工業控制中(zhōng)電磁流量計的選(xuǎn)型及應用

引(yin)言

      電磁流量(liang)計有一系列優良(liang)特性，可以解決其(qí)它流量🐕計不易應(ying)用的問題，如髒污(wū)流、腐蝕流的測量(liang)。在⚽電磁流量計選(xuǎn)型、安裝和❄️使用方(fāng)面有一些技巧和(hé)注意事項，根據實(shi)際應用經驗對這(zhè)些問題進行分析(xi)和讨論。

1. 電磁(cí)流量計的優缺點(diǎn)

     與其它流量(liang)計相比，電磁流量(liàng)計具有下列優點(dian)：

    （1） 由于測量通(tōng)道是一段光滑直(zhi)管，不會發生阻塞(sai)，因此，适用于測量(liang)含固體顆粒的液(ye)固二相流體，如紙(zhi)漿、泥漿、污水等。

    （2） 不産生流量檢(jian)測所造成的壓力(li)損失，節能效果好(hao)。

    （3） 所測的體積(jī)流量受流體密度(dù)、粘度、溫度、壓力和(he)電導率變👈化的影(ying)響小。

    （4） 流量測(cè)量範圍度大，量程(chéng)比可高達L l000可(kě)選流量範圍寬，液(yè)體流速一般可在(zai)0.5--1 0m/s内選定。有些(xiē)型号儀表可在現(xiàn)場根據需要擴大(da)和縮小流量測量(liang)範圍，而不必拆下(xià)儀表進行離線實(shi)流标定。

    （5） 電磁(cí)流量計的口徑範(fan)圍比其他品種流(liú)量儀表寬，從幾毫(háo)米到3m;可測正(zhèng)反雙向流量；也可(kě)測脈動流量（隻要(yao)脈動頻率低于激(jī)🔴磁頻率很多）；儀表(biǎo)輸出本質上是線(xiàn)性的。

    （6） 可應用(yòng)于腐蝕性流體的(de)測量。

    （7） 與其它(ta)流量計相比，電磁(ci)流量計所需直管(guan)段較短。

    但電(dian)磁流量計也存在(zai)以下缺點：

    （1） 不(bu)能測量電導率很(hen)低的液體．如石油(you)制品。

    （2） 不能測(ce)量氣體、蒸汽和含(hán)有較大氣泡的液(yè)體。

    （3） 由于襯裏(li)材料和電氣絕緣(yuan)材料的限制，通用(yong)型電磁流量計不(bu)适用于較高溫度(du)。

    （4） 投資相對較(jiào)高，特别是大口徑(jìng)流量的測量。

2. 電磁流量計的選(xuǎn)型

    電磁流量(liàng)計選型時應注意(yì)以下事項：

    （1） 液(yè)體電導率應高于(yú)允許的下限。各制(zhi)造廠商生産的産(chan)品對電導率下限(xian)值有不同的數值(zhí)，目前，一般電磁流(liú)量計不能測量電(dian)導率低于5μS/cm的(de)液體流量。

    （2） 液(ye)體流速應在流量(liang)計規定的範圍内(nèi)。一般電磁流量計(ji)所測流體平均流(liu)速應在1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家産品(pǐn)的流速範圍可在(zai)0.3-12m/s如西尼爾SINIER的電磁流量計(ji)。若被測液體流速(su)太低，可以考慮加(jia)裝🔴異⭕徑管✂️，使流速(sù)控制在規定範圍(wéi)内。爲減小加裝異(yì)徑管造成壓力損(sǔn)失和♊影響流速分(fen)布，要求異徑🐉管中(zhōng)心錐角不超過15。，而且越小越好(hao)。

    （3） 電極形式的(de)選擇。通常，不産生(shēng)結晶、結疤、不沾污(wū)電🌐極的流體介質(zhi)可選标準電極；對(dui)有污泥等沾污電(diàn)極的應用場合，可(ke)選用具🐅有手動機(ji)械清污附件的刮(guā)刀式電極或可更(gèng)換📱式電極。

