工業控(kòng)制中電(diàn)磁流量(liang)計的選(xuan)型及應(yīng)用

引言

      電磁(ci)流量計(jì)有一系(xi)列優良(liáng)特性，可(kě)以解決(jué)其它流(liú)🐪量計不(bu)易應用(yòng)的問題(tí)，如髒污(wu)流、腐蝕(shi)流的測(ce)量。在電(dian)磁流量(liang)計選♻️型(xing)、安裝和(hé)🌈使用方(fang)面有一(yi)些技巧(qiǎo)和注意(yi)事項，根(gen)據實際(ji)應用經(jīng)驗對這(zhe)些問題(tí)進行分(fen)析和讨(tǎo)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(dian)

     與(yǔ)其它流(liu)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(ji)具有下(xià)列優點(diǎn)：

    （1） 由(yóu)于測量(liàng)通道是(shì)一段光(guāng)滑直管(guǎn)，不會發(fā)生阻塞(sāi)，因此，适(shi)用于測(cè)㊙️量含固(gu)體顆粒(li)的液固(gu)二相流(liú)體，如紙(zhǐ)漿、泥漿(jiang)、污水等(deng)。

    （2） 不(bu)産生流(liú)量檢測(ce)所造成(chéng)的壓力(lì)損失，節(jiē)能效果(guǒ)好。

    （3） 所測的(de)體積流(liu)量受流(liú)體密度(dù)、粘度、溫(wēn)度、壓力(lì)和電導(dao)📞率🏃‍♂️變化(hua)🙇‍♀️的影響(xiang)小。

    （4） 流量測(cè)量範圍(wéi)度大，量(liàng)程比可(kě)高達L l000可選(xuǎn)流量範(fàn)圍寬，液(ye)體流速(sù)一般可(kě)在0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型(xing)号儀表(biao)可在現(xian)場根據(ju)需要擴(kuò)大和縮(suō)小流量(liang)測量範(fan)圍，而不(bu)必拆下(xia)儀表進(jìn)行離線(xiàn)實流标(biāo)⚽定。

    （5） 電磁流(liú)量計的(de)口徑範(fàn)圍比其(qi)他品種(zhǒng)流量儀(yí)表寬，從(cóng)幾🙇🏻毫📐米(mi)到3m;可測正(zhèng)反雙向(xiàng)流量；也(yě)可測脈(mo)動流量(liang)（隻要脈(mo)動頻率(lǜ)低于激(ji)磁頻率(lǜ)很多）；儀(yí)表輸出(chu)本質上(shàng)是線性(xing)的。

    （6） 可應用(yong)于腐蝕(shí)性流體(tǐ)的測量(liàng)。

    （7） 與(yu)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(ji)所需直(zhi)管段較(jiao)短。

    但電磁(cí)流量計(jì)也存在(zai)以下缺(quē)點：

    （1） 不能測(cè)量電導(dǎo)率很低(dī)的液體(ti)．如石油(you)制品。

    （2） 不能(neng)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)和含有(you)較大氣(qì)泡的液(ye)體。

    （3） 由于襯(chèn)裏材料(liào)和電氣(qi)絕緣材(cái)料的限(xian)制，通用(yong)型電磁(ci)流量計(jì)不适用(yòng)于較高(gao)溫度。

    （4） 投資(zī)相對較(jiao)高，特别(bie)是大口(kǒu)徑流量(liàng)的測量(liàng)。

2. 電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型

    電磁流(liu)量計選(xuan)型時應(ying)注意以(yi)下事項(xiàng)：

    （1） 液(ye)體電導(dǎo)率應高(gao)于允許(xǔ)的下限(xian)。各制造(zao)廠商生(shēng)産的産(chǎn)品對電(dian)導率下(xià)限值有(you)不同的(de)數值，目(mu)前，一般(ban)電磁流(liú)量計不(bu)📱能測🤟量(liàng)電導率(lǜ)低于5μS/cm的液(ye)體流量(liang)。

    （2） 液(ye)體流速(sù)應在流(liu)量計規(gui)定的範(fàn)圍内。一(yī)般電磁(cí)流量計(jì)所測流(liú)體平均(jun)流速應(ying)在1-10m/s範圍内(nèi)，部分廠(chǎng)家産品(pin)的流速(su)範圍可(ke)在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的電磁(ci)流量計(jì)。若被測(ce)液體流(liu)速太低(di)，可以考(kao)慮加裝(zhuang)異徑管(guǎn)❓，使流速(su)控制在(zài)規定範(fan)圍内。爲(wei)減小加(jia)裝異徑(jing)管造成(chéng)壓⛷️力損(sun)👨‍❤️‍👨失和影(ying)響流速(su)分布，要(yao)求異徑(jìng)管中心(xin)錐角不(bú)超過15。，而且(qiě)越小越(yue)好。

