工(gong)業控制中電(dian)磁流量計的(de)選型及應用(yong)

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(liè)優良特性，可(ke)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(liang)計選❤️型、安裝(zhuāng)和使用方面(mian)有一些技巧(qiao)和🐕注意事項(xiàng)，根據實際應(ying)用經驗對這(zhè)些問題進行(hang)分析和讨論(lun)。

1. 電磁流(liu)量計的優缺(quē)點

     與其(qi)它流量計相(xiàng)比，電磁流量(liang)計具有下列(lie)優點：

    （1） 由(you)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(li)的液固二相(xiàng)流體，如紙漿(jiang)、泥漿、污❄️水等(deng)。

    （2） 不産生(shēng)流量檢測所(suǒ)造成的壓力(li)損失，節能效(xiao)果好。

    （3） 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mì)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dǎo)率變化🈚的影(ying)響小。

    （4） 流(liú)量測量範圍(wéi)度大，量程比(bǐ)可高達L l000可選流量範(fan)圍寬，液體流(liú)速一般可在(zài)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(liu)量測量範圍(wei)，而不必拆下(xià)儀表進行離(li)線實流标📐定(dìng)。

    （5） 電磁流(liu)量計的口徑(jìng)範圍比其他(ta)品種流量儀(yi)表寬，從幾毫(hao)米到3m;可(ke)測正反雙向(xiàng)流量；也可測(cè)脈動流量（隻(zhi)要脈動頻率(lü)低于激磁頻(pin)率很多）；儀表(biǎo)輸出本質上(shang)是線性的。

    （6） 可應用于(yu)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(xu)直管段較短(duan)。

    但電磁(cí)流量計也存(cun)在以下缺點(diǎn)：

    （1） 不能測(cè)量電導率很(hen)低的液體．如(rú)石油制品。

    （2） 不能測量(liang)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(xuan)型時應注意(yì)以下事項：

    （1） 液體電導(dǎo)率應高于允(yǔn)許的下限。各(ge)制造廠商生(sheng)産的産品對(duì)電導率下限(xiàn)值有不同的(de)數值，目前，一(yī)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(ye)體流速應在(zai)流量計規定(ding)的範圍内。一(yī)般電磁流量(liang)計所測🚩流體(tǐ)平均流速應(ying)在1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jiā)産品的流速(sù)範圍可在0.3-12m/s如西尼爾(er)SINIER的電磁(ci)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(kong)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiao)加裝異徑管(guǎn)造成壓力損(sǔn)失和影響流(liu)速分布，要求(qiú)異徑📞管中心(xīn)錐角不超過(guo)15。，而且越(yuè)小越好。

    （3） 電極形式的(de)選擇。通常，不(bú)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(dian)極的應用場(chang)合，可選用具(ju)🚶‍♀️有手動機械(xiè)清污附件的(de)刮刀式電極(jí)或可更換🐅式(shi)電極。

    （4） 襯(chèn)裏和電極材(cai)料的選擇。根(gēn)據液體的腐(fǔ)蝕性選用合(hé)适的襯裏和(he)電極材料。可(kě)查有關材料(liào)的防腐蝕手(shou)冊選定電極(jí)🙇🏻材料；耐混酸(suān)等成分複雜(za)的介質，應做(zuo)挂片🈲試驗。應(yīng)根據被測介(jie)質的腐蝕🆚性(xìng)，磨損性及溫(wēn)度來選擇電(dian)磁流量計的(de)襯裏材料。

    （5） 滿足直管(guǎn)段的要求和(hé)接地要求。從(cóng)電極軸線開(kāi)始🔴測量，一般(ban)入口直管段(duan)不小于5D（直徑），出(chū)口直管段不(bú)小于3D。爲(wèi)使儀表可靠(kào)工作，提高測(cè)量精度，不受(shou)外界寄生🈚電(dian)✨勢的幹擾，電(diàn)磁流量計的(de)傳感器應良(liáng)好地單獨接(jiē)地。

    （6） 機型(xíng)的選擇。根據(jù)安裝、使用和(he)維護條件，選(xuan)用檢測和變(bian)送部分組合(he)在一起的一(yi)體型或分體(ti)型電磁流量(liang)計。

