工(gong)業控制中電(dian)磁流量計的(de)選型及應用(yòng)
引言
電磁流量(liang)計有一系列(liè)優良特性,可(kě)以解決其它(ta)流量計不易(yì)應用的問題(ti),如髒污流、腐(fǔ)蝕流的測量(liang)。在電磁🈲流量(liàng)計選型、安裝(zhuang)和使用方面(miàn)有一些技巧(qiǎo)和注意事項(xiang),根據實際應(yīng)用經驗對這(zhe)些⁉️問題進行(hang)分析和讨論(lùn)。
1. 電磁流(liu)量計的優缺(que)點
與其(qi)它流量計相(xiàng)比,電磁流量(liàng)計具有下列(liè)優點:
(1) 由(yóu)于測量通道(dao)是一段光滑(huá)直管,不會發(fā)生阻塞,因此(cǐ),适用于✔️測量(liang)含固體顆粒(lì)的液固二相(xiang)流體,如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等(děng)。
(2) 不産生(sheng)流量檢測所(suo)造成的壓力(lì)損失,節能效(xiao)果好。
(3) 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mi)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dao)率變化🚶的影(ying)響小。
(4) 流(liu)量測量範圍(wéi)度大,量程比(bi)可高達
L l000可選流量範(fan)圍寬,液體流(liu)速一般可在(zai)
0.5--1 0m/s内選定(dìng)。有些型号儀(yí)表可在現場(chang)根據需要擴(kuò)大和縮小🌈流(liú)🤞量😍測量範圍(wei),而不必拆下(xia)儀表進行離(lí)線實🔞流标定(dìng)。
(5) 電磁流(liú)量計的口徑(jing)範圍比其他(ta)品種流量儀(yi)表寬,從👌幾毫(hao)💰米到㊙️
3m;可(kě)測正反雙向(xiàng)流量;也可測(ce)脈動流量(隻(zhī)要脈動頻率(lǜ)🍓低于激磁頻(pín)率很多);儀表(biao)輸出本質上(shàng)是線性的。
(6) 可應用于(yú)腐蝕性流體(tǐ)的測量。
(7) 與其它流量(liàng)計相比,電磁(cí)流量計所需(xū)直管段較短(duan)。
但電磁(cí)流量計也存(cún)在以下缺點(dian):
(1) 不能測(ce)量電導率很(hen)低的液體.如(rú)石油制品。
(2) 不能測量(liàng)氣體、蒸汽和(he)含有較大氣(qì)泡的液體。
(3) 由于襯裏(li)材料和電氣(qì)絕緣材料的(de)限制,通用型(xíng)電磁流量🏃🏻計(ji)不适用于較(jiào)高溫度。
(4) 投資相對較(jiao)高,特别是大(da)口徑流量的(de)測量。
2. 電(diàn)磁流量計的(de)選型
電(dian)磁流量計選(xuǎn)型時應注意(yi)以下事項:
(1) 液體電導(dao)率應高于允(yun)許的下限。各(ge)制造廠商生(shēng)産的♉産品對(duì)㊙️電🌈導率下限(xian)值有不同的(de)數值,目前,一(yi)般電磁流量(liang)👣計不能測量(liàng)電導率低于(yu)
5μS/cm的液體(ti)流量。
(2) 液(yè)體流速應在(zài)流量計規定(dìng)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liang)計所測流體(tǐ)平均流速應(yīng)在
1-10m/s範圍(wei)内,部分廠家(jia)産品的流速(sù)範圍可在
0.3-12m/s如西尼爾(er)
SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bei)測液體流速(sù)太低,可以考(kǎo)慮加裝異徑(jìng)管,使流速控(kòng)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiǎo)加裝異徑管(guǎn)造成壓💃🏻力損(sǔn)失和影響流(liú)速分布,要求(qiu)異徑管中心(xin)㊙️錐角不⚽超過(guò)
15。,而且越(yue)小越好。
