摘要:本文介紹了電磁流量計(jì)的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)。電磁流量計(jì)精度高、工作可靠、耐用性好、維護(hù)費(fèi)用低，測量范圍寬。詳細(xì)介紹了電極及襯里材料的選擇，流量計(jì)安裝和使用注意事項(xiàng)、流量計(jì)的選型等，選用什么種類的電磁流量計(jì)，應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來確定。安裝在無振動(dòng)、無強(qiáng)電磁場的環(huán)境中，盡量垂直安.裝，水平安裝需要安裝在低處，信號(hào)線使用屏蔽線，走線不能跟強(qiáng)電線路一起。通過合理選型，既提高了流量計(jì)測量精度，又延長了使用壽命，現(xiàn)在電磁流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、冶金、化工、石化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，應(yīng)用前景廣闊。
1電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
1.1優(yōu)點(diǎn)
①測量管與工藝管的口徑可以相同，管內(nèi)無可動(dòng)部件及節(jié)流元件，沒有壓力損失，并且可以測量含有顆粒、懸浮物的介質(zhì)。②可以用來測量具有強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)。③輸出信號(hào)不受介質(zhì)的物理性質(zhì)如壓力、黏度、溫度的影響，輸出信號(hào)與流量大小具有很好的線性關(guān)系。④測量范圍寬，流量比達(dá)1:100，管徑可以做到lm.
1.2缺點(diǎn)
①介質(zhì)溫度、壓力不影響信號(hào)輸出大小與精度，但是管道承壓及襯里性質(zhì)影響其使用范圍，一般使用壓力不超過4MPa，溫度不超過150℃。②不能測量氣體、蒸汽和石油制品等非導(dǎo)電性介質(zhì)，要求介質(zhì)電導(dǎo)率大于5uS/cm.③根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電勢的大小跟介質(zhì)流速成正比，因此流速不能太低，一般要求流速下限為50cn/s,當(dāng)流速不能達(dá)到要求時(shí)，可以通過縮徑的方式實(shí)現(xiàn)。
2電磁流量計(jì)傳感器的結(jié)構(gòu)
2.1檢測導(dǎo)管
檢測導(dǎo)管是由非導(dǎo)磁的高阻材料制成。為了避免勵(lì)磁線被檢測導(dǎo)管的管壁短路，并使檢測導(dǎo)管在較強(qiáng)的交變磁場中盡可能地降低渦流損耗，一般為不銹鋼、玻璃鋼或具有高電阻率的鋁合金。
2.2絕緣襯里
為了防止檢測導(dǎo)管被腐蝕并使內(nèi)壁光滑，常常在整個(gè)檢測導(dǎo)管內(nèi)壁涂_上絕緣襯里，襯里材料由工作溫度來決定一般常用陶瓷或?qū)ｉT的橡膠、環(huán)氧樹脂等。需要指出的是:用不銹鋼等導(dǎo)電材料做導(dǎo)管時(shí)，在檢測導(dǎo)管內(nèi)壁與電極之間必須有絕緣襯里，以防止感應(yīng)電勢被短路。
2.3電極
一般由導(dǎo)磁的不銹鋼材料制成，也有用鉑、黃金或不銹鋼鍍鉑、鍍黃金等制成。要求電極與內(nèi)襯平齊，以便流體通過時(shí)不受阻礙。電極宜安裝在管道水平方向，以防止沉淀物堆積在電極上而影響檢測的精度。
2.4傳感器的磁場
采用直流磁場，交變磁場都可以。直流磁場可以用永久磁鐵來實(shí)現(xiàn),這種結(jié)構(gòu)比較簡單。但是,由于采用直流磁場，在電極.上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為直流電勢，會(huì)引起被測介質(zhì)的電解，從而在電極上發(fā)生極化現(xiàn)象，破壞原來的檢測條件。所以，工業(yè)生產(chǎn)上用的電磁流量計(jì)一般采用交變磁場。采用交變磁場可以有效地消除極化現(xiàn)象。但是，由于電磁流量計(jì)在工作時(shí)，管道內(nèi)充滿導(dǎo)電液體，因而交變磁通就不可避免地要穿過由電極引線、被測液體和轉(zhuǎn)換部分的輸入阻抗構(gòu)成的閉合回路，從而在該回路內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)附加的干擾電勢，會(huì)引起檢測誤差。因此，可在檢測部分的結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)措施，使進(jìn)入儀表的干擾電勢互相抵消，消除此項(xiàng)影響。