    （4） 襯(chen)裏和電極材料的(de)選擇。根據液體的(de)腐蝕性選用☀️合适(shi)🏃🏻的襯裏和電極材(cai)料。可查有關材料(liào)的防腐蝕手冊選(xuan)定電極材料；耐混(hun)🌂酸等成分複雜的(de)介質，應做挂片試(shi)驗。應根據被㊙️測介(jie)質🔴的腐蝕性，磨損(sun)性及溫度來選擇(zé)電磁流量計的襯(chèn)🤩裏材料。

    （5） 滿足(zu)直管段的要求和(he)接地要求。從電極(jí)軸線開始測量，一(yī)般入😄口直管段不(bu)小于5D（直徑），出口直管段不(bú)小于3D。爲使儀(yí)表可靠工作，提高(gao)測量精度，不受外(wài)界寄生電勢的幹(gàn)擾，電磁流量計的(de)傳感器應良好地(di)單獨接地。

    （6） 機(ji)型的選擇。根據安(ān)裝、使用和維護條(tiáo)件，選用檢測和變(bian)送✌️部♈分組合在一(yī)起的一體型或分(fèn)體型電磁流量📞計(ji)。

    （7） 儀表防護等(děng)級的選擇。按照國(guo)标GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選用儀表(biao)外殼防護等級。例(li)如，IP65爲防噴水(shui)型，它允許水從任(ren)何方向對儀表噴(pen)水，儀表仍能🔞正常(chang)工作；IP67爲防浸(jin)水型，它允許儀表(biao)短時間内全部浸(jìn)入水中仍能正🔞常(chang)工作。

    （8） 儀表安(an)裝位置的選擇。由(yóu)于電磁流量計不(bu)能在不滿管或空(kong)管情況下工作，所(suo)以應保證測量管(guǎn)在所有時間内必(bì)須*注滿介質。

3. 電磁流量計的安(an)裝

    安裝時應(ying)注意以下事項：

    （1） 液體應具有測(ce)量所需的電導率(lǜ)，并要求電導率分(fen)布大體✨上均勻。因(yin)此流量傳感器安(an)裝要避開容易産(chǎn)生電導率不✔️均勻(yún)的場所，例如其上(shàng)遊附近加入藥液(yè)，加液點設于傳感(gǎn)器下遊⛹🏻‍♀️；液體有混(hun)合時，其分布應大(da)體均勻。

    （2） 使用(yòng)時傳感器測量管(guǎn)必須充滿液體（非(fei)滿管型例外）。

    （3） 液體應與地同電(diàn)位。當工藝管道是(shì)塑料等絕緣材料(liào)❄️時，輸送液體會産(chan)生摩擦靜電，造成(cheng)液體與地間有電(dian)位差🌈，爲此需良好(hao)接地。

3. 1 流量傳(chuan)感器的安裝

3.1.1 安裝場所

    電(dian)磁流量傳感器對(dui)安裝場所有以下(xià)要求：

    （1） 測量混(hun)合相流體時，應選(xuan)擇不會引起相分(fèn)離的場所安裝傳(chuán)感🌏器；測量雙組分(fèn)液體時，傳感器應(ying)避免裝在混合尚(shang)未均勻的下遊；測(ce)量化學反應物料(liào)時，傳感器應安裝(zhuāng)在反應充分完成(cheng)段的🌍下遊。

    （2） 盡(jìn)量避免測量管内(nei)形成負壓。

    （3） 安(ān)裝位置應選擇震(zhèn)動小的場所，特别(bie)是一體型儀表。

    （4） 遠離大電機、大(da)變壓器等，避免引(yǐn)入電磁幹擾

    （5） 選擇易于實現傳(chuan)感器單獨接地的(de)位置。

    （6） 盡可能(néng)遠離腐蝕性氣體(ti)。

    （7） 環境溫度應(yīng)在儀表允許範圍(wei)内，一體型儀表受(shòu)結構影響，對安裝(zhuāng)環境溫度的要求(qiu)更高。

    （8） 環境相(xiàng)對濕度應在儀表(biǎo)允許範圍内。

    （9） 犀可能避免受陽(yáng)光直照，必要時加(jia)防護罩。

    （10） 儀表(biao)防護等級應滿足(zú)應用要求。

3.1.2 直(zhi)管段長度要求

      根據儀表精度(du)要求，電磁流量傳(chuan)感器上遊通常需(xū)有5 D的直管段(duan)，下遊是3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝位(wèi)置和流動方向

