工業控(kòng)制中電磁(cí)流量計的(de)選型及應(ying)用

引(yin)言

      電(diàn)磁流量計(jì)有一系列(lie)優良特性(xing)，可以解決(jue)其它流量(liang)計🧡不易應(yīng)用的問題(tí)，如髒污流(liu)、腐蝕流的(de)測量。在電(diàn)磁流量計(jì)選型、安裝(zhuang)和使用方(fang)面有一些(xiē)技巧和注(zhu)意事項，根(gēn)據實際應(yīng)用經驗對(duì)這些問題(tí)進行分析(xī)和讨論。

1. 電磁流(liú)量計的優(yōu)缺點

     與其它流(liu)量計相比(bǐ)，電磁流量(liang)計具有下(xià)列優點：

    （1） 由于測(cè)量通道是(shì)一段光滑(huá)直管，不會(hui)發生阻塞(sāi)，因此，适用(yòng)于🔱測量含(hán)固體顆粒(li)的液固二(èr)相流體，如(rú)紙☀️漿、泥漿(jiāng)、污水等。

    （2） 不産生(sheng)流量檢測(ce)所造成的(de)壓力損失(shi)，節能效果(guǒ)好。

    （3） 所(suo)測的體積(ji)流量受流(liú)體密度、粘(zhān)度、溫度、壓(yā)力和電導(dǎo)率變化🐪的(de)影響小。

    （4） 流量測(cè)量範圍度(du)大，量程比(bi)可高達L l000可選流(liu)量範圍寬(kuan)，液體流速(su)一般可在(zài)0.5--1 0m/s内選(xuǎn)定。有些型(xíng)号儀表可(ke)在現場根(gēn)據需要擴(kuo)大和⚽縮小(xiao)流量測量(liang)範圍，而不(bú)必拆下儀(yi)表進行離(lí)線實流标(biao)定。

    （5） 電(dian)磁流量計(ji)的口徑範(fan)圍比其他(tā)品種流量(liàng)儀表寬，從(cóng)⛹🏻‍♀️幾毫米到(dao)3m;可測(cè)正反雙向(xiàng)流量；也可(kě)測脈動流(liú)量（隻要脈(mò)動頻率低(di)于激磁頻(pín)率很多）；儀(yí)表輸出本(ben)質上是線(xiàn)性的。

    （6） 可應用于(yu)腐蝕性流(liu)體的測量(liang)。

    （7） 與其(qí)它流量計(ji)相比，電磁(ci)流量計所(suǒ)需直管段(duan)較短。

    但電磁流(liú)量計也存(cún)在以下缺(quē)點：

    （1） 不(bu)能測量電(diàn)導率很低(dī)的液體．如(ru)石油制品(pǐn)。

    （2） 不能(neng)測量氣體(ti)、蒸汽和含(hán)有較大氣(qì)泡的液體(tǐ)。

    （3） 由于(yu)襯裏材料(liao)和電氣絕(jue)緣材料的(de)限制，通用(yòng)型電磁🏒流(liú)量計不适(shi)用于較高(gao)溫度。

    （4） 投資相對(duì)較高，特别(bié)是大口徑(jìng)流量的測(cè)量。

2. 電(dian)磁流量計(ji)的選型

    電磁流(liu)量計選型(xing)時應注意(yi)以下事項(xiang)：

    （1） 液體(tǐ)電導率應(ying)高于允許(xu)的下限。各(ge)制造廠商(shāng)生産的産(chǎn)品對電導(dǎo)率下限值(zhi)有不同的(de)數值，目前(qian)，一般電磁(ci)流量計不(bú)能測量電(diàn)👣導率低于(yú)5μS/cm的液(ye)體流量。