3選型注意事項(xiàng)
3.1環(huán)境條件
電磁流量計(jì)安裝分為兩種:--體式和分體式。(1)現(xiàn)場和環(huán)境較好的條件下，一般選用一體式，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。(2)分體式電磁流量計(jì)即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同地點(diǎn)，一般出現(xiàn)以下情況時(shí)選用分體式:
①環(huán)境溫度或流量計(jì)轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60℃;
②管道振動(dòng)較大的場合:③對(duì)傳感器的鋁殼嚴(yán)重腐蝕的場合:
④現(xiàn)場濕度較大或有腐蝕性氣體的場合:⑤流量計(jì)裝在高空或不方便調(diào)試的場合。
3.2防爆及防護(hù)等級(jí)
根據(jù)環(huán)境要求，選擇本安、隔爆型電磁流量計(jì)或普通型，并且滿足一定的防護(hù)等級(jí)，按規(guī)范進(jìn)行安裝，提高儀表的安全性。
3.3電極材料
導(dǎo)電介質(zhì)在電磁流量計(jì)管內(nèi)通過時(shí)，在外加磁場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電勢，電極的作用就是把產(chǎn)生的電動(dòng)勢引出來,然后放大、輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。電極直接跟介質(zhì)接觸，因此，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，選擇合適的電極，以免出現(xiàn)腐蝕。常用的電極材質(zhì)有鉭、鈦、316L、HC、鉑銥合金、碳化鎢等。
3.4接地環(huán)或接液環(huán)
電磁流量計(jì)的輸出信號(hào)比較小，一般只有2.5~8mV,小流量時(shí)信號(hào)可能低至幾微伏，外界稍有干擾就會(huì)影響測量精度。因此，儀表外殼、測量管、介質(zhì)、儀表屏蔽線等要做好等電位連接，并進(jìn)行可靠、單獨(dú)接地。與介質(zhì)連接的金屬部.分，就叫接地環(huán)或接液環(huán)。接地環(huán)的材料選擇--般考慮經(jīng)濟(jì)性和耐腐蝕性，對(duì)于大口徑的金屬管道上的電磁流量計(jì)，為了節(jié)約成本，可以不設(shè)接地環(huán)，將流量計(jì)的法蘭和管道連起來然后再接地;如果電磁流量計(jì)用在小口徑的管道上或用在非金屬管道上，必須設(shè)置接地環(huán)。
3.5內(nèi)襯材料
內(nèi)襯主要作用是絕緣，預(yù)防電極短路，同時(shí)保護(hù)測量管不受介質(zhì)腐蝕。常用的內(nèi)襯材料包括:聚氨酯橡膠、PFA、天然軟橡膠、EPDM橡膠，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)介質(zhì)溫度、腐蝕性、是否含有固體顆粒、耐磨性能等情況，選擇合適的內(nèi)襯，延.長儀表使用壽命。
3.6供電電源
一般廠家的電磁流量計(jì)采用四線制接線，信號(hào)線與電源線分開，可以采用交流220V電源供電，也可以采用直流24V電源供電。原則上采用直流24V安全電源供電，特別是在易燃易爆的環(huán)境。
4安裝注意事項(xiàng)
4.1安裝地點(diǎn)的選擇
①盡量避免將電磁流量計(jì)安裝在溫度經(jīng)常變化的地點(diǎn)，降低溫度變化引起的溫漂，減少流量不穩(wěn)情況。如果現(xiàn)場受到熱源的輻射，必須采用熱隔離或通風(fēng)設(shè)施。②避免將流量計(jì)安裝在受振動(dòng)或撞擊的地方。③盡量避免將電磁流量計(jì)安裝在腐蝕性環(huán)境中，若不能避免，盡量選擇通風(fēng)良好的環(huán)境。④電磁流量計(jì)盡量避免陽光直曬。⑤請(qǐng)勿將電磁流量計(jì)安裝在電動(dòng)機(jī)、變壓器和其他強(qiáng)電源附近，減少電磁干擾。⑥留足必要的安裝及檢修空間。