      傳感器安裝方(fang)向水平、垂直或傾(qīng)斜均可，不受限制(zhi)。測量固、液♉兩相流(liu)體垂直安裝，自下(xià)而上流動。可防止(zhǐ)水平安裝時襯裏(li)下半部局部磨損(sun)嚴重，低流速📞時固(gu)相沉澱等缺點。水(shuǐ)平安裝⚽時要使電(diàn)極軸線平行于地(di)平線，如果電極軸(zhou)線垂直于地平線(xian)，則處于底部的電(diàn)極易被沉積物覆(fu)蓋，頂部的電極易(yì)被液體中夾帶的(de)氣⚽泡覆蓋電極表(biǎo)面，造成輸出信号(hao)波動。圖1所示(shi)管系中，c、d爲适宜位置；a、b、e爲不宜(yí)位置，b處可能(néng)液體不充滿，a、e處易積聚氣(qì)體，且e處傳感(gǎn)器後管段短也有(you)可能不充滿。對于(yu)固、液兩相流，c處亦是不适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路管(guǎn)安裝

      在連續(xu)生産的工藝管道(dào)上，爲了在不影響(xiǎng)生産的情況下對(duì)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀表進行維修拆(chai)裝或内部清洗，傳(chuán)感器應盡可能采(cǎi)用✌️與主工藝💘管道(dào)并聯安裝的方式(shì)（旁路管安裝），如圖(tu)2所示。正常生(sheng)産時截止閥1關閉，截止閥2、3打開，流體就(jiù)可流過流量計實(shi)現流量測量。當傳(chuán)感器發生故障㊙️需(xu)拆下維修時，隻要(yào)打開截止閥l，關閉截止閥2，3，就能實現在(zai)不影響生産的情(qíng)況下對流量計進(jìn)行拆除。當需要🔅清(qing)洗流量計内部時(shí)，隻需打開截止閥(fa)1，關閉截止閥(fá)2、3，然後打(da)開流量計兩端盲(mang)闆即可清洗。

    圖2旁路管安(ān)裝

      但是對于(yu)管徑大于1. 5n韻(yùn)管系因投資和空(kong)間位置限制，不易(yì)實現旁路管安裝(zhuāng)🌐。此時爲了便于管(guǎn)系停止運行時維(wei)護人員進🥰入管道(dào)檢測、清洗傳💛感器(qi)内壁，需在流量計(jì)附近工藝管道上(shàng)設置🔴人孔。

3.1.5 負(fù)壓管系的安裝

      氟塑料襯裏傳(chuán)感器須謹慎地應(ying)用于負壓管系。有(you)可能出現負壓的(de)正壓管系應防止(zhi)産生負壓，例如液(ye)體👄溫度高于室溫(wēn)的管系中，當管系(xì)停止運行關㊙️閉傳(chuán)感器上下遊截止(zhǐ)👈閥後，由于流體冷(lěng)卻收縮就🌈會形成(cheng)負🤟壓，此時就應設(shè)置如圖3所示(shì)的負壓防止連接(jiē)。

3.1.6 接地

      傳(chuan)感器必須單獨接(jie)地（接地電阻lOOΩ以下）。分離來自接(jiē)地線混亂的幹擾(rǎo)：超聲儀器接地、設(she)備接地、系統接地(dì)、保護接地混亂，各(ge)個接地點電位分(fèn)布不均，不同接地(di)點✂️間存在電位差(cha)，引起地環路電流(liú)，影響系統正常工(gōng)作。

2 .2 抗幹擾措(cuo)施

2.2.1 屏蔽

      變頻器在運行時(shí)會産生高次諧波(bō)，造成電壓波形畸(ji)變🏃，嚴重影響附近(jìn)的儀電設備動作(zuo)。屏蔽幹擾源♉是抗(kang)🔞幹擾🈲zui有效的方法(fǎ)：