(3) 電極形式的(de)選擇。通常,不(bu)産生結晶、結(jie)疤、不沾污電(diàn)極的流體介(jie)質可選标準(zhun)電極;對有污(wu)泥等沾污電(diàn)極的應用場(chang)合。
(4) 襯裏(lǐ)和電極材料(liào)的選擇。根據(ju)液體的腐蝕(shí)性選用合适(shì)的襯裏和電(diàn)極材料。可查(cha)有關材料的(de)防腐蝕🐉手冊(ce)選定電極材(cai)料;耐混酸等(děng)成分複雜的(de)介質,應做挂(gua)片試驗。應根(gēn)據被測介質(zhì)😄的腐蝕性,磨(mó)損性及溫度(dù)來選擇電磁(ci)流量計的襯(chèn)㊙️裏材料。
(5) 滿足直管段(duan)的要求和接(jie)地要求。從電(diàn)極軸線開始(shi)測量,一⭐般入(ru)口直管段不(bú)小于
5D(直(zhí)徑
),出口(kou)直管段不小(xiǎo)于
3D。爲使(shǐ)儀表可靠工(gōng)作,提高測量(liang)精度,不受外(wài)界寄生電勢(shì)的👨❤️👨幹🏃擾,電磁(ci)流量計的傳(chuan)感器應良好(hǎo)地單獨接地(dì)。
(6) 機型的(de)選擇。根據安(an)裝、使用和維(wei)護條件,選用(yong)檢測🚶和變送(sòng)部分組合在(zài)一起的一體(ti)型或分體型(xing)電磁流量🔅計(jì)。
(7) 儀表防(fang)護等級的選(xuǎn)擇。按照國标(biāo)
GB420 8-8規定的(de)應用環境,選(xuan)用儀表外殼(ké)防護等級。例(lì)如,
IP65爲防(fáng)噴水型,它允(yun)許水從任何(he)方向對儀表(biǎo)噴水,儀表仍(réng)能正常工作(zuo);
IP67爲防浸(jìn)水型,它允許(xu)儀表短時間(jiān)内全部浸入(rù)水中仍♋能正(zhèng)常工作。
(8) 儀表安裝位(wei)置的選擇。由(yóu)于電磁流量(liang)計不能在不(bú)滿管或空管(guǎn)✂️情況下工作(zuo),所以應保證(zheng)測量管在所(suǒ)🧑🏽🤝🧑🏻有時間内必(bi)須*注滿💛介質(zhì)。
3. 電磁流(liú)量計的安裝(zhuang)
安裝時(shí)應注意以下(xia)事項:
(1) 液(yè)體應具有測(cè)量所需的電(diàn)導率,并要求(qiú)電導率分布(bu)大體🌈上均勻(yún)。因此流量傳(chuan)感器安裝要(yao)避開容易産(chan)生電導率不(bú)均勻的場所(suǒ),例如其上遊(yóu)附近加入藥(yào)液,加液點設(shè)于傳感器下(xià)遊♍;液體有混(hùn)合時,其分♻️布(bu)應大體均勻(yun)。
(2) 使用時(shí)傳感器測量(liàng)管必須充滿(man)液體(非滿管(guan)型例外)。
(3) 液體應與地(dì)同電位。當工(gōng)藝管道是塑(sù)料等絕緣材(cai)料時,輸送液(yè)體會産生摩(mo)擦靜電,造成(chéng)液體與地間(jian)💜有電位差㊙️,爲(wei)此需良好接(jiē)地。
3. 1 流量(liàng)傳感器的安(an)裝
3.1.1 安裝(zhuāng)場所
電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器對安裝場(chǎng)所有以下要(yào)求:
(1) 測量(liang)混合相流體(tǐ)時,應選擇不(bú)會引起相分(fen)離的場所🤞安(an)裝傳感器;測(cè)量雙組分液(yè)體時,傳感器(qì)應避免💚裝在(zai)🔞混合尚未均(jun1)勻🌈的下❌遊;測(cè)量化學反應(yīng)物料時💘,傳感(gǎn)器應安裝在(zai)反應充分完(wan)成段的下遊(you)。
(2) 盡量避(bì)免測量管内(nei)形成負壓。
(3) 安裝位置(zhi)應選擇震動(dong)小的場所,特(tè)别是一體型(xíng)儀🐇表。
(4) 遠(yuan)離大電機、大(da)變壓器等,避(bi)免引入電磁(ci)幹擾
(5) 選(xuan)擇易于實現(xian)傳感器單獨(du)接地的位置(zhì)。
(6) 盡可能(néng)遠離腐蝕性(xìng)氣體。
(7) 環(huán)境溫度應在(zai)儀表允許範(fan)圍内,一體型(xíng)儀表受結構(gou)影💛響,對安裝(zhuang)環境溫度的(de)要求更高。