    （3） 電極形(xing)式的選(xuǎn)擇。通常(cháng)，不産生(sheng)結晶、結(jié)疤、不沾(zhan)污電極(ji)的流🌈體(ti)介質可(ke)選标準(zhun)電極；對(duì)有污泥(ní)等沾污(wū)電極的(de)應用場(chǎng)合，可選(xuǎn)用具有(you)手動機(ji)械清污(wu)附件的(de)刮刀式(shì)電極或(huò)可更換(huàn)式電極(ji)。

    （4） 襯(chèn)裏和電(diàn)極材料(liao)的選擇(ze)。根據液(ye)體的腐(fǔ)蝕性選(xuan)用合🧡适(shì)☎️的🈲襯裏(lǐ)和電極(ji)材料。可(ke)查有關(guan)材料的(de)防腐蝕(shi)手冊❗選(xuǎn)定電極(ji)材料🚩；耐(nài)混酸等(děng)成分複(fú)雜的介(jie)質，應做(zuo)挂片🔞試(shì)驗。應✔️根(gēn)據被測(ce)介質的(de)腐蝕性(xing)，磨損性(xìng)及溫度(du)來選擇(ze)電磁流(liú)量計的(de)襯裏材(cai)料。

    （5） 滿足直(zhi)管段的(de)要求和(hé)接地要(yào)求。從電(diàn)極軸線(xian)開始測(cè)量，一般(bān)入口直(zhi)管段不(bu)小于5D（直徑(jing)），出(chu)口直管(guan)段不小(xiao)于3D。爲使儀(yí)表可靠(kào)工作，提(ti)高測量(liang)精度，不(bú)受外界(jiè)寄生🌐電(diàn)勢的幹(gan)擾，電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器應良(liang)好地單(dān)獨✔️接地(dì)。

    （6） 機(ji)型的選(xuan)擇。根據(jù)安裝、使(shi)用和維(wei)護條件(jiàn)，選用檢(jiǎn)測⭐和變(bian)送部分(fèn)組合在(zai)一起的(de)一體型(xíng)或分體(tǐ)型電磁(cí)📞流量計(jì)。

    （7） 儀(yi)表防護(hu)等級的(de)選擇。按(an)照國标(biao)GB420 8-8規(gui)定的應(yīng)用環境(jìng)，選用儀(yí)表外殼(ké)防護等(deng)級。例如(ru)，IP65爲(wei)防噴水(shui)型，它允(yǔn)許水從(cóng)任何方(fāng)向對儀(yi)表噴水(shui)，儀表㊙️仍(réng)能正常(cháng)工作；IP67爲防(fang)浸水型(xíng)，它允許(xu)儀表短(duǎn)時間内(nei)全部浸(jìn)入水中(zhōng)仍能正(zhèng)常工😘作(zuo)。

    （8） 儀(yí)表安裝(zhuāng)位置的(de)選擇。由(you)于電磁(cí)流量計(ji)不能在(zài)不滿管(guǎn)或空管(guan)情況下(xia)工作，所(suo)以應保(bao)證測量(liang)管在所(suo)有時間(jiān)内🔱必須(xu)*注滿介(jie)質。

3. 電磁流(liú)量計的(de)安裝

    安裝(zhuang)時應注(zhù)意以下(xia)事項：

    （1） 液體(ti)應具有(you)測量所(suǒ)需的電(dian)導率，并(bing)要求電(dian)導率分(fèn)🎯布大‼️體(ti)上🐪均勻(yun)。因此流(liu)量傳感(gan)器安裝(zhuāng)要避開(kāi)容易産(chan)生電導(dao)率不均(jun)勻🌈的場(chǎng)所，例如(rú)其上遊(you)附近加(jia)入藥液(yè)，加⭐液點(dian)設㊙️于傳(chuan)感器下(xia)遊；液體(ti)有混合(hé)時，其分(fèn)布應大(dà)體均勻(yún)。

    （2） 使(shǐ)用時傳(chuán)感器測(cè)量管必(bì)須充滿(mǎn)液體（非(fēi)滿管型(xíng)例外）。

    （3） 液體(tǐ)應與地(di)同電位(wei)。當工藝(yi)管道是(shi)塑料等(deng)絕緣材(cai)料❌時，輸(shū)送📱液⭐體(ti)會産生(shēng)摩擦靜(jìng)電，造成(cheng)液體與(yǔ)地間❓有(yǒu)電位差(chà)，爲此需(xu)良👣好接(jiē)地。

