摘要(yào):電磁流量計 在(zài)工業生産中應(ying)用普遍,它的日(ri)常管理和維護(hu)工作成爲從業(ye)人員的關注要(yào)點。從組成結構(gou)、工作原理和特(te)點☎️出發💔,介紹電(dian)磁🐆流量計選型(xing)使用和維護方(fang)法,并對接地💋問(wèn)題進行探讨💯,以(yǐ)供同行參考。
0引(yǐn)言
　　電磁流量計(jì)是一種新型的(de)流量測量儀表(biao),它的出💞現☔得益(yi)于電子技術的(de)發展,采用電磁(ci)感應原理,利用(yong)電動勢測量🚶導(dǎo)電📐流體的流量(liang)甲。随着我國工(gōng)業的發展,電磁(ci)流量計的應用(yòng)領域更加廣泛(fàn),常見于石油、化(huà)工、冶金、礦山、化(hua)工化纖、給排水(shuǐ)等💃🏻行業。掌握🈲電(dian)磁流量計的使(shǐ)用方法,做好維(wéi)護工作,能提高(gāo)其使用性能、延(yan)長其使用壽命(mìng)。
1電磁流量計的(de)組成結構、工作(zuo)原理和特點
1.1組(zu)成結構
　　一個典(diǎn)型的電磁流量(liang)計由以下幾部(bù)分組成。
(1)磁路系(xi)統,可産生均勻(yún)的交流磁場或(huo)直流磁場。
(2)測量(liang)導管,引導被測(cè)液體,使用不導(dao)磁、低導電率和(he)導熱率、有⭕一定(dìng)機械強度的材(cai)料制成。
(3)電極,引(yin)出感應電勢信(xin)号,安裝時與管(guan)道垂直。
(4)外殼,爲(wèi)鐵磁材質,可對(duì)外部磁場進行(háng)隔離。
(5)襯裏,與被(bèi)測液體直接接(jiē)觸,促使測量導(dǎo)管耐腐蝕,防止(zhǐ)🐕導管管壁短路(lu)。
(6)轉換器,對感應(ying)電勢信号進行(háng)放大,然後轉換(huan)成統一的💔标準(zhǔn)🌐信号,還能抑制(zhì)幹擾信号。
1.2工作(zuò)原理
　　電磁流量(liang)計的工作原理(lǐ)是電磁感應定(dìng)律,當液體💋流經(jīng)磁場時,會感應(yīng)出一個電勢,這(zhè)個電勢和平均(jun1)流速成正比。兩(liǎng)♍個電極檢出的(de)感應電壓信号(hao),通過電纜傳輸(shū)到轉換器上,經(jing)數字化處理,最(zui)終的流量數據(jù)呈現☂️在顯示屏(ping)上。其中,電極檢(jian)出的感應電勢(shì)⛹🏻‍♀️爲:
E=kBVD(1)
　　式中,E爲感應(yīng)電勢,V;k爲儀表的(de)常數;B爲磁感應(ying)強度,T;V爲測量管(guǎn)截面内的液體(tǐ)平均流速,m/s;D爲測(ce)量管的内徑🐉,m。
1.3特(tè)點
　　在實際應用(yong)中,電磁流量計(jì)的特點包括以(yi)下幾點。
(1)不受液(ye)體的密度、溫度(dù)、壓力、電導率等(děng)參數的影響。
(2)測(cè)量管内液體流(liú)通順暢,無壓損(sun),尤其适合測量(liàng)漿液。
(3)耐腐蝕性(xing)和耐磨損性較(jiao)好,零點穩定,測(cè)量精度高。
(4)使用(yòng)高性能的微處(chù)理器,方便參數(shù)設定,編程簡單(dān)可💰靠。
(5)具有自我(wo)診斷、自我檢查(cha)功能,故障處理(li)更簡單方✔️便。
2電(dian)磁流量計的選(xuǎn)型使用和維護(hu)方法
2.1選型
2.1.1精度(dù)等級
