工業控(kòng)制中電磁流量(liàng)計的選型及應(ying)用

引言

      電磁流量計(jì)有一系列優良(liang)特性，可以解決(jué)其它流量計不(bú)易應用的問題(ti)，如髒污流、腐蝕(shi)流的測量。在🌐電(diàn)磁流量計選型(xíng)、安裝和使用方(fang)面有一些技巧(qiao)和注意事項，根(gen)據💃實際應用經(jīng)驗對這些問題(ti)進行分析和讨(tao)論。

1. 電磁流(liú)量計的優缺點(diǎn)

     與其它流(liú)量計相比，電磁(cí)流量計具有下(xià)列優點：

    （1） 由(yóu)于測量通道是(shi)一段光滑直管(guǎn)，不會發生阻塞(sai)，因此，适用于測(cè)量含固體顆粒(lì)的液固二相流(liú)體，如紙漿、泥漿(jiāng)、污水等。

    （2） 不(bú)産生流量檢測(ce)所造成的壓力(lì)損失，節能效果(guǒ)好。

    （3） 所測的(de)體積流量受流(liu)體密度、粘度、溫(wēn)度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響(xiǎng)小。

    （4） 流量測(ce)量範圍度大，量(liàng)程比可高達L l000可選流量範(fàn)圍寬，液體流速(sù)一般可在0.5--1 0m/s内選定。有些型(xing)号儀表可在現(xiàn)場根據需要擴(kuò)大和縮小流✊量(liang)測🐆量範圍，而不(bú)必拆下儀表進(jin)行離線實💃🏻流标(biāo)定。

    （5） 電磁流(liu)量計的口徑範(fan)圍比其他品種(zhong)流量儀表寬🧡，從(cong)幾✊毫米到3m;可測正反雙向(xiàng)流量；也可測脈(mò)動流量（隻要脈(mo)動頻率低于激(ji)磁頻率很多）；儀(yí)表輸出本質上(shang)是線性的。

    （6） 可應用于腐蝕(shi)性流體的測量(liàng)。

    （7） 與其它流(liú)量計相比，電磁(cí)流量計所需直(zhi)管段較短。

    但電磁流量計(ji)也存在以下缺(quē)點：

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

    （2） 不能(néng)測量氣體、蒸汽(qì)和含有較大氣(qi)泡的液體。

    （3） 由于襯裏材料(liao)和電氣絕緣材(cai)料的限制，通用(yòng)型電磁流量計(ji)不适用于較高(gāo)溫度。

    （4） 投資(zi)相對較高，特别(bié)是大口徑流量(liang)的測量。

2. 電(diàn)磁流量計的選(xuan)型

    電磁流(liú)量計選型時應(yīng)注意以下事項(xiang)：

    （1） 液體電導(dǎo)率應高于允許(xǔ)的下限。各制造(zào)廠商生産的産(chan)品對電導率下(xià)限值有不同的(de)數值，目前，一般(ban)電磁流量計不(bu)能測量電導率(lǜ)低于5μS/cm的液(ye)體流量。

    （2） 液(ye)體流速應在流(liú)量計規定的範(fàn)圍内。一般電磁(cí)流量計所測🚶流(liú)體平均流速應(yīng)在1-10m/s範圍内(nei)，部分廠家産品(pǐn)的流速範圍可(ke)在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的電磁(ci)流量計。若被測(cè)液體流速太低(dī)，可以考慮加裝(zhuang)異徑㊙️管，使流速(sù)控制在規定範(fan)圍内。爲減小加(jia)裝異徑管造成(chéng)壓力損♊失和影(ying)響流速分布，要(yào)求異徑管中心(xin)錐角不🍓超過15。，而且越小越(yuè)好。

    （3） 電極形(xing)式的選擇。通常(chang)，不産生結晶、結(jie)疤、不沾污電極(ji)的流體介質可(kě)選标準電極；對(duì)有污泥等沾污(wu)電極的應用☁️場(chang)合，可選用具🐆有(you)手動機械清污(wū)附件的刮刀式(shi)電極或🚶‍♀️可更換(huan)❄️式電極。

