也是計量(liang)科學技術的(de)重❓要💃組成📧部(bu)分🐪,與國民經(jing)濟的發展、國(guó)防建設及科(ke)學研究密切(qiē)相關。　　所以好(hǎo)的流量計應(yīng)用,對保證産(chǎn)品質量、提🔴高(gao)生産效率、促(cù)進科技發展(zhan)進步具有重(zhong)要意義。文章(zhang)着重對電磁(ci)流量計 的工(gōng)作原理應用(yong)進行闡述,對(dui)電磁流量計(ji)在工業👄.上如(ru)何合理的選(xuan)用以及對電(dian)磁流量計的(de)應用心得和(he)經驗進行💃🏻了(le)總結。
0引唁
　　流(liú)量計大部分(fèn)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(zu)成❌部分。流量(liàng)計廣泛應用(yòng)于國防建設(shè)、工農業生産(chan).科學🈲研究對(duì)外貿易以及(ji)人民生活♉等(deng)各個領域。如(rú)果沒有流量(liang)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(lai)往。在化工行(háng)業,流量計🌈量(liang)不正确會造(zào)成化學組分(fèn)無法達到标(biao)準要💁求,産品(pǐn)質量就無法(fa)得到保障,更(geng)嚴重的👅還可(kě)能會導緻生(shēng)🆚産安全事故(gu)。在工👈業生産(chǎn)中，液體、氣體(tǐ).蒸汽等介質(zhi)流量的測量(liàng)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(bu)斷的發展📞,在(zài)工業的應用(yòng)上流量測量(liàng)的正确率已(yi)經成爲保💚障(zhang)安全運行的(de)重要因素"。
1流(liú)量計的種類(lèi)
(1)按測量原理(lǐ)分類:力學原(yuán)理.電學原理(lǐ)熱學原理、光(guāng)學原理、聲🌈學(xué)原理、原子物(wù)理學原理等(děng)。(2)按測量結構(gòu)原理🛀分類:容(róng)積式流量計(ji).壓差式流量(liàng)計. 浮子流量(liàng)計 、 渦輪流量(liang)計 .電磁流量(liang)計. 渦街流量(liàng)計 . 質量流量(liàng)計 等。
2電磁流(liu)量計的曆史(shi)
　　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(ti)積流量的儀(yí)表設備。20世紀(ji)50年代初電磁(ci)流量計實現(xian)了産業化應(ying)用，70年代後期(qī)低頻矩形👌波(bō)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(wèi)廣泛，給排水(shui)❓工程,固液兩(liǎng)相等難測流(liú)體或要求較(jiào)高的場，如:造(zào)紙産業紙漿(jiang)液、有色冶金(jīn)業的礦漿.選(xuan)煤廠的煤漿(jiāng).化學産業的(de)強侵蝕液以(yǐ)及鋼鐵産業(yè)高爐冷卻水(shuǐ)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(cí)流量計的基(ji)本原理
　　測量(liang)原理是基于(yu)法拉第電磁(ci)感應定律。即(jí);導電液😘體在(zai)磁❤️場🏃‍♀️中❄️作切(qie)割磁力線運(yùn)動時,導體中(zhōng)産生感應電(dian)動勢,其感應(yīng)電勢E爲:
E=KBVD(1)
式中(zhong):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(cè)量管的内徑(jìng)。
　　在電磁流量(liang)計測量流量(liàng)時,流體流過(guo)垂直于流動(dong)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(tong)過兩個與液(yè)體直接接觸(chù)的電極檢出(chū)，并通過專用(yòng)信号電纜傳(chuán)送至信号放(fang)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(bú)受流體密度(du).黏度.溫度、壓(ya)力等工況條(tiáo)件的影響;(2)測(cè)量管内任何(hé)無節流元件(jian),所以介質流(liú)過時，不會造(zao)成壓損，直管(guan)段要求與其(qi)他形式流量(liang)計相👄比相對(dui)較低;(3)具有良(liang)好的耐腐蝕(shi)和耐磨損特(te)性:(4)功耗相對(dui)其他形式的(de)流量計相對(dui)較低.零💘點穩(wen)定.精确度較(jiao)高;(5)多種安裝(zhuang)形式可以便(bian)于用戶進行(hang)選擇,例如:一(yī)體式㊙️.分體式(shì).挂牆式等;(6)流(liú)量計可以雙(shuang)向測量,可顯(xiǎn)示正、反向流(liu)量,并具有多(duō)種🔅輸出選擇(zé),如:電✨流、脈沖(chong)、數字通訊、HART等(děng)。