3. 1 流量傳(chuan)感器的(de)安裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁(ci)流量傳(chuán)感器對(duì)安裝場(chang)所有以(yi)下要求(qiú)：

    （1） 測(cè)量混合(hé)相流體(tǐ)時，應選(xuan)擇不會(hui)引起相(xiàng)分離的(de)場❌所♋安(an)裝☁️傳感(gan)器；測量(liàng)雙組分(fen)液體時(shí)，傳感器(qì)應避免(miǎn)裝在混(hun)合尚未(wei)🌈均勻的(de)下遊；測(ce)量化學(xue)反應物(wu)料時，傳(chuán)感器應(ying)安裝在(zài)反應充(chong)分完🌈成(chéng)段的下(xia)遊。

    （2） 盡量避(bì)免測量(liang)管内形(xíng)成負壓(yā)。

    （3） 安(ān)裝位置(zhi)應選擇(ze)震動小(xiao)的場所(suǒ)，特别是(shì)一體型(xíng)儀表。

    （4） 遠離(li)大電機(ji)、大變壓(ya)器等，避(bì)免引入(rù)電磁幹(gàn)擾

    （5） 選擇易(yì)于實現(xian)傳感器(qì)單獨接(jie)地的位(wèi)置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐(fǔ)蝕性氣(qi)體。

    （7） 環境溫(wen)度應在(zai)儀表允(yǔn)許範圍(wei)内，一體(tǐ)型儀表(biao)受結構(gou)♉影響，對(dui)安裝環(huán)境溫度(dù)的要求(qiu)更高。

    （8） 環境(jìng)相對濕(shi)度應在(zai)儀表允(yun)許範圍(wéi)内。

    （9） 犀可能(neng)避免受(shou)陽光直(zhi)照，必要(yao)時加防(fáng)護罩。

    （10） 儀表(biǎo)防護等(deng)級應滿(man)足應用(yong)要求。

3.1.2 直管(guǎn)段長度(du)要求

      根據(ju)儀表精(jīng)度要求(qiú)，電磁流(liu)量傳感(gan)器上遊(yóu)通常需(xu)有5 D的直管(guǎn)段，下遊(yóu)是3 D的直管(guǎn)段。

3.1.3 安裝位(wèi)置和流(liú)動方向(xiàng)

      傳(chuán)感器安(ān)裝方向(xiàng)水平、垂(chui)直或傾(qing)斜均可(kě)，不受限(xian)制。測量(liàng)♉固、液兩(liang)相流體(tǐ)垂直安(an)裝，自下(xià)而上流(liu)動。可防(fang)止水📐平(ping)安裝時(shi)✌️襯裏下(xià)半部局(ju)部磨損(sun)嚴重，低(dī)流速時(shí)固相沉(chén)澱等👨‍❤️‍👨缺(que)點。水平(píng)安裝時(shi)要使電(diàn)極軸線(xiàn)平行于(yu)地平線(xian)，如果電(diàn)極軸線(xiàn)垂直于(yu)地平線(xian)，則處于(yú)底部的(de)電極易(yi)被沉積(ji)物覆蓋(gài)，頂部的(de)電極易(yì)被液㊙️體(tǐ)中夾帶(dài)的氣泡(pào)覆蓋電(diàn)極表✨面(mian)，造成輸(shu)出信号(hao)波動。圖(tu)1所(suo)示管系(xì)中，c、d爲(wèi)适宜位(wèi)置；a、b、e爲不(bú)宜位置(zhi)，b處(chù)可能液(ye)體不充(chong)滿，a、e處(chù)易積聚(jù)氣體，且(qiě)e處(chù)傳感器(qi)後管段(duan)短也有(yǒu)可能不(bú)充滿。對(duì)于固、液(yè)兩🔴相🔞流(liú)，c處(chù)亦是不(bú)适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路(lù)管安裝(zhuang)