    （4） 襯(chèn)裏和電極材料(liao)的選擇。根據液(ye)體的腐蝕性選(xuan)用合适的襯裏(lǐ)🔞和電極材料。可(ke)查有關材料的(de)防腐蝕手冊選(xuǎn)定⛷️電極材料；耐(nai)混酸等成分複(fu)雜的介質，應做(zuo)挂片試驗。應根(gen)據被測介質的(de)腐蝕性，磨損性(xìng)及溫度來選擇(ze)電磁流量計的(de)襯裏材料。

    （5） 滿足直管段的(de)要求和接地要(yao)求。從電極軸線(xiàn)開始㊙️測🌈量，一般(ban)入口直管段不(bu)小于5D（直徑(jing)），出口直管(guan)段不小于3D。爲使儀表可靠(kào)工作，提高測量(liang)精度，不受外界(jie)寄生電勢的幹(gàn)擾🌈，電磁流量計(jì)的傳感器應良(liáng)好地單獨接地(dì)。

    （6） 機型的選(xuǎn)擇。根據安裝、使(shǐ)用和維護條件(jian)，選用檢測和✏️變(biàn)送部分組合在(zai)一起的一體型(xing)或分體型電磁(cí)流量計。

    （7） 儀(yí)表防護等級的(de)選擇。按照國标(biao)GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選用儀(yí)表外殼防護等(děng)級。例如，IP65爲(wei)防噴水型，它允(yǔn)許水從任何方(fang)向對儀表噴水(shui)，儀🛀表仍👉能正🌈常(cháng)工作；IP67爲防(fáng)浸水型，它允許(xǔ)儀表短時間内(nèi)全部浸入水中(zhōng)仍能正常工🤟作(zuo)。

    （8） 儀表安裝(zhuang)位置的選擇。由(you)于電磁流量計(ji)不能在不滿管(guǎn)或空管情況下(xià)工作，所以應保(bǎo)證測量管在所(suǒ)📧有時間内♊必須(xū)*注滿介質。

3. 電磁流量計的(de)安裝

    安裝(zhuang)時應注意以下(xià)事項：

    （1） 液體(tǐ)應具有測量所(suo)需的電導率，并(bing)要求電導率分(fèn)布👌大體上均勻(yun)。因此流量傳感(gan)器安裝要避開(kai)容易♋産生電導(dǎo)率不💃🏻均勻的場(chang)所，例如其上遊(yóu)附近加入藥液(yè)，加液點設于傳(chuán)感器下遊🐇；液體(ti)有混合時，其分(fen)🔞布應大體均勻(yun)。

    （2） 使用時傳(chuan)感器測量管必(bi)須充滿液體（非(fei)滿管型例外）。

    （3） 液體應與地(di)同電位。當工藝(yi)管道是塑料等(deng)絕緣材料時，輸(shū)送液㊙️體會産生(sheng)摩擦靜電，造成(chéng)液體與地間有(yǒu)電位差✨，爲此需(xū)良好接地。

3. 1 流量傳感器的(de)安裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁(ci)流量傳感器對(duì)安裝場所有以(yi)下要求：

    （1） 測(ce)量混合相流體(ti)時，應選擇不會(huì)引起相分離的(de)場所安裝🈲傳感(gan)器；測量雙組分(fèn)液體時，傳感器(qi)應避免裝在混(hùn)合尚未均勻的(de)下遊；測量化學(xué)反應物料時，傳(chuán)感器應安裝在(zai)反應充分完成(chéng)段的下遊。

    （2） 盡量避免測量(liàng)管内形成負壓(ya)。

    （3） 安裝位置(zhì)應選擇震動小(xiǎo)的場所，特别是(shì)一體型儀表。

    （4） 遠離大電機(ji)、大變壓器等，避(bì)免引入電磁幹(gàn)擾

    （5） 選擇易(yì)于實現傳感器(qi)單獨接地的位(wei)置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐蝕性氣(qi)體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在儀表允(yun)許範圍内，一體(tǐ)型儀表受結♈構(gòu)影響，對安裝環(huan)境溫度的要求(qiú)更高。