　　按照精度(du)等級的不同,電(dian)磁流量計可分(fèn)爲三大類:第㊙️一(yī)🎯類💘是低精度儀(yi)表,精度等級爲(wei)1.5~2.5,最大允許誤差(chà).爲±1.5%~±2.5%;第二類是精(jīng)度儀表,精度等(děng)級爲0.2~0.3,最大允許(xǔ)誤差爲±0.2%~±0.3%;第三類(lei)是中等精度儀(yí)表,精度等級爲(wèi)0.5~1.0,最大允許誤差(chà)爲±0.5%~±1.0%,具體見表1。精(jing)度等級越高,儀(yi)表的價格越貴(guì),因此需根據工(gong)程實際需求進(jìn)行選擇
 
2.1.2量程和(he)口徑
　　電磁流量(liàng)計的量程較寬(kuān),量程比達到100:1,選(xuan)擇量程時要滿(mǎn)🌏足兩個條件:滿(mǎn)量程要高于液(ye)體的最大流量(liang)值;液體正常流(liú)量值高于滿量(liang)程的50%。在口徑選(xuǎn)擇上,主要參🛀🏻考(kǎo)液體㊙️流速,通常(chang)在2~4m/s;若液體中含(han)有固體顆📧粒,則(ze)流速應不大于(yu)3m/s;若液體粘附管(guan)壁,則🐪流速應不(bu)大于2m/s。
2.1.3襯裏材料(liao).
　　選擇襯裏材料(liào)時,綜合考慮液(yè)體的溫度,以及(ji)對材料😍的腐✊蝕(shí)👅性♉和磨損性,常(cháng)用材料有天然(ran)橡膠、耐酸橡膠(jiao)、氯丁🤟橡膠、聚胺(an)酯橡🛀膠和聚四(sì)氟乙烯。其中,聚(ju)四氟乙烯可耐(nài)各種酸類和濃(nong)堿,耐磨性能良(liáng)好,粘💰接性稍差(chà),适用于溫度爲(wei)一80~+180℃的液體。
2.1.4電極(ji)材料.
　　選擇電極(jí)材料時,要考慮(lǜ)耐腐蝕性,以及(jí)電極表面是否(fǒu)發生化😍學反應(ying)、極化現象等,常(cháng)用材料有钛、钽(tan)、哈氏合金、含钼(mu)耐酸鋼、鉑銥合(hé)金等。其中,钽的(de)耐腐蝕性優良(liáng),除了氫氟酸、濃(nong)硫酸和濃堿外(wài),對其餘化學介(jie)質的腐蝕均可(kě)耐受。
2.2安裝
2.2.1管道(dao)式儀表
　　 管道式(shi)電磁流量計 ,安(ān)裝要點如下。
(1)在(zài)傳感器的殼體(ti).上,标記的流向(xiang)箭頭代表液體(tǐ)的正流向,是制(zhì)造企業統一規(gui)定的,安裝時應(ying)該和現場液體(ti)的實際流向保(bao)持一-緻,确保儀(yi)表正常使用。
(2)根(gēn)據使用條件,傳(chuan)感器可以垂直(zhi)安裝,也可以水(shuǐ)平安🔞裝。
(3)安裝電(diàn)磁流量計時,不(bu)能放在泵的抽(chou)吸側。
(4)流量計管(guǎn)道内,要一直有(yǒu)液體存在,不能(neng)空管。
(5)管道安裝(zhuāng)時,如果落差超(chāo)過5m,就應在下遊(yóu)設置控制閥[4]。
　　從(cóng)管道設計角度(dù)看,爲了保證電(diàn)磁流量計正常(chang)運🏃‍♀️行,提出以下(xia)要求。
(1)選擇安裝(zhuāng)位置時,要保證(zheng)溫度平穩,不會(huì)出現大的溫差(cha);避免陽光照射(she),周圍環境溫度(dù)最低-25℃、最高60℃;如果(guo)安裝🔆位置有熱(rè)✏️源,就應設置隔(gé)熱裝置或通風(feng)設備🌐;不要設置(zhi)在産生電磁幹(gan)擾的設備(如變(bian)壓器、電機等)附(fu)近;監測大氣環(huan)境,不能有🛀腐蝕(shí)性、爆炸性氣體(ti)。