    （7） 儀表(biao)防護等級的(de)選擇。按照國(guo)标GB420 8-8規定(dìng)的應用環境(jìng)，選用儀表外(wài)殼防護等級(jí)。例如，IP65爲(wèi)防噴水型，它(ta)允許水從任(ren)何方向對儀(yi)表噴水，儀表(biǎo)仍能正🚶常工(gōng)作；IP67爲防(fang)浸水型，它允(yǔn)許儀表短時(shi)間内全部浸(jìn)入水中仍❄️能(néng)正常工✍️作。

    （8） 儀表安裝(zhuāng)位置的選擇(ze)。由于電磁流(liú)量計不能在(zai)不✏️滿管或空(kōng)管情況下工(gōng)作，所以應保(bǎo)證測量管在(zai)所有時間内(nei)必須*注滿介(jiè)質。

3. 電磁(ci)流量計的安(an)裝

    安裝(zhuang)時應注意以(yǐ)下事項：

    （1） 液體應具有(yǒu)測量所需的(de)電導率，并要(yào)求電導率分(fèn)🈚布大體上💛均(jun)💛勻。因此流量(liang)傳感器安裝(zhuang)要避開容易(yi)産生電導率(lü)不均勻的場(chǎng)所，例如其上(shàng)遊附近加入(rù)🈲藥液，加液點(dian)設于傳感器(qì)下遊；液體有(yǒu)混合時，其分(fèn)布應大體均(jun)勻。

    （2） 使用(yòng)時傳感器測(cè)量管必須充(chōng)滿液體（非滿(man)管型例外）。

    （3） 液體應與(yǔ)地同電位。當(dāng)工藝管道是(shì)塑料等絕緣(yuán)材料時，輸送(song)液體會産生(sheng)摩擦靜電，造(zao)成液體與地(di)間🏒有電位差(chà)，爲此需良💛好(hǎo)接地。

3. 1 流(liu)量傳感器的(de)安裝

3.1.1 安(ān)裝場所

    電磁流量傳(chuan)感器對安裝(zhuāng)場所有以下(xia)要求：

    （1） 測(cè)量混合相流(liú)體時，應選擇(zé)不會引起相(xiàng)分離的場所(suo)安裝傳感器(qi)；測量雙組分(fèn)液體時，傳感(gǎn)器應避免裝(zhuang)在混合尚未(wei)均勻的下遊(you)；測量化學反(fan)應物料時，傳(chuan)感器🏃應安裝(zhuang)在反應充分(fen)完成段的下(xià)遊。

    （2） 盡量(liang)避免測量管(guan)内形成負壓(yā)。

    （3） 安裝位(wèi)置應選擇震(zhèn)動小的場所(suǒ)，特别是一體(tǐ)型儀表。

    （4） 遠離大電機(ji)、大變壓器等(deng)，避免引入電(dian)磁幹擾

    （5） 選擇易于實(shí)現傳感器單(dān)獨接地的位(wèi)置。

    （6） 盡可(ke)能遠離腐蝕(shi)性氣體。

    （7） 環境溫度應(ying)在儀表允許(xǔ)範圍内，一體(tǐ)型儀表受結(jié)構影響，對安(ān)裝環境溫度(dù)的要求更高(gāo)。

    （8） 環境相(xiàng)對濕度應在(zài)儀表允許範(fàn)圍内。

    （9） 犀(xi)可能避免受(shòu)陽光直照，必(bi)要時加防護(hù)罩。

    （10） 儀表(biao)防護等級應(yīng)滿足應用要(yao)求。

3.1.2 直管(guan)段長度要求(qiú)