    （8） 環境(jing)相對濕度應在(zai)儀表允許範圍(wei)内。

    （9） 犀可能(néng)避免受陽光直(zhí)照，必要時加防(fáng)護罩。

    （10） 儀表(biǎo)防護等級應滿(man)足應用要求。

3.1.2 直管段長度(du)要求

      根據(jù)儀表精度要求(qiú)，電磁流量傳感(gan)器上遊通常需(xu)有5 D的直管(guan)段，下遊是3 D的直管段。

3.1.3 安裝位置和流(liu)動方向

      傳(chuán)感器安裝方向(xiang)水平、垂直或傾(qīng)斜均可，不受限(xian)制。測量固、液兩(liǎng)相流體垂直安(ān)裝，自下而上流(liú)動。可防止水平(ping)安裝時襯裏下(xià)半部局部磨損(sun)嚴重，低流速時(shí)固相👣沉澱等缺(que)點。水平安裝時(shi)要使電極軸線(xiàn)平行于地平線(xiàn)，如果電極軸線(xiàn)垂直于地平線(xian)，則處于底部的(de)電極易被沉積(jī)物覆蓋，頂部的(de)💰電極易被液體(tǐ)中夾帶的氣泡(pao)覆蓋電極表面(miàn)，造成輸出信号(hao)波動。圖1所(suo)示管系中，c、d爲适宜位(wèi)置；a、b、e爲不宜位置(zhì)，b處可能液(ye)體不充滿，a、e處易積聚(jù)氣體，且e處(chu)傳感器後管段(duan)短也有可能不(bú)充滿。對于固、液(ye)兩相流，c處(chù)亦是不适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路(lù)管安裝

      在(zai)連續生産的工(gōng)藝管道上，爲了(le)在不影響生産(chan)的🐆情況下🈲對儀(yí)表進行維修拆(chāi)裝或内部清洗(xi)，傳感器應盡可(kě)能采用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻與主工(gong)藝管道并聯安(ān)裝的方式（旁路(lu)管安裝），如圖2所示。正常生(sheng)産時截止閥1關閉，截止閥(fa)2、3打開(kāi)，流體就可流過(guo)流量計實現流(liú)量測量。當傳感(gǎn)☂️器發生故障需(xu)拆下維修時，隻(zhi)要打開截止閥(fá)l，關閉截止(zhi)閥2，3，就(jiu)能實現在不影(ying)響生産的情況(kuàng)下對流量計進(jin)行拆除。當需要(yao)🙇🏻清洗流量計内(nèi)部時，隻需打開(kai)截止閥1，關(guan)閉截止閥2、3，然後打開(kai)流量計兩端盲(mang)闆即可清洗。

    圖2旁路(lù)管安裝

      但(dàn)是對于管徑大(da)于1. 5n韻管系(xi)因投資和空間(jiān)位置限制，不易(yì)實現旁路管安(an)裝。此時爲了便(bian)于管系停止運(yun)行時維護人員(yuan)進入管道檢🛀測(ce)、清洗傳感器内(nei)壁，需在流量計(jì)附近工藝管道(dao)上設置人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟塑(su)料襯裏傳感器(qi)須謹慎地應用(yong)于負壓管系。有(yǒu)可能出現負壓(ya)的正壓管系應(yīng)防止産生負壓(yā)，例如液體溫度(du)高于室溫的管(guan)系中，當管系停(ting)止運行關閉傳(chuán)感器上下遊截(jie)止🆚閥後，由于流(liú)體冷卻收縮就(jiù)會形成負壓，此(cǐ)時就應設置如(rú)圖3所示的(de)負壓防止連接(jie)。

3.1.6 接地

      傳感器必須單(dān)獨接地（接地電(dian)阻lOOΩ以下）。分(fèn)離來自接地線(xian)混亂的幹擾：超(chao)聲儀器接地、設(she)備接地、系統接(jiē)地、保護接地混(hùn)亂，各個接地點(diǎn)電位分布不均(jun)，不同接地點💋間(jian)存在電位差，引(yǐn)起地環路電流(liu)，影響系統正常(chang)工作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變頻器(qì)在運行時會産(chǎn)生高次諧波，造(zao)成電壓波形畸(ji)變，嚴重✏️影響附(fu)近的儀電設備(bèi)動作。屏蔽幹擾(rao)源是抗幹擾zui有(you)效的方法：