(2)以傳感器爲分(fèn)界點,上遊管道(dao)直管段的長度(du)不小于5倍🌈管🔆徑(jìng),下🚶遊管道直管(guan)段的長度不小(xiao)于2倍管徑,能保(bao)證測量精度。
(3)對(dui)存在振動的管(guan)道安裝電磁流(liú)量計後,還應該(gai)設置底座🔞和支(zhi)撐,必要時設置(zhì)金屬保護闆,保(bao)證儀表的穩定(dìng)性。
(4)還要方便日(ri)常維修,爲檢修(xiu)作業提供一定(dìng)空間。
2.2.2插入式儀(yí)表
　　 插人式電磁(cí)流量計 ,安裝要(yào)點如下。
(1)傳感器(qi)的位置不限,在(zai)管道的任何位(wei)置均可安裝,但(dàn)🔆要求管道内時(shi)刻充滿液體。
(2)傳(chuán)感器安裝時,根(gen)據實際情況可(ke)水平安裝、垂直(zhí)安🌈裝♉或傾斜安(ān)裝。其中,在水平(píng)管道上安裝時(shi),安裝角💜度控制(zhì)在-45~+45,此時💞電極時(shí)刻處于液體中(zhōng),不會出現絕🔆緣(yuán)現象。
(3)如果液體(tǐ)容易産生沉澱(diàn),那麽傳感器不(bu)能安裝在管🔅道(dào)🏃底部,防止沉澱(dian)物覆蓋電極,影(yǐng)響測量結果。
(4)安(ān)裝電磁流量計(jì)時,不能放在泵(bèng)的抽吸側。
(5)管道(dao)安裝時,如果落(luo)差超過5m,就應在(zài)下遊設置控制(zhi)閥。
從管道設計(ji)角度看,爲了保(bao)證電磁流量計(jì)正常運行🚶‍♀️,提出(chū)以下要求。
(1)檢查(cha)管道的封閉性(xìng),避免存在附帶(dai)氣體造成測量(liàng)誤差。
(2)彎頭、閥門(mén)、三通接頭後方(fāng)會産生旋流,該(gāi)部位不宜安裝(zhuang)傳感器⛷️
(3)不能安(an)裝在有振動的(de)管道上。
(4)以傳感(gǎn)器爲分界點,前(qian)方直管段的長(zhǎng)度不小于10倍♈管(guǎn)🐪徑,後方🛀直管段(duan)的長度不小于(yú)5倍管徑,能保證(zhèng)測量精度。
2.3維護(hù)
　　對電磁流量計(jì)進行維護時,應(ying)該從各個組成(cheng)結構🌐出發。其💁中(zhōng)電🤞極的維護要(yao)點如下。
(1)儀表使(shǐ)用前,使用标準(zhǔn)pH值溶液進行标(biāo)定,完成後使用(yong)蒸㊙️餾🔞水清洗電(dian)極,再使用待測(cè)液清洗。
(2)長時間(jiān)不使用儀表,要(yao)把電極取下來(lai),其中的觸感器(qì)👨‍❤️‍👨元件🈲非常敏感(gan),不能和硬物碰(peng)撞,否則就會影(yǐng)響電極㊙️的功能(neng)。
(3)儀表每次使用(yòng)後,及時套上電(dian)極套,放人少量(liang)飽和溶🈲液,促使(shǐ)🥰電極的球泡處(chu)于濕潤狀态。
(4)電(diàn)極時刻保持幹(gan)淨,避免兩端出(chu)現短路問題,否(fǒu)則會降低🈚測量(liàng)精度,縮短電磁(cí)流量計的使用(yong)壽命。
3電磁流量(liang)計的接地問題(tí)