      在(zai)連續生(shēng)産的工(gong)藝管道(dào)上，爲了(le)在不影(ying)響生産(chan)的💃情況(kuàng)下🌏對儀(yi)表進行(hang)維修拆(chāi)裝或内(nei)部清洗(xǐ)，傳感器(qì)應盡可(ke)能采用(yòng)與主工(gong)藝📧管道(dào)并聯安(ān)裝的方(fāng)式（旁路(lù)管安裝(zhuang)），如圖2所示(shì)。正常生(shēng)産時截(jié)止閥1關閉(bì)，截止閥(fa)2、3打開(kāi)，流體就(jiu)可流過(guo)流量計(jì)實現流(liú)量測量(liang)。當傳感(gan)器發生(shēng)故障需(xū)拆下維(wéi)修時，隻(zhī)要打開(kāi)截止閥(fa)l，關(guān)閉截止(zhǐ)閥2，3，就(jiu)能實現(xian)在不影(ying)響生産(chan)的情況(kuang)下對流(liú)量計進(jin)行拆除(chu)。當需要(yào)清洗流(liu)量計内(nei)部時，隻(zhī)需打開(kāi)截止閥(fa)1，關(guān)閉截止(zhǐ)閥2、3，然(ran)後打開(kāi)流量計(ji)兩端盲(máng)闆即可(kě)清洗。

    圖2旁路(lu)管安裝(zhuāng)

      但(dan)是對于(yu)管徑大(da)于1. 5n韻管系(xì)因投資(zi)和空間(jian)位置限(xiàn)制，不易(yi)實現旁(pang)路管🛀🏻安(an)裝。此時(shi)爲了便(bian)于管系(xì)停止運(yùn)行時維(wéi)護人員(yuan)進入管(guǎn)道檢☀️測(cè)、清😘洗傳(chuan)☀️感器♉内(nèi)壁，需在(zai)流量計(ji)附近工(gong)藝管道(dao)👌上設置(zhi)🔱人孔。

3.1.5 負壓(ya)管系的(de)安裝

      氟塑(su)料襯裏(li)傳感器(qì)須謹慎(shèn)地應用(yong)于負壓(ya)管系。有(you)可能出(chu)現負壓(ya)的正壓(yā)管系應(yīng)防止産(chan)生負壓(yā)，例如液(ye)體溫度(dù)高于室(shi)溫的管(guǎn)系中，當(dang)管系停(tíng)止運行(háng)關閉傳(chuán)感器上(shang)下🈚遊截(jie)止閥後(hou)，由于流(liu)體冷卻(que)收縮就(jiù)會形成(chéng)負壓，此(ci)時就應(yīng)設置如(ru)圖3所示的(de)負壓防(fáng)止連接(jiē)。

3.1.6 接(jiē)地

      傳感器(qì)必須單(dān)獨接地(di)（接地電(dian)阻lOOΩ以下）。分(fen)離來自(zi)接地線(xian)混亂的(de)幹擾：超(chao)聲儀器(qi)接地、設(she)備接地(di)、系統接(jiē)地、保護(hù)接地混(hùn)亂，各個(ge)接地點(dian)電位分(fen)布不均(jun1)，不同接(jiē)地點♋間(jiān)存在電(dian)位差，引(yin)起地環(huan)🐕路電流(liu)，影響系(xì)統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施(shi)

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻器(qi)在運行(hang)時會産(chǎn)生高次(ci)諧波，造(zao)成電壓(ya)波形畸(jī)變，嚴重(zhong)影響附(fù)近的儀(yi)電設備(bèi)動作。屏(píng)蔽幹擾(rao)源🏃🏻‍♂️是抗(kàng)幹擾zui有(you)效的方(fang)法：

    （1） 在變頻(pin)器的進(jin)線側安(ān)裝進線(xiàn)電抗器(qi)及進線(xiàn)濾波器(qi)，抑🙇‍♀️制幹(gàn)擾信号(hào)對電源(yuán)的幹擾(rǎo)。

    （2） 信(xìn)号線全(quán)部采用(yong)屏蔽線(xiàn)，屏蔽層(céng)可靠接(jiē)地，布線(xian)時盡量(liàng)😘遠離變(bian)頻器的(de)進、出線(xian)。

    （3） 電(diàn)機電纜(lǎn)也采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜，屏蔽(bì)層可靠(kao)接地。原(yuán)勻速段(duàn)的電機(ji)控制采(cai)用交流(liu)接觸器(qì)控制，接(jie)觸器線(xiàn)圈斷㊙️、合(he)瞬🈲間産(chan)☂️生電磁(ci)幹擾。針(zhen)對這種(zhong)情況，将(jiāng)交流接(jie)觸器改(gǎi)換成無(wu)噪聲固(gù)态接觸(chù)器，其控(kòng)制電源(yuán)改用24直流(liu)穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容(róng)吸收保(bao)護

