工業控制中(zhong)電磁流量計的選(xuǎn)型及應用

引(yǐn)言

      電磁流量(liang)計有一系列優良(liang)特性，可以解決其(qi)它流量計不易🔴應(yīng)🔆用的問題，如髒污(wū)流、腐蝕流的測量(liàng)。在電磁流量計選(xuan)型、安裝和🚶使用方(fāng)面有一些技巧和(hé)注意事項，根據實(shí)際應用經驗對這(zhe)些問題進行分析(xi)和讨論。

1. 電磁(ci)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(diǎn)：

    (1) 由于測量通(tong)道是一段光滑直(zhi)管，不會發生阻塞(sāi)，因📧此，适用于測🔱量(liàng)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(lì)損失，節能效果好(hao)♊。

    (3) 所測的體積(jī)流量受流體密度(du)、粘度、溫度、壓力和(hé)電導率🧡變化👨‍❤️‍👨的影(ying)響小。

    (4) 流量測(cè)量範圍度大，量程(cheng)比可高達 L l000可(kě)選流量範圍寬，液(ye)體流速一般可在(zài) 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(shí)❌流标定。

    (5) 電磁(cí)流量計的口徑範(fàn)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(yào)脈動頻率低于🌏激(ji)磁頻率很多）；儀表(biao)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(tā)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(hěn)低的液體．如石油(you)制品。

    (2) 不能測(cè)量氣體、蒸汽和含(han)有較大氣泡的液(ye)體。

    (3) 由于襯裏(li)材料和電氣絕緣(yuán)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(xuan)型

    電磁流量(liang)計選型時應注意(yì)以下事項：

    (1) 液(ye)體電導率應高于(yú)允許的下限。各制(zhi)造廠商生産的産(chǎn)品對電導率下限(xiàn)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(yè)體流速應在流量(liàng)計規定的範圍内(nei)。一般電磁流量計(jì)所測流體平均流(liú)速應在 1-10m/s範圍(wei)内，部分廠家産品(pin)的流速範圍可在(zai) 0.3-12m/s如西尼爾 SINIER的電磁流量計(jì)。若被測液體流速(su)太低，可以考慮加(jiā)裝異徑管，使流速(su)控制在規定範圍(wéi)内。爲減小加裝異(yi)徑管造成壓力損(sǔn)失和影響流速分(fen)布，要求異徑管中(zhong)心錐角不超過 15。，而且越小越好(hǎo)。

    (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(zhì)可選标準電極；對(dui)有污泥等沾污電(dian)✂️極的應用場合。

    (4) 襯裏和電極材(cai)料的選擇。根據液(yè)體的腐蝕性選用(yong)合适的襯裏和電(dian)極材料。可查有關(guan)材料的防腐蝕手(shou)冊選定電極材料(liào)；耐混酸等成分複(fu)雜的介質，應做挂(guà)片試驗。應根據被(bei)🛀🏻測介質的腐蝕性(xìng)，磨損性及溫度來(lái)選擇電磁流量計(ji)的襯裏材料。

    (5) 滿足直管段的要(yao)求和接地要求。從(cóng)電極軸線開始測(cè)量，一般入口直管(guan)段不小于 5D(直(zhi)徑 )，出口直管(guǎn)段不小于 3D。爲(wèi)使儀表可靠工作(zuò)，提高測量精度，不(bú)受外界寄生電勢(shi)的幹擾，電磁流量(liàng)計的傳感器應良(liáng)好地單獨🔅接地。

    (6) 機型的選擇。根(gēn)據安裝、使用和維(wéi)護條件，選用檢測(ce)和變送部👈分組合(hé)在一起的一體型(xíng)或分體型電磁流(liú)量計。

    (7) 儀表防(fang)護等級的選擇。按(àn)照國标 GB420 8-8規定(dìng)的應用環境，選用(yòng)儀表外殼防護等(děng)級。例如， IP65爲防(fang)噴水型，它允許水(shuǐ)從任何方向對儀(yi)表噴水，儀表仍能(neng)⛱️正常🧑🏾‍🤝‍🧑🏼工作； IP67爲(wei)防浸水型，它允許(xu)儀表短時間内全(quán)部浸入水中仍能(neng)正常🈲工🐉作。

    (8) 儀(yí)表安裝位置的選(xuan)擇。由于電磁流量(liàng)計不能在不滿管(guan)或空管情況下工(gōng)作，所以應保證測(ce)量管在所有時間(jian)内必須*注滿介質(zhì)。

3. 電磁流量計(ji)的安裝

    安裝(zhuāng)時應注意以下事(shì)項：

    (1) 液體應具(jù)有測量所需的電(diàn)導率，并要求電導(dao)率分布❌大體上均(jun1)勻。因此流量傳感(gǎn)器安裝要避開容(rong)易産生🈚電導率不(bu)🎯均勻的場所，例如(ru)其上遊附近加入(rù)藥液，加液點設于(yu)傳感器下遊；液體(ti)有混合時，其分布(bù)應大體均勻。