　　從電磁流量計(ji)的工作原理來(lai)看,傳感器接地(dì)點要和被測液(ye)體電氣連接,這(zhe)是基本條件,否(fǒu)則電磁流量計(ji)無法正常運行(háng)。在轉換器内,要(yao)想形成對稱的(de)輸人回路,要求(qiu)輸人端中點和(he)液體均處于零(líng)電位,并且兩者(zhe)導通°。而在實際(jì)應用中,由于工(gōng)況場合不⚽同,要(yào)采用不同的接(jie)地方式。
3.1金屬管(guǎn)道
　　當電磁流量(liàng)計安裝在金屬(shǔ)管道上時,如果(guo)金屬管道本身(shen)已經接地,管道(dao)、流量計的金屬(shǔ)墊片、螺栓等形(xing)成一個整體,此(cǐ)時電位爲零,那(na)麽電磁流量計(ji)就㊙️不用再單獨(du)接🐉地。對于這種(zhong)情況,注意事項(xiang)有兩個。一是流(liú)量🐕計本身的🈲襯(chèn)裏,--般不采用不(bú)鏽鋼+非金屬或(huò)碳鋼+非金屬材(cai)質,可避免導磁(cí)。二是襯裏采用(yong)碳鋼+非金屬材(cai)質,如果沒有非(fēi)金屬法蘭翻邊(biān),有金屬♈墊片,就(jiù)不需單獨接地(dì);如👣果有非金屬(shu)法蘭翻邊,且連(lián)接螺栓的電阻(zu)值👨‍❤️‍👨大于0.03Ω,那麽應(ying)進行單🚩獨接地(di)。
3.2非金屬管道
　　電(dian)磁流量計安裝(zhuang)在非金屬管道(dao)上,例如塑料管(guan)道、有🛀絕緣塗層(céng)♻️或襯裏的金屬(shǔ)管道,此時管道(dao)沒有和大地連(lián)通,就必♌須對流(liu)量計進行接地(dì)處理。具體操作(zuò)時,傳感器兩端(duan)配置接地環,促(cu)使被測液體良(liang)好接地,此時📧電(diàn)位爲零,流量計(jì)才能正常工作(zuò)。值得注🙇‍♀️意的是(shi),使用接地環是(shi)首選方案,但不(bu)是唯一方案。如(ru)果接地環🍉口徑(jìng)大或材質特殊(shū),由于價格高,可(ke)采用三電極的(de)方式進行接地(dì)。
3.3帶陰極保護管(guǎn)道
　　金屬管線埋(mái)地敷設,而且較(jiao)長,爲避免造成(cheng)化學腐蝕,應🤞采(cai)取陰極保護措(cuo)施。金屬管道實(shi)施陰極保護後(hou),對💋地表現爲負(fu)電🆚位,此☎️時管道(dao)上安裝電磁流(liu)量計,應把流量(liàng)計🐪作爲一個獨(du)立🔞個體,然後進(jìn)行接地處理。如(ru)果流量計和金(jin)屬管道連接,那(nà)麽陰極保護電(diàn)流直接經✉️過儀(yí)表進人大地,陰(yīn)極保護的作用(yong)就失去了。另外(wài)💋,設☁️置導線跨接(jiē)金屬管道法蘭(lan),能保證陰極保(bǎo)護的整體💘性。值(zhí)得注意的是,接(jiē)地環、螺栓、墊片(piàn)💞和陰極保護管(guan)道🧑🏾‍🤝‍🧑🏼間均要采取(qǔ)絕緣措施。
4結語(yǔ)
　　綜上所述,電磁(cí)流量計在工業(yè)生産領域應用(yong)廣泛,是☁️一😘種新(xīn)型的流量測量(liàng)儀表。本文從精(jing)度等級、量程和(he)口徑、襯裏材料(liào)、電極材料四方(fang)面介紹了流量(liang)計的選型;以管(guǎn)道式、插🚶人式儀(yí)表爲例💚指出安(ān)裝要求,并總結(jié)了電極維護方(fāng)法。此外,針對不(bú)同類型的💋管道(dao),采取合理的接(jie)地方式,才能确(que)保電磁流量計(ji)正常運行,提高(gāo)測量精度。

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