5電磁流量計(ji)的劣勢
(1)無法(fa)測量氣體.蒸(zhēng)汽以及含有(you)大量氣體的(de)介質:(2)基本無(wu)法測量電導(dao)率很低或者(zhe)不導電的液(yè)體介質;(3)會受(shou)🥰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(yi)般情況下，測(ce)量介質不結(jie)晶、不沾污電(diàn)極的介質可(ke)選🌈用标準電(dian)極;如測量介(jiè)質含有腐蝕(shi)性，應根據被(bei)測介質的腐(fu)蝕特性進行(háng)選擇，如介質(zhì)混雜建議進(jin)行挂⭐片測試(shi)以防盲目選(xuan)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(shang)的用水、原水(shui)、下水、污水、稀(xī)酸、稀堿等弱(ruò)腐蝕❓性酸、堿(jian).鹽,建議選用(yong)316L材質;海水、鹽(yán)水、弱酸.弱堿(jiǎn)✂️建議選用哈(hā)式合金材質(zhi);沸點的鹽酸(suān).硝酸、硫酸強(qiáng)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(zhi)磨損特性及(ji)介質運行溫(wēn)度範圍進行(háng)選擇。例如:.-40~180℃,酸(suan)堿等強腐蝕(shi)性介質,衛🍉生(sheng)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(gōng)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(yong)中㊙️基本選擇(zé)的都是IP6X,6數字(zì)代表完🔞全防(fang)止外物及灰(hui)塵。所以基本(běn)在防護等級(jí)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(guo)1m的水中防持(chi)續浸泡影響(xiang)。
6.4接地環
　　普通(tōng)接地環，保護(hu)接地環,用于(yú)保護PTFE翻邊不(bú)受損傷及🛀帶(dài)頸🌈接地環,适(shì)用于磨損性(xìng)介質,保護端(duan)部襯裏,延長(zhǎng)傳感器壽命(mìng)(建議與儀表(biao)--起訂貨和标(biao)定,否則可能(néng)影⁉️響精度🥵),接(jie)地環材質:不(bu)鏽鋼、哈氏合(he)金、钽等。
6.5安裝(zhuang)方式
　　一體式(shì)、分體式或者(zhe)挂牆式。
6.6電極(jí)形式
　　标準型(xing)或刮刀型。
6.7電(dian)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防(fáng)爆等級
　　AEPSIATEX等。
7電(dian)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(dì)-一時間安排(pái)人員對其組(zǔ)織進行驗收(shou),其中到貨檢(jian)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(quan),參數與設計(ji)規格書及計(ji)算✉️書規格--緻(zhi),其中💞參數一(yī)般包括但不(bu)限于:産品制(zhì)造廠名稱、産(chan)品規格型号(hao)、出廠編号.公(gōng)稱通❌徑、流量(liang)範圍.精度等(děng)級.流量計特(tè)性系數.防爆(bào)等級㊙️、防☎️護等(deng)級、制造年㊙️月(yuè)等參數。外觀(guan)檢查時需要(yao)注意不得出(chu)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(ru)果條件允許(xu)可以用754連接(jiē)變送器🐪檢💯查(cha)設置參數确(què)保與設計規(guī)格書及計算(suàn)規格書💰參數(shù)-緻,另😘務必注(zhù)意K系數是否(fou)與銘牌--緻,生(sheng)産日期是否(fǒu)與銘牌一緻(zhi)，以防出現返(fan)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(ge),随機備件是(shi)否齊全且合(hé)格。供電電壓(yā)是否與設計(jì)規格書或計(jì)算書保持一(yi)緻。變送器及(ji)傳感器蓋是(shì)否蓋緊,孔洞(dòng)是否封堵合(he)格,傳感器及(ji)變送器專用(yòng)電纜是否提(tí)供，且🌐無任何(hé)損傷。如檢查(chá)發現任何問(wen)題,務必在第(dì)一時間将驗(yan)收情況反饋(kui)給商務部🆚門(men),要求其盡快(kuai)答複,避免❌因(yīn)爲處理或者(zhě)更換時間過(guò)長影響現場(chang)的安裝及☎️施(shī)🚶工。