    （1） 在變頻器的(de)進線側安裝進線(xian)電抗器及進線濾(lü)波器，抑制幹擾信(xìn)号對電源的幹擾(rǎo)。

    （2） 信号線全部(bu)采用屏蔽線，屏蔽(bi)層可靠接地，布線(xian)時盡量遠離🔞變㊙️頻(pín)器的進、出線。

    （3） 電機電纜也采用(yong)屏蔽電纜，屏蔽層(ceng)可靠接地。原勻速(sù)段的電🥰機控制采(cǎi)用交流接觸器控(kong)制，接觸器線圈斷(duan)、合瞬🌐間産生電磁(ci)幹擾。針對這種情(qíng)況，将交流接觸器(qi)💃🏻改換成無噪聲固(gu)态接觸器，其控制(zhi)電源改用24直(zhí)流穩壓電源。

2.2.2 接地、濾波、阻容吸(xī)收保護

     針對(duì)供給超聲儀器使(shi)用的電源直接引(yǐn)至電網的問題，将(jiang)儀器電源和系統(tǒng)電源分開，采用圖(tú)7所示的解止(zhi)

     圖3負壓(yā)防止連接

型(xíng)儀表原則上接地(dì)應在傳感器一側(cè)，轉換器接地應在(zai)☎️同🌂一🈚接地點。如傳(chuan)感器裝在有陰極(ji)腐蝕保護🔞管道上(shang)，除❗了傳感器和接(jie)地環一起接地外(wài)，還要用較粗銅導(dǎo)線（  16IT11112）繞道傳感(gan)器，跨接到管道的(de)2個連接法蘭(lán)上，使陰極保護電(dian)流與傳感器之間(jiān)隔🔴離。一些應用場(chǎng)合的雜散

電(diàn)流過大，如電解槽(cáo)沿着電解液的洩(xie)漏電流影響電⭐磁(ci)流量計正常測量(liàng)時，可采取在流量(liang)傳感器與其連接(jie)的工藝管道之間(jian)進行電氣隔離的(de)辦法。對有陰極保(bao)護的管道，如果陰(yīn)極💘保護電流影響(xiǎng)EMF測量時，也可(ke)以采取本方法。

3.2 轉換器安裝和(hé)連接電纜

      一(yī)體型電磁流量計(ji)不需要單獨安裝(zhuang)轉換器；分體式電(dian)磁流量❓計的轉換(huan)器安裝在傳感器(qi)附近或儀表室，安(an)裝場所的選擇餘(yu)地較大，轉換器安(an)裝環境條件比㊙️一(yi)體式好。其防護等(deng)級可降低，例如，可(kě)選IP65或IP64（防(fang)塵防濺級）。安裝場(chang)所的要求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各條相同(tóng)。圖7電源淨化(hua) 轉換器和傳(chuán)感器間距離受被(bei)測介質電導率和(he)信✍️号電📐纜型号（即(ji)電纜的分布電容(rong)、導線截面和屏蔽(bi)層數等）的制約，需(xū)選🐉用制造廠随儀(yí)表所附（或規定☀️型(xíng)号）的信号電纜。一(yi)般💞儀表“使用(yòng)說明書”對不(bú)同電導率液體提(tí)供允許的傳輸距(jù)離範圍。通📱常，單層(ceng)屏蔽✏️電纜的傳送(song)距離爲50 m

       爲避(bì)免引入幹擾信号(hao)，信号電纜必須單(dān)獨穿在接地保🌈護(hù)鋼管内，不能把信(xin)号電纜和電源線(xian)安裝在同一🆚鋼管(guǎn)内。

4. 結語

       随着企業全面走(zou)向市場，企業生産(chan)經營管理将進一(yi)👅步深化，流量計量(liang)越顯重要。電磁流(liu)量計作爲工業流(liú)🚶量測🈲量儀表的㊙️一(yi)種，隻有在正确選(xuǎn)型、安裝和使用的(de)前提下💋才能更♍好(hao)地發揮其作用，滿(man)足企業計量的要(yao)求，實現降低生産(chǎn)成本、提高經濟效(xiao)益的目的。

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