      根據儀(yí)表精度要求(qiu)，電磁流量傳(chuan)感器上遊通(tōng)常需有5 D的直管段，下(xia)遊是3 D的(de)直管段。

3.1.3 安裝位置和(hé)流動方向

      傳感器安(ān)裝方向水平(píng)、垂直或傾斜(xie)均可，不受限(xiàn)制✉️。測量固、液(yè)兩相流體垂(chui)直安裝，自下(xià)而上流動。可(kě)防止水平安(an)🛀🏻裝時襯裏下(xia)半部局部磨(mó)損嚴重，低流(liu)速時固相沉(chén)澱等🌂缺點。水(shuǐ)平安裝時要(yào)使電極軸線(xiàn)平行于地平(ping)線，如果電🤞極(jí)軸線垂💜直于(yú)地平💜線，則處(chù)于底部的電(diàn)極易被沉積(jī)物覆蓋，頂部(bù)的🔞電極易被(bèi)液體中夾帶(dài)的氣泡覆蓋(gai)電極表㊙️面，造(zào)成輸出信号(hao)波動。圖1所示管系中(zhong)，c、d爲(wèi)适宜位置；a、b、e爲不宜位置(zhì)，b處可能(neng)液體不充滿(man)，a、e處(chù)易積聚氣體(ti)，且e處傳(chuan)感器後管段(duàn)短也有可能(neng)不充滿。對于(yú)固、液兩📧相流(liú)，c處亦是(shi)不适宜的位(wèi)置。

3.1.4 旁路(lù)管安裝

      在連續生産(chan)的工藝管道(dào)上，爲了在不(bú)影響生産的(de)情況下對儀(yi)表進行維修(xiu)拆裝或内部(bù)清洗，傳感器(qì)應盡🚩可能🐉采(cǎi)用與主工藝(yi)管道并聯安(an)裝的方式（旁(pang)路管安裝），如(rú)圖2所示(shì)。正常生産時(shí)截止閥1關閉，截止閥(fá)2、3打(dǎ)開，流體就可(ke)流過流量計(jì)實現流量測(ce)量。當傳感器(qì)發生故障需(xū)拆下維修時(shi)，隻要打開截(jie)止閥l，關(guan)閉截止閥2，3，就能(néng)實現在不影(yǐng)響生産的情(qing)況下對流量(liàng)計進行拆🧑🏽‍🤝‍🧑🏻除(chu)。當❌需要清洗(xǐ)流量計内部(bù)時，隻需打開(kāi)截止閥1，關閉截止閥(fá)2、3，然(rán)後打開流量(liàng)計兩端盲闆(pǎn)即可清洗。

    圖2旁(pang)路管安裝

      但是對于(yu)管徑大于1. 5n韻管系因(yīn)投資和空間(jian)位置限制，不(bú)易實現旁路(lù)管安裝。此時(shí)爲了便于管(guǎn)系停止運行(hang)時維護人員(yuán)進入管道檢(jiǎn)測、清洗傳感(gan)器内壁，需在(zai)流量計附近(jìn)工藝管道上(shàng)設置人孔。

3.1.5 負壓管系(xì)的安裝

      氟塑料襯裏(li)傳感器須謹(jǐn)慎地應用于(yú)負壓管系。有(you)可能出現負(fù)壓的正壓管(guǎn)系應防止産(chǎn)生負壓，例如(rú)液體溫度高(gāo)于室溫的管(guǎn)系中，當管系(xì)停止運行關(guan)閉傳感器上(shang)下遊截止閥(fa)後，由于流體(ti)冷卻收縮就(jiù)會形成負壓(yā)，此時就應設(shè)置如圖3所示的負壓(ya)防止連接。

3.1.6 接地

      傳感器必須(xu)單獨接地（接(jiē)地電阻lOOΩ以下）。分離來(lai)自接地線混(hùn)亂的幹擾：超(chao)聲儀器接地(di)、設備接地、系(xi)統接地、保護(hù)接地混亂，各(gè)個接地點電(diàn)位分布不均(jun1)，不同接地點(diǎn)間存在電位(wèi)差，引起地環(huán)路電流♍，影響(xiǎng)系統正常工(gōng)作。

2 .2 抗幹(gan)擾措施

2.2.1 屏蔽

      變(biàn)頻器在運行(hang)時會産生高(gāo)次諧波，造成(chéng)電壓波形👈畸(jī)變👅，嚴重⭐影響(xiǎng)附近的儀電(dian)設備動作。屏(ping)蔽幹擾源是(shi)抗幹擾zui有效(xiao)的方法：