(1)電極的材(cái)質選用并不(bú)是絕對的，當(dang)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(ta)介質的可能(neng)，是否存在介(jiè)質發生改變(bian)或者濃度發(fa)生🌈改變的🤩情(qíng)況,評估後再(zai)做選擇㊙️,避免(miǎn)造成設備損(sun)壞的風險。我(wǒ)✍️們在選用時(shí)經常會忽略(lue)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(shǐ)用,二次選型(xíng)來解決投人(ren)的成本也會(huì)更高,而且更(gèng)重要的還面(miàn)臨着工藝是(shì)否具備隔離(li)的條件,此問(wèn)題會📧給貿易(yi)計量或成💰本(ben)核算帶來巨(ju)大困難。解決(jué)辦🏃‍♂️法:在項目(mù)詳細設計階(jie)段時,首先工(gong)藝介質要由(you)設計院工藝(yi)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(míng)确🈲濃度範圍(wei)，這是材質選(xuan)擇✏️的關鍵部(bù)分，同時也要(yào)充分考慮材(cai)質的投資成(cheng)本。
(2)襯裏材質(zhi)的選擇,很多(duo)會忽略掉耐(nài)磨性,一般在(zai)設計規格❄️書(shu)中并不會明(ming)确支持介質(zhi)的特性,盲目(mù)地選用材質(zhì)會大✉️大縮短(duan)電磁流量計(jì)的使用壽命(ming)。解決辦法:除(chu)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(jiě)介🏃‍♂️質特性時(shi)需💛格外注意(yi)。需向設計院(yuan)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(hu)等級的應用(yong)經過多年應(ying)用建議,戶外(wài)露天的選擇(zé)最好爲IP67,液下(xia)使用或者閥(fá)井内的選擇(zé)最好爲IP68,特别(bie)提示有很😄多(duo)閥門]井内設(shè)計防護等級(jí)是IP67,但在應用(yong)時發現流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liang)計安裝位置(zhì)頻繁出🧡現閥(fá)門井内滲漏(lou)，或者下雨存(cún)積井内導緻(zhi)電磁流量計(jì)傳感器長期(qī)處于水下,這(zhe)導緻儀✉️表元(yuán)件的損壞危(wēi)害性最大。
(4)接(jiē)地環的選擇(zé),很多工廠”爲(wèi)了便于安裝(zhuāng)也爲了節🏃🏻‍♂️約(yuē)成本基本不(bú)選擇配備接(jie)地環,自己安(an)排施工單🈲位(wèi)在法蘭面焊(hàn)接兩處螺釘(dìng),供連接等電(diàn)勢線使用。此(cǐ)方案也可接(jiē)受,但務必注(zhù)意🤞焊接時對(duì)襯裏的保護(hù)，高溫會導緻(zhì)襯裏的破壞(huai)，如🏃‍♂️局部處理(lǐ)破壞會導緻(zhi)在介質投用(yong)後無法正常(chang)使用,有腐蝕(shi)的介質也會(huì)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(fang)腐措施，我們(men)會經常發現(xiàn)現場電磁流(liu)量計的迅速(su)腐蝕都源自(zi)🐆于焊接螺釘(dìng)，基本都🥵是焊(hàn)接後破壞了(le)原防腐塗層(céng)，施工後又不(bu)進行防腐導(dao)緻，尤其是在(zài)存在酸霧區(qu)域更爲明顯(xian)。如果工藝管(guan)道是絕緣材(cai)質,那麽建議(yì)要配備接地(di)環👌。信号源參(can)考零電位,使(shǐ)被測介質與(yu)大地相連通(tōng)抗外界幹擾(rǎo)。接地點離傳(chuan)感器越近越(yue)好,絕不能與(yǔ)其他設備接(jiē)🌈地點📐相連接(jie),要求接地電(diàn)阻≤100.接地要求(qiu)電磁流量計(ji)變送器外殼(ke).屏蔽線、測量(liàng)導管及變🤞送(sòng)器兩端的管(guǎn)道都要接❗地(di)且單獨設置(zhi)接地點,絕不(bu)能接在電🌈機(ji)電氣等公用(yong)地線或上下(xià)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(rú)沒有特殊要(yào)求,建議選擇(ze)分體式，根據(ju)使用經驗,雖(sui)然分體式增(zeng)加了接線的(de)環節以及安(an)裝分體式變(biàn)送器的工作(zuo)量。但對于後(hou)期維護來講(jiang)十分便利,因(yīn)爲在應用中(zhong)有一些一體(tǐ)式的電磁流(liú)量計安裝位(wèi)置對維護工(gōng)🈚作不便利,可(kě)能面臨需要(yào)搭設腳手架(jia)或者進人受(shou)🎯限空間作業(ye),這不但增加(jia)了維修工時(shi),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(liú)量計指示。當(dāng)然如果工廠(chang)具有PRM管理系(xì)統，無論哪☀️種(zhong)安裝方式都(dōu)可以。