    （2） 液體流(liú)速應在流(liu)量計規定(dìng)的範圍内(nèi)。一般電磁(cí)流量計所(suǒ)✔️測流體平(ping)均流速應(yīng)在1-10m/s範(fan)圍内，部分(fèn)廠家産品(pin)的流速範(fan)圍可在0.3-12m/s如西尼(ni)爾SINIER的(de)電磁流量(liang)計。若被測(cè)液體流速(su)太低，可以(yi)考慮加💛裝(zhuāng)異徑管，使(shǐ)流速控制(zhi)在規定範(fan)圍内。爲減(jiǎn)小加裝異(yì)徑✉️管造🥰成(cheng)壓力損㊙️失(shī)和影響流(liú)速分布，要(yao)求異徑管(guǎn)中心👣錐角(jiǎo)不超過15。，而且越(yue)小越好。

    （3） 電極形(xíng)式的選擇(zé)。通常，不産(chan)生結晶、結(jie)疤、不沾污(wu)電極的流(liu)體介質可(kě)選标準電(dian)極；對有污(wū)泥等沾污(wu)電極的應(ying)用場合🛀，可(kě)選用具有(you)手動機械(xie)清污附件(jian)的🈲刮刀式(shi)電極或可(ke)更換式電(diàn)極。

    （4） 襯(chen)裏和電極(ji)材料的選(xuǎn)擇。根據液(yè)體的腐蝕(shí)性選用合(hé)适的襯裏(li)和電極材(cai)料。可查有(yǒu)關材料的(de)防腐蝕手(shou)冊選定🛀電(dian)極🍉材料💞；耐(nai)混酸等成(cheng)分複雜的(de)介質，應做(zuò)挂片試驗(yan)。應根據被(bèi)測介質🔅的(de)腐蝕性，磨(mo)損性及♊溫(wen)度來選擇(ze)電磁流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量(liàng)計的襯裏(li)材料。

    （5） 滿足直管(guan)段的要求(qiú)和接地要(yào)求。從電極(jí)軸線開始(shi)測量，一般(bān)入口直管(guan)段不小于(yu)5D（直徑(jìng)），出口(kou)直管段不(bú)小于3D。爲使儀表(biǎo)可靠工作(zuo)，提高測量(liàng)精度，不受(shòu)外界寄生(shēng)電勢的幹(gan)擾，電磁流(liú)量計的傳(chuán)感器應良(liáng)好地單獨(dú)接地。

    （6） 機型的選(xuǎn)擇。根據安(ān)裝、使用和(he)維護條件(jian)，選用檢測(ce)和變送部(bu)分組合在(zài)一起的一(yi)體型或分(fèn)體型電磁(ci)流量計。

    （7） 儀表防(fáng)護等級的(de)選擇。按照(zhao)國标GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選(xuan)用儀表外(wai)殼防護等(děng)級。例如，IP65爲防噴(pen)水型，它允(yǔn)許水從任(ren)何方向對(dui)儀表噴水(shui)，儀表仍能(neng)正常工作(zuo)；IP67爲防(fang)浸水型，它(ta)允許儀表(biǎo)短時間内(nèi)全部浸入(ru)水中仍能(néng)正常工♻️作(zuo)。

    （8） 儀表(biǎo)安裝位置(zhì)的選擇。由(yóu)于電磁流(liú)量計不能(neng)在不🏃‍♀️滿管(guan)或空管情(qíng)況下工作(zuò)，所以應保(bao)證測量管(guan)在所✍️有時(shi)間内必須(xū)*注滿介質(zhì)。

3. 電磁(cí)流量計的(de)安裝

    安裝時應(yīng)注意以下(xià)事項：

    （1） 液體應具(ju)有測量所(suǒ)需的電導(dao)率，并要求(qiú)電導率分(fen)布大體上(shang)均勻。因此(cǐ)流量傳感(gǎn)器安裝要(yào)避開容易(yì)産生🛀🏻電導(dǎo)率不均勻(yún)的場所，例(lì)如其上遊(yóu)附近加入(ru)藥液，加液(ye)點設于傳(chuán)感器下遊(you)；液體有混(hun)合時，其分(fen)布應大體(tǐ)均勻。