(8) 環境相對(duì)濕度應在儀(yi)表允許範圍(wéi)内。
(9) 犀可(kě)能避免受陽(yang)光直照,必要(yào)時加防護罩(zhào)。
(10) 儀表防(fáng)護等級應滿(mǎn)足應用要求(qiú)。
3.1.2 直管段(duàn)長度要求
根據儀表(biao)精度要求,電(dian)磁流量傳感(gan)器上遊通常(cháng)需有㊙️
5 D的(de)直管段,下遊(you)是
3 D的直(zhí)管段。
3.1.3 安(ān)裝位置和流(liú)動方向
傳感器安裝(zhuang)方向水平、垂(chuí)直或傾斜均(jun1)可,不受限制(zhì)。測量固、液兩(liang)🏒相流體垂直(zhí)安裝,自下而(ér)上流動。可防(fáng)止水❄️平安裝(zhuang)時襯裏下半(ban)部局部磨損(sǔn)嚴重,低流速(sù)時固相沉澱(dian)等缺點。水平(píng)安裝時要使(shi)🐪電極軸線平(píng)行于地平線(xiàn),如果電極軸(zhóu)線垂直于地(dì)平線,則處于(yu)♍底部的電極(jí)易被沉積物(wu)覆蓋,頂部的(de)電極易被液(ye)體中夾帶的(de)氣泡覆蓋電(dian)極表面,造成(cheng)輸出信🤩号波(bō)動。圖
1所(suo)示管系中,
c、
d爲适(shi)宜位置;
a、
b、
e爲(wei)不宜位置,
b處可能液(ye)體不充滿,
a、
e處易(yi)積聚氣體,且(qie)
e處傳感(gan)器後管段短(duan)也有可能不(bú)充滿。對于固(gù)、液兩相流,
c處亦是不(bú)适宜的位置(zhi)。
3.1.4 旁路管(guan)安裝
在(zài)連續生産的(de)工藝管道上(shang),爲了在不影(ying)響生産的情(qíng)🌐況下對儀表(biao)進行維修拆(chāi)裝或内部清(qīng)洗,傳感器應(ying)盡可能采用(yòng)與主工藝管(guǎn)道并聯安裝(zhuāng)的方式(旁路(lù)管安裝),如圖(tu)
2所示。正(zheng)常生産時截(jié)止閥
1關(guan)閉,截止閥
2、
3打開(kai),流體就可流(liú)過流量計實(shi)現流量測量(liang)。當傳感器發(fa)生☎️故💃障需拆(chāi)下維修時,隻(zhī)要打開截止(zhǐ)閥
l,關閉(bi)截止閥
2,
3,就能實(shi)現在不影響(xiǎng)生産的情況(kuang)下對流量計(jì)進行拆除。當(dāng)需要清洗流(liu)量計内部時(shí),隻需打開截(jie)止閥
1,關(guan)閉截止閥
2、
3,然後(hou)打開流量計(ji)兩端盲闆即(jí)可清洗。
圖
2旁路(lù)管安裝
但是對于管(guan)徑大于
1. 5n韻管系因投(tou)資和空間位(wèi)置限制,不易(yi)實現旁路管(guan)安裝。此時爲(wei)了便于管系(xi)停止運行時(shi)維護人員進(jìn)入管道檢測(ce)、清洗傳感器(qi)内壁,需在流(liu)量計附近工(gong)藝管道上設(she)置人孔。
3.1.5 負壓管系的(de)安裝
氟(fú)塑料襯裏傳(chuán)感器須謹慎(shen)地應用于負(fù)壓管系。有可(ke)能出🏃🏻♂️現負壓(ya)的正壓管系(xi)應防止産生(sheng)負壓,例如☀️液(ye)體溫度🌈高于(yú)✌️室溫的管系(xi)中,當管系停(tíng)止運行關閉(bi)傳感器上下(xia)遊截止閥後(hòu),由于流體冷(lěng)卻收縮就會(huì)形成負壓,此(ci)時就應設置(zhì)如圖
3所(suo)示的負壓防(fang)止連接。
3.1.6 接地
傳(chuan)感器必須單(dan)獨接地(接地(dì)電阻
lOOΩ以(yi)下)。分離來自(zi)接地線混亂(luàn)的幹擾:超聲(shēng)儀器接地、設(shè)備接地、系統(tǒng)接地、保護接(jie)地混亂,各個(gè)接地點電⚽位(wèi)分布不均,不(bú)同接地點間(jian)存在電位差(chà),引起地環路(lu)電流,影響系(xì)統正常工作(zuò)。
2 .2 抗幹擾(rao)措施
2.2.1 屏(píng)蔽
變頻(pin)器在運行時(shi)會産生高次(ci)諧波,造成電(dian)壓波形📱畸變(bian),嚴重影📞響附(fù)近的儀電設(she)備動作。屏蔽(bì)幹擾源是抗(kàng)幹擾zui有效🌂的(de)方🏃♂️法:
(1) 在(zai)變頻器的進(jìn)線側安裝進(jìn)線電抗器及(jí)進線濾波👄器(qì),抑♈制幹擾信(xìn)号對電源的(de)幹擾。
(2) 信(xìn)号線全部采(cǎi)用屏蔽線,屏(ping)蔽層可靠接(jie)地,布線時盡(jìn)量🈲遠離變頻(pin)器的進、出線(xiàn)。
(3) 電機電(diàn)纜也采用屏(píng)蔽電纜,屏蔽(bi)層可靠接地(di)。原勻速段的(de)電機控制采(cai)用交流接觸(chu)器控制,接觸(chù)器線圈斷、合(hé)瞬間産生電(diàn)磁幹擾。針對(duì)這種情況,将(jiang)交流接觸器(qì)改換成無噪(zao)聲固态接觸(chu)器,其控制電(diàn)源改用
24直流穩壓電(dian)源。
2.2.2 接地(dì)、濾波、阻容吸(xi)收保護
針對供給超(chao)聲儀器使用(yòng)的電源直接(jie)引至電網的(de)🔅問題,将儀器(qi)電源和系統(tong)電源分開,采(cǎi)用圖
7所(suǒ)示的解止
圖
3負(fù)壓防止連接(jiē)
型儀表(biǎo)原則上接地(dì)應在傳感器(qì)一側,轉換器(qì)接地應在同(tóng)一接地點。如(rú)傳感器裝在(zài)有陰極腐蝕(shí)保護管道上(shang),除了傳感器(qì)和接地環一(yi)起接地外,還(hai)要用較粗銅(tong)導線
( 16IT11112)繞(rào)道傳感器,跨(kuà)接到管道的(de)
2個連接(jiē)法蘭上,使陰(yīn)極保護電流(liu)與傳感器之(zhī)間隔離。一㊙️些(xiē)應💰用場合的(de)雜散
電(dian)流過大,如電(diàn)解槽沿着電(diàn)解液的洩漏(lòu)電流影響電(dian)磁流量計正(zhèng)常測量時,可(kě)采取在流量(liang)傳感器與其(qi)連接的工藝(yì)管道🏃🏻♂️之間進(jìn)行電氣隔離(li)的辦法。對有(yǒu)陰極🌂保護的(de)管道,如果陰(yin)極保護電流(liú)影響
EMF測(ce)量時,也可以(yǐ)采取本方法(fa)。
3.2 轉換器(qi)安裝和連接(jie)電纜
一(yi)體型電磁流(liu)量計不需要(yào)單獨安裝轉(zhuǎn)換器;分體式(shì)電🙇🏻磁流量⚽計(jì)的轉換器安(an)裝在傳感器(qì)附近或儀表(biao)室,安裝場所(suo)🌐的選擇餘地(di)較大,轉換器(qì)安裝環境條(tiao)件比一體式(shi)好。其防護等(děng)級可降低,例(li)如,可選
IP65或
IP64(防塵(chen)防濺級)。安裝(zhuang)場所的要求(qiú)與
3 L 1+(3)、
(4)、
(6)、
(7)、
(8)、
(9)各條(tiáo)相同。圖
7電源淨化
轉換器和(he)傳感器間距(jù)離受被測介(jiè)質電導率和(he)信号電⛱️纜型(xíng)号(即電纜的(de)分布電容、導(dao)線截面和屏(ping)蔽層數等)的(de)制約,需選用(yong)制造廠随儀(yi)表所附(或規(guī)定型号)的信(xin)号電🥵纜。一般(ban)儀表
“使(shi)用說明書
”對不同電(diàn)導率液體提(ti)供允許的傳(chuan)輸距離範圍(wéi)。通常👈,單層屏(píng)蔽電纜的傳(chuan)送距離爲
50 m
爲避免引(yin)入幹擾信号(hào),信号電纜必(bi)須單獨穿在(zài)接地保護鋼(gang)🌈管内,不能把(ba)信号電纜和(hé)電源線安裝(zhuang)在同一鋼管(guǎn)内。
4. 結語(yu)
随着企(qǐ)業全面走向(xiang)市場,企業生(shēng)産經營管理(li)将進一步深(shēn)化,流量計量(liàng)越顯重要。電(diàn)磁流量計作(zuo)爲工業流量(liàng)測量儀表的(de)一種,隻有在(zài)正确選型、安(ān)裝和使用的(de)前提下才能(neng)更好地發📞揮(huī)其作用,滿足(zu)企業計量的(de)要💯求,實現降(jiàng)低生産成本(ben)、提高經濟效(xiao)益的目的。
因此廣州(zhou)迪川儀器儀(yí)表有限公司(sī)爲更好儀器(qì)儀表而不⛱️斷(duàn)努力
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