    （1） 在變頻器的進(jin)線側安裝進線(xiàn)電抗器及進線(xian)濾波⚽器，抑制📱幹(gàn)擾信号對電源(yuán)的幹擾。

    （2） 信(xìn)号線全部采用(yòng)屏蔽線，屏蔽層(céng)可靠接地，布線(xian)時盡💞量🔞遠離變(biàn)頻器的進、出線(xian)。

    （3） 電機電纜(lǎn)也采用屏蔽電(dian)纜，屏蔽層可靠(kao)接地。原勻速段(duan)的電機控制采(cǎi)用交流接觸器(qì)控制，接觸器線(xiàn)💔圈斷、合瞬間産(chan)生電磁幹擾。針(zhēn)對這種情況，将(jiang)交流接觸器改(gai)換成無噪聲固(gu)态接觸器，其控(kòng)制電源改用24直流穩壓電(dian)源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容吸收保(bǎo)護

     針對供(gong)給超聲儀器使(shi)用的電源直接(jiē)引至電網的問(wèn)題，将儀器🙇‍♀️電源(yuán)和系統電源分(fen)開，采用圖7所示的解止

     圖3負壓(yā)防止連接

型儀表原則上(shàng)接地應在傳感(gan)器一側，轉換器(qì)接地應在🌈同一(yi)接地點。如傳感(gan)器裝在有陰極(ji)腐蝕保護管道(dao)上，除了傳感器(qi)🎯和接地環一起(qǐ)接地外，還要用(yong)較粗銅導線（  16IT11112）繞道傳感器(qi)，跨接到管道的(de)2個連接法(fǎ)蘭上，使陰極保(bǎo)護電流與傳感(gan)器之間隔離。一(yi)些應用場合的(de)雜散

電流(liú)過大，如電解槽(cao)沿着電解液的(de)洩漏電流影響(xiang)電磁🈲流量計正(zheng)常測量時，可采(cǎi)取在流量傳感(gan)器與其連接的(de)👉工藝管道之間(jian)進行電氣隔離(lí)的辦法。對有陰(yin)極保護的管道(dào)，如果陰極保護(hù)電流影響EMF測量時，也可以(yi)采取本方法。

3.2 轉換器安裝(zhuāng)和連接電纜

      一體型電磁(ci)流量計不需要(yao)單獨安裝轉換(huàn)器；分體式電磁(ci)流量⛹🏻‍♀️計的轉換(huan)器安裝在傳感(gǎn)器附近或儀表(biǎo)室，安裝場所的(de)選擇餘地較大(da)，轉換器安裝環(huan)境條件比一體(tǐ)式好。其防護等(děng)級可降低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防塵防濺級(jí)）。安裝場所的要(yào)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各條相同(tong)。圖7電源淨(jìng)化 轉換器(qi)和傳感器間距(jù)離受被測介質(zhi)電導率和信号(hao)☂️電纜型💃🏻号（即電(diàn)纜的分布電容(róng)、導線截面和屏(píng)蔽層數等）的制(zhi)約，需選用制造(zào)廠随儀表所附(fù)（或規定👌型号）的(de)信号電纜。一般(ban)儀表“使用(yòng)說明書”對(duì)不同電導率液(yè)體提供允許的(de)傳輸距離範圍(wei)。通⛷️常，單層屏🌈蔽(bì)電纜的傳送距(ju)離爲50 m

       爲避(bi)免引入幹擾信(xìn)号，信号電纜必(bi)須單獨穿在接(jiē)地保護🚶‍♀️鋼管内(nei)，不能把信号電(diàn)纜和電源線安(an)裝在同一鋼管(guan)内。

4. 結語

       随着企業全(quán)面走向市場，企(qǐ)業生産經營管(guǎn)理将進一✊步深(shēn)㊙️化，流量計量越(yue)顯重要。電磁流(liu)量計作爲工業(yè)流量測量儀🥵表(biǎo)的一種，隻有在(zai)正确選型、安裝(zhuang)和使用的前提(ti)下才能更好地(dì)發揮其作用，滿(man)足企業計量的(de)要求，實現降低(di)生産成本、提高(gāo)經濟效益的目(mù)的。

因此廣(guǎng)州迪川儀器儀(yí)表有限公司爲(wei)更好儀器儀表(biao)而不㊙️斷努力