     針對供(gòng)給超聲(sheng)儀器使(shi)用的電(diàn)源直接(jie)引至電(dian)網的問(wen)題🔅，将儀(yí)器電源(yuán)和系統(tǒng)電源分(fen)開，采用(yòng)圖7所示的(de)解止

     圖3負壓(yā)防止連(lian)接

型儀表(biao)原則上(shang)接地應(yīng)在傳感(gǎn)器一側(cè)，轉換器(qì)接地應(ying)在同一(yi)接✍️地點(dian)。如傳感(gǎn)器裝在(zài)有陰極(ji)腐蝕保(bao)護✍️管道(dao)上，除了(le)傳感器(qi)和接地(di)環一起(qi)接地外(wài)，還要用(yong)較粗銅(tong)導線（  16IT11112）繞道(dào)傳感器(qi)，跨接到(dao)管道的(de)2個(ge)連接法(fa)蘭上，使(shi)陰極保(bǎo)護電流(liu)與傳感(gan)器之間(jian)隔離。一(yī)些應用(yòng)場合的(de)雜散

電流(liu)過大，如(rú)電解槽(cao)沿着電(dian)解液的(de)洩漏電(dian)流影響(xiang)電磁流(liu)量計正(zhèng)常測量(liang)時，可采(cai)取在流(liú)量傳感(gǎn)器與其(qí)連接的(de)工藝管(guan)道之間(jian)🤟進行電(diàn)氣隔離(li)的辦法(fǎ)。對有陰(yin)極保護(hu)的管道(dao)，如果陰(yīn)極🏒保護(hu)電流影(yǐng)響EMF測量時(shí)，也可以(yǐ)采取本(ben)方法。

3.2 轉換(huan)器安裝(zhuang)和連接(jie)電纜

      一體(ti)型電磁(ci)流量計(ji)不需要(yào)單獨安(ān)裝轉換(huan)器；分體(ti)式🔱電磁(cí)💋流量🐉計(jì)的轉換(huàn)器安裝(zhuang)在傳感(gǎn)器附近(jìn)或儀表(biǎo)室，安裝(zhuang)場所的(de)選擇餘(yu)地較大(dà)，轉換器(qì)安裝環(huan)境條件(jiàn)比一體(tǐ)式好。其(qí)防護等(děng)級可降(jiàng)低🌈，例如(rú)，可選IP65或IP64（防塵(chén)防濺級(ji)）。安裝場(chang)所的要(yào)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各(gè)條相同(tong)。圖7電源淨(jing)化 轉換器(qi)和傳感(gǎn)器間距(jù)離受被(bei)測介質(zhi)電導率(lǜ)和信号(hào)電纜型(xíng)号（即電(diàn)纜的分(fen)布電容(róng)、導線截(jie)面和屏(ping)蔽層數(shù)等）的制(zhì)約，需選(xuǎn)用制造(zào)廠随儀(yi)表所附(fu)（或規定(ding)🐇型号）的(de)信号電(diàn)纜。一般(bān)儀表“使用(yong)說明書(shu)”對(duì)不同電(dian)導率液(yè)體提供(gong)允許的(de)傳輸距(ju)離範圍(wéi)。通常，單(dān)層😘屏蔽(bi)電纜的(de)傳送距(jù)離爲50 m

       爲避(bì)免引入(ru)幹擾信(xìn)号，信号(hào)電纜必(bì)須單獨(dú)穿在接(jiē)地保🚩護(hu)鋼管内(nei)，不能把(ba)信号電(dian)纜和電(diàn)源線安(ān)裝在同(tong)一鋼管(guǎn)内。

4. 結語

       随着(zhe)企業全(quan)面走向(xiang)市場，企(qǐ)業生産(chan)經營管(guǎn)理将進(jìn)一步♉深(shen)⛷️化，流量(liàng)計量越(yuè)顯重要(yao)。電磁流(liu)量計作(zuò)爲工業(yè)流❌量測(ce)量儀表(biǎo)的一種(zhong)👉，隻有在(zai)正确選(xuan)型、安裝(zhuāng)和使用(yong)的前提(ti)下才能(néng)更好地(di)發揮其(qi)作用，滿(mǎn)足企業(ye)計量的(de)要🏃‍♂️求，實(shi)現降低(di)生産成(cheng)🌂本、提高(gāo)經🏃🏻‍♂️濟效(xiào)益的✔️目(mu)的。

因此廣(guang)州迪川(chuan)儀器儀(yi)表有限(xian)公司爲(wei)更好儀(yi)器儀表(biǎo)而🏃🏻不斷(duan)努力