    （2） 使用時傳(chuan)感器測量(liàng)管必須充(chōng)滿液體（非(fēi)滿管型例(lì)外）。

    （3） 液(yè)體應與地(dì)同電位。當(dang)工藝管道(dào)是塑料等(děng)絕緣材料(liào)時，輸送液(ye)體會産生(sheng)摩擦靜電(dian)，造成液體(tǐ)與地間有(you)電位差，爲(wèi)此需良💋好(hǎo)接地。

3. 1 流量傳感(gan)器的安裝(zhuāng)

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁流量(liang)傳感器對(duì)安裝場所(suǒ)有以下要(yào)求：

    （1） 測(cè)量混合相(xiàng)流體時，應(ying)選擇不會(huì)引起相分(fèn)離的場所(suǒ)安裝傳感(gan)器；測量雙(shuāng)組分液體(tǐ)時，傳感器(qì)應避免裝(zhuang)在混合尚(shang)未均勻的(de)下遊；測量(liang)化學反應(ying)物料時，傳(chuán)感器應安(ān)裝在反應(yīng)充分完成(cheng)段的下遊(yóu)。

    （2） 盡量(liang)避免測量(liàng)管内形成(cheng)負壓。

    （3） 安裝位置(zhì)應選擇震(zhen)動小的場(chǎng)所，特别是(shì)一體型儀(yí)表。

    （4） 遠(yuan)離大電機(ji)、大變壓器(qi)等，避免引(yin)入電磁幹(gan)擾

    （5） 選(xuan)擇易于實(shi)現傳感器(qi)單獨接地(di)的位置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐蝕(shi)性氣體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在儀(yí)表允許範(fàn)圍内，一體(ti)型儀表受(shòu)結🛀構影響(xiang)，對安裝環(huan)境溫度的(de)要求更高(gāo)。

    （8） 環境(jìng)相對濕度(du)應在儀表(biao)允許範圍(wei)内。

    （9） 犀(xī)可能避免(miǎn)受陽光直(zhi)照，必要時(shí)加防護罩(zhao)。

    （10） 儀表(biǎo)防護等級(ji)應滿足應(yīng)用要求。

3.1.2 直管段(duàn)長度要求(qiú)

      根據(ju)儀表精度(dù)要求，電磁(cí)流量傳感(gan)器上遊通(tōng)常需有5 D的直管(guan)段，下遊是(shi)3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝位置(zhì)和流動方(fāng)向

      傳(chuán)感器安裝(zhuang)方向水平(píng)、垂直或傾(qing)斜均可，不(bú)受限制。測(cè)🈲量固、液💚兩(liang)相流體垂(chuí)直安裝，自(zi)下而上流(liú)動。可防止(zhǐ)水平安裝(zhuang)時襯裏下(xià)半部局部(bù)磨損嚴重(zhòng)，低流速時(shí)固相沉澱(diàn)等缺點。水(shui)平安裝時(shí)要使電極(ji)軸線平行(hang)于地平線(xian)，如果電極(ji)軸線垂直(zhi)于地平線(xiàn)，則處于底(dǐ)部的電極(jí)易被沉積(ji)物覆蓋，頂(dǐng)部的電極(ji)易被液體(tǐ)中夾帶的(de)🏒氣泡覆蓋(gài)電極表面(miàn)，造成輸出(chū)信号波動(dong)。圖1所(suo)示管系中(zhōng)，c、d爲适宜位(wèi)置；a、b、e爲(wei)不宜位置(zhi)，b處可(kě)能液體不(bú)充滿，a、e處易(yì)積聚氣體(tǐ)，且e處(chù)傳感器後(hou)管段短也(ye)有可能不(bu)充滿。對于(yu)固、液兩相(xiang)流，c處(chù)亦是不适(shì)宜的位置(zhi)。