    (2) 使用時傳感器測(ce)量管必須充滿液(yè)體（非滿管型例☔外(wài)）。

    (3) 液體應與地(di)同電位。當工藝管(guǎn)道是塑料等絕緣(yuan)材❗料時，輸送液體(ti)會産生摩擦靜電(dian)，造成液體與地間(jiān)有電位差，爲此需(xu)良好接地。

3. 1 流(liú)量傳感器的安裝(zhuāng)

3.1.1 安裝場所

    電磁流量傳感(gan)器對安裝場所有(you)以下要求：

    (1) 測(cè)量混合相流體時(shi)，應選擇不會引起(qi)相分離的場🈚所安(ān)裝傳感器；測量雙(shuāng)組分液體時，傳感(gan)器應避免裝在混(hun)合尚未⛱️均勻的下(xia)遊；測量化學反應(yīng)物料時❗，傳感器應(yīng)安裝💋在反應🏃🏻充分(fèn)完🛀🏻成段的下遊。

    (2) 盡量避免測量(liàng)管内形成負壓。

    (3) 安裝位置應選(xuǎn)擇震動小的場所(suǒ)，特别是一體型儀(yi)表。

    (4) 遠離大電(diàn)機、大變壓器等，避(bi)免引入電磁幹擾(rǎo)

    (5) 選擇易于實(shí)現傳感器單獨接(jiē)地的位置。

    (6) 盡(jìn)可能遠離腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環境溫(wēn)度應在儀表允許(xǔ)範圍内，一體型儀(yí)表受結構影響，對(duì)安裝環境溫度的(de)要求更高。

    (8) 環(huan)境相對濕度應在(zài)儀表允許範圍内(nèi)。

    (9) 犀可能避免(mian)受陽光直照，必要(yào)時加防護罩。

    (10) 儀表防護等級應(ying)滿足應用要求。

3.1.2 直管段長度要(yào)求

      根據儀表(biao)精度要求，電磁流(liu)量傳感器上遊通(tōng)常需有 5 D的直(zhí)管段，下遊是 3 D的直管段。

3.1.3 安(an)裝位置和流動方(fāng)向

      傳感器安(an)裝方向水平、垂直(zhi)或傾斜均可，不受(shòu)限制。測量固、液☔兩(liǎng)相流體垂直安裝(zhuang)，自下而上流動。可(kě)防🚶止水平安裝時(shí)襯裏下半部局部(bù)磨損嚴重，低流速(su)時固相沉澱等缺(que)點。水⭐平安裝時要(yào)使電極軸線平🔆行(hang)于地平線，如果電(dian)極軸線垂㊙️直于地(di)平🌈線，則處于底部(bu)的電極易被沉積(ji)物覆蓋，頂部的😄電(dian)極易被液體中夾(jia)帶的氣泡覆蓋電(diàn)極表面，造成輸出(chū)信号波🈚動。圖 1所示管系中， c、 d爲适宜位置(zhi)； a、 b、 e爲(wèi)不宜位置， b處(chu)可能液體不充滿(man)， a、 e處易積(jī)聚氣體，且 e處(chu)傳感器後管段短(duan)也有可能不充滿(man)。對于固、液兩相流(liú)， c處亦是不适(shi)宜的位置。

3.1.4 旁(pang)路管安裝

      在(zài)連續生産的工藝(yi)管道上，爲了在不(bu)影響生産的情況(kuang)下🔴對儀表進行維(wei)修拆裝或内部清(qīng)洗，傳感器應盡可(kě)能🏃‍♀️采用與主🌈工藝(yì)🔞管道并聯安裝的(de)方式（旁路管安裝(zhuang)），如圖✂️ 2所示。正(zheng)常生産時截止閥(fá) 1關閉，截止閥(fa) 2、 3打開，流(liu)體就可流過流量(liàng)計實現流量測量(liang)。當傳感器發生故(gu)✨障需拆下維修時(shi)，隻要打開截止閥(fá) l，關閉截止閥(fa) 2， 3，就能實(shi)現在不影響生産(chǎn)的情況下對流量(liang)計進行拆除。當需(xū)要清洗流量計内(nei)部時，隻需打開截(jié)止閥 1，關閉截(jié)止閥 2、 3，然(rán)後打開流量計兩(liǎng)端盲闆即可清洗(xǐ)。

    圖 2旁路(lu)管安裝

      但是(shì)對于管徑大于 1. 5n韻管系因投資(zi)和空間位置限制(zhì)，不易實現旁路管(guǎn)🔱安裝。此時爲了便(biàn)于管系停止運行(hang)時維護人員進入(ru)管道檢測、清洗傳(chuán)感器内壁，需在流(liu)量計附近工藝管(guǎn)道上設置人孔。

3.1.5 負壓管系的安(an)裝

      氟塑料襯(chèn)裏傳感器須謹慎(shen)地應用于負壓管(guǎn)系。有👈可能出現負(fu)壓的正壓管系應(yīng)防止産生負壓，例(lì)如液體溫度高于(yú)室溫的管系中，當(dāng)管系停止運行關(guan)閉傳感器上下遊(yóu)截止閥後，由于流(liu)體冷卻收縮就會(hui)形成負壓，此時就(jiu)應設置如圖 3所示的負壓防止(zhi)連接。