(6)電極形(xíng)式--般建議選(xuan)擇廠家的标(biāo)準形式，對于(yu)污泥的工況(kuàng)有些設計院(yuan)會設計帶有(yǒu)挂刀功能的(de)形式,所謂刮(guā)刀電極就是(shi)🏃可以在工藝(yi)正常運行時(shí)可以手.動機(jī)械清理附着(zhe)于電極表面(miàn)的沾污物。目(mu)前也有一些(xiē)廠🌂家可以生(shēng)産在工藝運(yun)行的條件下(xia)将電極拆卸(xiè)安裝的功能(neng),這兩種功能(néng)在某些情況(kuang)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(xiu)的環🐕節和精(jīng)密封點,同時(shí)帶來的就是(shi)故障率的增(zeng)加，某些方面(miàn)增加了維修(xiu)的成本。
(7)供電(dian)選擇根據設(shè)計院的要求(qiú)執行即可,但(dàn)仍然建議☂️可(kě)以🔴在詳❤️設階(jiē)段能夠确認(ren)電纜的路由(you)距離,如果距(jù)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(wǒ)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(ji)院提供的防(fang)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(ci)流量計的要(yào)求♋,此問題大(da)多存在于新(xīn)建工廠和改(gai)擴建裝置,施(shī)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(wei)不滿管的情(qíng)況導緻無法(fa)正常使用。此(cǐ)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(zhe)變更管線走(zǒu)向既增大了(le)施工量，也帶(dai)來了不必要(yao)的損失。
解決(jué)辦法:設計院(yuan)在基礎設計(ji)時需要明确(que)提出電磁流(liú)量計直管段(duan)要求及滿管(guan)要求，在現場(chǎng)施工安🐉裝時(shi)需儀表專業(yè)人員及🈲有生(shēng)産運行經驗(yan)的業主共同(tong)确認是否保(bǎo)證滿㊙️管,如确(què)認無法❓滿足(zú)申請設🈲計變(biàn)更進行管線(xiàn)的調整。在PID圖(tu)審查時我們(men)需對幾🛀點格(gé)外關注,安裝(zhuang)要在控制閥(fa)門前，在泵的(de)後面進行安(ān)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(yǐ)前有很多施(shi)工人員一直(zhí)是以法蘭🏃進(jìn)行計算是一(yi)種誤解。如果(guǒ)具備條件建(jian)議垂直安裝(zhuang),使介質自下(xià)而上流經儀(yí)表。如不能垂(chuí)直安裝,水平(ping)安裝也可以(yǐ),但要保證兩(liang)電極在同一(yī)水平面上。當(dāng)被測介🏒質中(zhong)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(chéng)局部磨損).流(liu)量計安.裝使(shǐ)用時☀️,不能在(zai)負壓的情況(kuang)下使用⛷️。因爲(wèi)變送器的襯(chèn)裏容易剝落(luò),所以流量計(ji)隻能在正壓(ya)的工藝✌️管線(xian)上安裝使用(yong)。
(10)在施工安裝(zhuāng)電磁流量計(jì)時我們會常(cháng)見到在緊固(gù)🔞法蘭連接的(de)螺檢時造成(chéng)襯裏的翻邊(biān)位置損壞,日(ri)後會很容易(yì)的導緻洩漏(lou)或腐蝕，這就(jiu)要求我們在(zai)安裝電磁流(liú)量☎️計時,襯裏(lǐ)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(yún)的擰緊，如果(guo)有條件建議(yi)使用扭矩扳(ban)㊙️手進行安裝(zhuang)。
(11)在介質投用(yòng)後即使流量(liang)指标穩定，也(ye)建議現場對(duì)電磁流量計(ji)的振動情況(kuang)進行檢查,如(ru)果在這種工(gong)況下長時間(jian)運行會導緻(zhì)後續帶來的(de)危害，例如:電(diàn)氣.元件✂️的損(sun)傷.接線端子(zi)的松動.法蘭(lán)的洩漏等。
8結(jié)語
　　綜上所述(shù),工業上合理(li)地選用電磁(ci)流量計且保(bǎo)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(zhèng)在電磁流量(liàng)計選型時是(shì)正✏️确可靠的(de),到貨後嚴格(gé)⛹🏻‍♀️執行驗收标(biāo)準🐉,安裝及施(shi)工🌍注意事項(xiàng)🥵嚴格按照廠(chang)家指導😍要求(qiú)進行,相信電(dian)磁📞流量計在(zài)日後長時間(jiān)的工，業應用(yong)中會展現出(chū)正‼️确且可靠(kào)的☀️特性。

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