3.1.4 旁路(lu)管安裝

      在連續(xù)生産的工(gong)藝管道上(shang)，爲了在不(bu)影響生産(chan)的情況☂️下(xia)對🔴儀表進(jin)行維修拆(chāi)裝或内部(bù)清洗，傳感(gǎn)器應盡可(ke)能采用與(yu)主工藝管(guǎn)道并聯安(ān)裝的方式(shì)（旁路管安(an)裝），如圖2所示。正(zheng)常生産時(shí)截止閥1關閉，截(jie)止閥2、3打開(kāi)，流體就可(kě)流過流量(liàng)計實現流(liú)量測量。當(dāng)傳感器發(fā)🌈生故障✌️需(xu)拆下維修(xiū)時，隻要打(dǎ)開截止閥(fa)l，關閉(bi)截止閥2，3，就(jiu)能實現在(zài)不影響生(shēng)産的情況(kuàng)下對流量(liàng)計進行拆(chai)除。當需要(yao)清洗流量(liàng)計内部時(shí)，隻需打開(kāi)截止閥1，關閉截(jie)止閥2、3，然後(hou)打開流量(liàng)計兩端盲(máng)闆即可清(qing)洗。

    圖(tú)2旁路(lù)管安裝

      但是對(dui)于管徑大(dà)于1. 5n韻(yun)管系因投(tóu)資和空間(jian)位置限制(zhi)，不易實現(xiàn)旁路管安(ān)裝🌂。此時爲(wei)了便于管(guan)系停止運(yun)行時維護(hu)人員進入(ru)管道檢測(cè)、清洗傳感(gan)器内壁，需(xū)在流量計(jì)附近工藝(yì)管道上設(shè)置人孔。

3.1.5 負壓管(guan)系的安裝(zhuāng)

      氟塑(sù)料襯裏傳(chuán)感器須謹(jǐn)慎地應用(yòng)于負壓管(guǎn)系。有✨可能(neng)♈出現負壓(yā)的正壓管(guan)系應防止(zhǐ)産生負壓(yā)，例如液體(tǐ)溫度高于(yú)🐆室溫的管(guan)🐪系中，當管(guǎn)系停止運(yun)行關閉傳(chuan)感🐪器上下(xià)🌏遊截止閥(fa)後，由💔于流(liú)體冷卻收(shōu)縮就會形(xing)成負壓，此(cǐ)時就應設(she)置如圖3所示的(de)負壓防止(zhǐ)連接。

3.1.6 接地

      傳感器必(bì)須單獨接(jiē)地（接地電(dian)阻lOOΩ以(yǐ)下）。分離來(lai)自接地線(xiàn)混亂的幹(gàn)擾：超聲儀(yí)器接地💃、設(shè)備✌️接地、系(xì)統接地、保(bǎo)護接地混(hùn)亂，各個接(jie)地點電位(wèi)分布不均(jun)，不同接地(di)點間存在(zai)電位差，引(yin)起地環路(lù)電流，影響(xiang)系統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹擾措(cuo)施

2.2.1 屏(ping)蔽

      變(bian)頻器在運(yun)行時會産(chǎn)生高次諧(xié)波，造成電(dian)壓波形畸(jī)變，嚴🔆重影(yǐng)🈲響附近的(de)儀電設備(bei)動作。屏蔽(bi)幹擾源是(shì)抗🈲幹擾zui有(yǒu)效的方法(fa)：

    （1） 在變(bian)頻器的進(jìn)線側安裝(zhuāng)進線電抗(kàng)器及進線(xian)濾波器，抑(yi)制💛幹擾信(xin)号對電源(yuan)的幹擾。

    （2） 信号線(xian)全部采用(yòng)屏蔽線，屏(ping)蔽層可靠(kào)接地，布線(xian)時盡量遠(yuan)離⛹🏻‍♀️變頻器(qì)的進、出線(xian)。

    （3） 電機(ji)電纜也采(cai)用屏蔽電(dian)纜，屏蔽層(ceng)可靠接地(dì)。原勻速🐅段(duàn)的📞電機控(kong)制采用交(jiāo)流接觸器(qi)控制，接觸(chù)器線圈斷(duàn)、合瞬間産(chan)生電磁幹(gàn)擾。針對這(zhè)種情況，将(jiang)交流🔆接觸(chù)器改換成(chéng)無噪聲固(gu)态接觸器(qi)，其控制電(diàn)源改用24直流穩(wěn)壓電源。