3.1.6 接地

      傳感器必須單(dan)獨接地（接地電阻(zu) lOOΩ以下）。分離來(lái)自接地線混亂的(de)幹擾：超聲儀器接(jiē)地、設備接㊙️地🍉、系統(tong)接地、保護接地混(hùn)亂，各個接地點電(dian)🌈位分布不😘均，不同(tóng)接地點間存在電(dian)位差，引起地環路(lu)電流，影響系統正(zheng)常工作。

2 .2 抗幹(gan)擾措施

2.2.1 屏蔽(bi)

      變頻器在運(yùn)行時會産生高次(ci)諧波，造成電壓波(bō)形畸🈲變，嚴重影響(xiǎng)附近的儀電設備(bèi)動作。屏蔽幹擾源(yuán)是抗幹擾zui有效的(de)方法：

    (1) 在變頻(pin)器的進線側安裝(zhuang)進線電抗器及進(jìn)線濾波🛀器，抑制幹(gan)擾信号對電源的(de)幹擾。

    (2) 信号線(xian)全部采用屏蔽線(xiàn)，屏蔽層可靠接地(di)，布線時盡量遠離(li)變🧑🏾‍🤝‍🧑🏼頻器的進、出線(xian)。

    (3) 電機電纜也(yě)采用屏蔽電纜，屏(ping)蔽層可靠接地。原(yuan)勻速段的電🌈機控(kòng)制采用交流接觸(chù)器控制，接觸器線(xiàn)圈斷、合瞬間産生(shēng)電🔞磁幹擾。針對這(zhe)種情況，将交流⭐接(jie)觸器改換成無噪(zao)聲固态接觸器，其(qi)控制電源改用 24直流穩壓電源(yuán)。

2.2.2 接地、濾波、阻(zǔ)容吸收保護

     針對供給超聲儀(yí)器使用的電源直(zhí)接引至電網的問(wen)題，将儀器電源和(he)系統電源分開，采(cǎi)用圖 7所示的(de)解止

     圖 3負壓防止連接

型儀表原則上(shàng)接地應在傳感器(qi)一側，轉換器接地(di)🙇‍♀️應在同♻️一💰接地點(diǎn)。如傳感器裝在有(you)陰極腐蝕保護🏃管(guǎn)道上，除了傳感器(qi)和接地環一起接(jiē)地外，還要用較粗(cu)銅導線 (  16IT11112)繞道(dào)傳感器，跨接到管(guǎn)道的 2個連接(jiē)法蘭上，使陰極保(bǎo)護電流與傳感器(qì)之間隔離。一些應(yīng)用🙇🏻場合的雜散

電流過大，如電(diàn)解槽沿着電解液(yè)的洩漏電流影響(xiǎng)㊙️電磁流量計💯正常(cháng)測量時，可采取在(zài)流量傳感器與其(qí)連接的工藝管道(dao)之間進行電氣隔(ge)離的辦法。對♉有陰(yin)極保護的管道，如(ru)果陰極✔️保護電流(liu)影響 EMF測量時(shí)，也可以采取本方(fāng)法。

3.2 轉換器安(an)裝和連接電纜

      一體型電磁流(liú)量計不需要單獨(du)安裝轉換器；分體(tǐ)🐉式❤️電磁流量計的(de)轉換器安裝在傳(chuan)感器附近或儀表(biao)室，安裝場所的選(xuan)擇餘地較大，轉換(huàn)器安裝環境條件(jian)比一體式好。其防(fáng)護等級❓可降低，例(li)如，可選 IP65或 IP64（防塵防濺級）。安(an)裝場所的要求與(yu) 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiao)相同。圖 7電源(yuán)淨化  轉換器(qì)和傳感器間距離(lí)受被測介質電導(dǎo)率和信号電纜型(xing)🏃号（即電纜的分布(bu)電容、導線截面和(he)屏蔽層數等）的制(zhì)約✍️，需選用制☔造廠(chǎng)随儀表所附（或規(gui)定型号）的信号電(diàn)纜。一般儀表 “使用說明書 ”對不同電導率液(ye)體提供允許的傳(chuan)輸距離範圍。通常(chang)☁️，單層🧡屏蔽電纜的(de)傳送距離爲 50 m

       爲避免引入幹擾(rao)信号，信号電纜必(bi)須單獨穿在接地(di)保🔞護鋼管内，不能(neng)把信号電纜和電(dian)源線安裝在同一(yi)鋼管㊙️内。

4. 結語(yǔ)

       随着企業全(quan)面走向市場，企業(ye)生産經營管理将(jiāng)進一步❄️深化，流量(liang)計量越顯重要。電(dian)磁流量計作爲工(gong)🌈業流量測🌂量儀👄表(biǎo)的一種，隻有在正(zhèng)确選型、安裝和使(shǐ)用的前提下才能(neng)更好地發揮其作(zuò)用，滿足企業計量(liang)的要求，實現降低(dī)生産成本、提高經(jing)濟效益的🔱目的。

因此廣州迪川(chuān)儀器儀表有限公(gong)司爲更好儀器儀(yí)表而不斷努力⭐

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