    （1） 在變頻器的(de)進線側安裝(zhuang)進線電抗器(qì)及進線濾波(bō)器，抑制幹💋擾(rǎo)信号對電源(yuán)的幹擾。

    （2） 信号線全部(bù)采用屏蔽線(xian)，屏蔽層可靠(kao)接地，布線時(shi)盡量遠離變(biàn)頻器的進、出(chū)線。

    （3） 電機(jī)電纜也采用(yong)屏蔽電纜，屏(ping)蔽層可靠接(jiē)地。原勻速段(duàn)👉的👣電機控制(zhì)采用交流接(jiē)觸器控制，接(jiē)觸器線圈斷(duàn)、合瞬間産生(sheng)電磁幹擾。針(zhen)對這種情況(kuang)，将交流接觸(chu)器改換成無(wú)噪聲固态接(jie)觸器，其控制(zhi)電源改用24直流穩壓(yā)電源。

2.2.2 接(jie)地、濾波、阻容(róng)吸收保護

     針對供給(gei)超聲儀器使(shi)用的電源直(zhí)接引至電網(wang)的💞問題，将儀(yi)器🌈電源和系(xì)統電源分開(kāi)，采用圖7所示的解止(zhi)

     圖3負壓防止連(lian)接

型儀(yí)表原則上接(jie)地應在傳感(gan)器一側，轉換(huan)器接地應在(zài)同一接地點(dian)。如傳感器裝(zhuāng)在有陰極腐(fu)蝕保護管道(dào)上，除了傳感(gan)器和接♻️地環(huán)一起接地外(wai)，還要用🌈較粗(cu)銅導線（  16IT11112）繞道傳感器(qì)，跨接到管道(dào)的2個連(lian)接法蘭上，使(shǐ)陰極保護電(diàn)流與傳感器(qì)之間隔離。一(yī)些應用場合(he)的雜散

電流過大，如(rú)電解槽沿着(zhe)電解液的洩(xiè)漏電流影響(xiang)電磁流量計(jì)👄正常測量時(shí)，可采取在流(liú)量傳感器與(yǔ)其連接的工(gōng)藝管道之間(jiān)進行電氣隔(ge)離的辦法。對(dui)有陰極保護(hù)的管道，如❌果(guǒ)陰極保護電(diàn)流影響EMF測量時，也可(ke)以采取本方(fang)法。

3.2 轉換(huan)器安裝和連(lian)接電纜

      一體型電磁(cí)流量計不需(xu)要單獨安裝(zhuāng)轉換器；分體(tǐ)式電磁流量(liàng)計的轉換器(qì)安裝在傳感(gan)器附近或儀(yi)表室，安裝場(chǎng)所的選擇餘(yú)🔞地較大，轉換(huàn)器安裝環境(jing)條件比一體(tǐ)式好。其防護(hù)等級可降低(di)，例如，可選IP65或IP64（防(fáng)塵防濺級）。安(an)裝場所的要(yao)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各(gè)條相同。圖7電源淨化(huà) 轉換器(qì)和傳感器間(jian)距離受被測(ce)介質電導率(lǜ)和信号電纜(lǎn)型号（即電纜(lǎn)的分布電容(róng)、導線截面和(hé)屏蔽層數等(deng)）的制約，需選(xuǎn)🌈用制造廠随(sui)儀表所附（或(huo)規定型号）的(de)信号電🏃🏻‍♂️纜。一(yi)般儀表“使用說明書(shū)”對不同(tong)電導率液體(ti)提供允許的(de)傳輸距離範(fàn)圍。通常，單層(ceng)屏蔽電纜的(de)傳送距離爲(wèi)50 m

       爲避免(miǎn)引入幹擾信(xin)号，信号電纜(lǎn)必須單獨穿(chuan)在接地‼️保🤞護(hu)鋼管内，不能(néng)把信号電纜(lǎn)和電源線安(ān)裝在同一鋼(gang)管内。

4. 結(jie)語

       随着(zhe)企業全面走(zou)向市場，企業(yè)生産經營管(guan)理将進一步(bù)🈲深😍化，流🌈量計(ji)量越顯重要(yào)。電磁流量計(ji)作爲工㊙️業流(liu)量測量儀表(biao)的一種，隻有(you)在正确選型(xing)、安裝和使用(yòng)的前提下才(cái)能更🏃🏻好地發(fā)揮其作用，滿(man)足企業計量(liang)的要求，實現(xian)降低生産成(chéng)本、提高經濟(jì)效益的♉目的(de)。

因此廣(guang)州迪川儀器(qì)儀表有限公(gōng)司爲更好儀(yi)器儀表而💃🏻不(bu)斷努力