2.2.2 接地、濾(lǜ)波、阻容吸(xi)收保護

     針對供(gong)給超聲儀(yí)器使用的(de)電源直接(jiē)引至電網(wǎng)的問題，将(jiang)儀器🌈電源(yuan)和系統電(dian)源分開，采(cai)用圖7所示的解(jie)止

     圖(tu)3負壓(ya)防止連接(jie)

型儀(yí)表原則上(shàng)接地應在(zài)傳感器一(yi)側，轉換器(qi)接地應在(zài)同一接地(di)點。如傳感(gǎn)器裝在有(you)陰極腐蝕(shi)保護管道(dao)上，除💚了傳(chuan)感器😍和接(jie)地環一起(qǐ)接地外，還(hái)要用較粗(cu)銅導線（  16IT11112）繞道傳(chuan)感器，跨接(jie)到管道的(de)2個連(lián)接法蘭上(shang)，使陰極保(bǎo)護電流與(yu)傳感器之(zhī)間隔離。一(yī)些應用場(chang)合的雜散(san)

電流(liú)過大，如電(dian)解槽沿着(zhe)電解液的(de)洩漏電流(liú)影響🌈電☀️磁(cí)流量計正(zhèng)常測量時(shi)，可采取在(zài)流量傳感(gan)器與其連(lián)接的㊙️工藝(yi)管道🧑🏾‍🤝‍🧑🏼之間(jian)🌂進行電氣(qi)隔離的辦(bàn)法。對有陰(yīn)極保護的(de)管道，如果(guo)陰極保護(hù)電流影響(xiǎng)EMF測量(liang)時，也可以(yǐ)采取本方(fang)法。

3.2 轉(zhuan)換器安裝(zhuang)和連接電(dian)纜

      一(yi)體型電磁(ci)流量計不(bu)需要單獨(dú)安裝轉換(huan)器；分體式(shì)電磁流量(liang)計的轉換(huàn)器安裝在(zai)傳感器附(fu)近或儀表(biǎo)室，安裝場(chang)所的選擇(ze)餘地較大(da)，轉換器安(ān)裝環境條(tiáo)件比一體(tǐ)式好。其防(fang)護等級可(ke)降低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防(fang)塵防濺級(ji)）。安裝場所(suǒ)的要求與(yǔ)3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各條相同(tong)。圖7電(diàn)源淨化 轉換器(qì)和傳感器(qì)間距離受(shòu)被測介質(zhì)電導率和(hé)信号🥰電纜(lǎn)型号（即電(diàn)纜的分布(bu)電容、導線(xian)截面和屏(ping)蔽層數等(děng)）的🌈制約，需(xu)選用制造(zào)廠随儀表(biǎo)所附（或規(guī)定型号）的(de)信号電纜(lǎn)。一般儀表(biǎo)“使用(yòng)說明書”對不同(tóng)電導率液(ye)體提供允(yun)許的傳輸(shū)距離範圍(wei)。通常📐，單層(ceng)👄屏蔽♍電纜(lǎn)的傳送距(jù)離爲50 m

       爲避免引(yin)入幹擾信(xin)号，信号電(diàn)纜必須單(dan)獨穿在接(jie)地保護鋼(gang)管内，不能(néng)把信号電(dian)纜和電源(yuán)線安裝在(zài)同一鋼管(guǎn)内。

4. 結(jié)語

       随(suí)着企業全(quan)面走向市(shi)場，企業生(shēng)産經營管(guan)理将進🎯一(yi)步深🈲化，流(liú)量計量越(yue)顯重要。電(dian)磁流量計(jì)作爲工業(yè)流量測量(liàng)儀表的💃一(yī)種，隻有在(zai)正确選型(xing)、安裝和🌈使(shǐ)用的前提(tí)下✉️才能更(gèng)好地發揮(hui)其作用，滿(man)足企業計(ji)量的要求(qiú)，實現降低(dī)生産成本(ben)、提高經濟(jì)效益的🔞目(mù)的。

因(yīn)此廣州迪(dí)川儀器儀(yí)表有限公(gong)司爲更好(hao)儀器儀表(biao)而不斷努(nǔ)力