4.2流量計(jì)可自動(dòng)檢測正反方向
安裝儀表時(shí)，應(yīng)使流向箭頭同現(xiàn)場實(shí)際正流向保持一致。對(duì)分離型儀表，交換轉(zhuǎn)換器或傳感器一端的CD1和CD2端子上的連線，相當(dāng)于切換流向。
4.3傳感器(含--體型)與管道的連接要求
首先，要注意傳感器本身不能作為荷重支撐點(diǎn)，它不能支撐毗連的工作管道。同時(shí)，傳感器安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)使其不受過大的拉緊應(yīng)力，應(yīng)考慮消除毗連管道因熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力影響。安裝傳感器時(shí)，應(yīng)保證測量管與工藝管道同軸。法蘭之間加裝的法蘭墊圈，應(yīng)有良好的耐腐蝕性能，該墊圈不得伸入管道內(nèi)部。在傳感器鄰近管道進(jìn)行焊接或火焰切割時(shí)，要采取隔離措施，防止襯里受熱。為可靠測量，重要的是電極應(yīng)當(dāng)完全浸沒在被測流體中，傳感器可以安裝在任何方位(水平、垂直、傾斜)，只要通過電極的連線基本處于水平位置即可(與水平線夾角一般<10度)，為了進(jìn)一步減小夾帶氣泡對(duì)測量的影響，可以適當(dāng)提高工作壓力。要避免管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，損壞襯里。儀表安裝場所的磁場強(qiáng)度應(yīng)小于400A/m。
4.4與金屬管道的連接、連線和接地
流量信號(hào)是以介質(zhì)為參考點(diǎn)(0V)的差動(dòng)信號(hào)，傳感器內(nèi)部已將信號(hào)參考點(diǎn)(OV)與金屬測量管連通。一般通過管道法蘭與儀表法蘭的連接螺栓雖然能使流量計(jì)取得介質(zhì)電位(0V)，但正規(guī)的方法是加裝電氣連線，確保以介質(zhì)為OV的流量信號(hào)可靠輸出。傳感器還應(yīng)加接地線，接地電阻應(yīng)小.于10歐姆。
4.5其他安裝注意事項(xiàng)
①電磁流量計(jì)接地裝置應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，不能與電氣系統(tǒng)共用接地裝置，接地電阻≤109.②儀表安裝完畢，通過2mm2銅芯軟線將電磁流量計(jì)接地極連接到接地裝置。③為了保護(hù)電磁流量計(jì)內(nèi)襯不被機(jī)械劃傷，建議管道吹掃完畢后，再安裝電磁流量計(jì)。同時(shí)，在焊接管道時(shí)，嚴(yán)格控制電焊機(jī)接地線搭接位置，避免用電磁流量計(jì)本體作為導(dǎo)體通過焊接電流，以防電子線路被擊穿，造成儀表損壞。④為了防止電磁流量計(jì)受到管道的振動(dòng)、熱脹冷縮的影響，避免將電磁流量計(jì)單獨(dú)固定，可以通過管道--起進(jìn)行支撐。⑤電磁流量計(jì)中心軸應(yīng)與管道中心軸保持同心，以免引起測量誤差。⑥搬運(yùn)電磁流量計(jì)時(shí)，應(yīng)保證流量計(jì)測量管部位均衡受力，或通過本體的吊環(huán)進(jìn)行搬運(yùn)，不能讓流量計(jì)信號(hào)引出管和接線盒受力。⑦當(dāng)介質(zhì)中含有固體沉淀物時(shí)，電磁流量計(jì)應(yīng)垂直安裝，避免安裝在水平管道的最低點(diǎn)，以防物料堆積在管道內(nèi)。⑧盡量遠(yuǎn)離泵出口安裝，因?yàn)楸贸隹诮橘|(zhì)狀態(tài)不穩(wěn)定并且距離電動(dòng)機(jī)太近，容易產(chǎn)生干擾。
5結(jié)束語.
電磁流量計(jì)是化工生產(chǎn)中常用的-種流量計(jì)，在設(shè)計(jì)、選型、安裝過程中，應(yīng)結(jié)合安裝地點(diǎn)、使用現(xiàn)場環(huán)境情況(防爆)以及介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，選擇合適的規(guī)格型號(hào)，進(jìn)行規(guī)范安裝，以滿足不同的生產(chǎn)需要。
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