工(gōng)業控制中電(diàn)磁流量計的(de)選型及應用(yòng)

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(lie)優良特性，可(ke)以解決其它(tā)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(mian)有一些技巧(qiǎo)和🔞注意事項(xiang)，根據實際應(ying)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(quē)點

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

    （1） 由(yóu)于測量通道(dào)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(xiang)流體，如紙漿(jiang)、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(xiào)果好。

    （3） 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mì)度、粘度、溫度(du)、壓力和電導(dao)率👈變♻️化的影(ying)響小。

    （4） 流(liú)量測量範圍(wéi)度大，量程比(bi)可高達L l000可選流量範(fàn)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(wéi)，而不必拆下(xia)儀表進行離(li)線實流标定(dìng)。

    （5） 電磁流(liu)量計的口徑(jing)範圍比其他(tā)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(cè)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lü)⭐低于激磁頻(pin)率很多）；儀表(biǎo)輸出本質上(shàng)是線性的。

    （6） 可應用于(yu)腐蝕性流體(ti)的測量。

    （7） 與其它流量(liàng)計相比，電磁(ci)流量計所需(xu)直管段較短(duan)。

    但電磁(ci)流量計也存(cún)在以下缺點(diǎn)：

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

    （2） 不能測量(liang)氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣(qì)泡的液體。

    （3） 由于襯裏(lǐ)材料和電氣(qi)絕緣材料的(de)限制，通用型(xing)電磁流量📐計(ji)💰不适用于較(jiao)高溫度。

    （4） 投資相對較(jiào)高，特别是大(dà)口徑流量的(de)測量。

2. 電(dian)磁流量計的(de)選型

    電(diàn)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(gè)制造廠商生(shēng)産的産品💜對(dui)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(yú)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(yīng)在1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jiā)産品的流速(su)範圍可在0.3-12m/s如西尼爾(ěr)SINIER的電磁(ci)流量計。若被(bèi)測液體流速(sù)太低，可以考(kǎo)慮加裝異徑(jing)管，使流速控(kong)制在規定範(fàn)圍内。爲減小(xiǎo)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(xin)🏃‍♂️錐角不❗超過(guò)15。，而且越(yuè)小越好。

    （3） 電極形式的(de)選擇。通常，不(bu)産生結晶、結(jié)疤、不沾污電(dian)極的流✂️體介(jiè)🔞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，可選用具(jù)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(cái)料的選擇。根(gen)據液體的腐(fu)蝕性選用合(he)适的🙇‍♀️襯裏和(hé)電極材料。可(ke)查有關材料(liào)的防腐蝕手(shǒu)冊選定電極(jí)🧡材料☔；耐混酸(suān)等成分複雜(zá)的介質，應做(zuò)挂片試驗。應(yīng)根據被測介(jie)質的腐蝕🥰性(xing)，磨損性及🔴溫(wen)度來選擇電(dian)磁流量計的(de)襯裏材料。

    （5） 滿足直管(guan)段的要求和(hé)接地要求。從(cóng)電極軸線開(kai)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(wei)使儀表可靠(kao)工作，提高測(ce)量精度，不受(shòu)外界寄生電(dian)勢的幹擾，電(dian)磁流量計的(de)傳感器應良(liáng)好地單獨接(jiē)地。

    （6） 機型(xing)的選擇。根據(jù)安裝、使用和(hé)維護條件，選(xuǎn)用檢測和變(biàn)📧送部分組合(he)在一起的一(yī)體型或分體(tǐ)型電磁流量(liàng)計。

    （7） 儀表(biǎo)防護等級的(de)選擇。按照國(guo)标GB420 8-8規定(ding)的應用環境(jìng)，選用儀表外(wài)殼防護等級(ji)。例如，IP65爲(wei)防噴水型，它(ta)允許水從任(ren)何方向對儀(yí)表噴水，儀表(biao)仍能正常工(gōng)作；IP67爲防(fáng)浸水型，它允(yun)許儀表短時(shi)間内全部浸(jin)入水中仍能(neng)正🈲常工作。

    （8） 儀表安裝(zhuang)位置的選擇(ze)。由于電磁流(liú)量計不能在(zài)不滿管🌈或空(kōng)管情況下工(gōng)作，所以應保(bao)證測量管在(zài)所有時間内(nèi)🛀必須*注滿介(jie)質。

3. 電磁(cí)流量計的安(ān)裝

    安裝(zhuang)時應注意以(yi)下事項：

    （1） 液體應具有(you)測量所需的(de)電導率，并要(yào)求電導率分(fen)布大體🈚上均(jun)勻。因此流量(liang)傳感器安裝(zhuāng)要避開容易(yi)産生電導率(lü)不🤞均勻的場(chang)所，例如其上(shàng)遊附近加入(ru)🏃藥液，加液點(diǎn)設于傳感器(qi)下遊；液體有(yǒu)混合時，其分(fen)布應大體均(jun)勻。

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

    （3） 液體應與(yǔ)地同電位。當(dang)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(xià)要求：

    （1） 測(cè)量混合相流(liu)體時，應選擇(zé)不會引起相(xiang)分離的場所(suǒ)安裝☎️傳感器(qi)；測量雙組分(fen)液體時，傳感(gǎn)器應避免裝(zhuāng)在混合尚未(wèi)均勻的下🙇🏻遊(you)；測量化學反(fǎn)應物料時，傳(chuan)感器應安裝(zhuang)在反應💔充分(fèn)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(wei)置應選擇震(zhen)動小的場所(suǒ)，特别是一體(ti)型儀表。

    （4） 遠離大電機(jī)、大變壓器等(deng)，避免引入電(diàn)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(yīng)在儀表允許(xu)範圍内，一體(ti)型儀表受結(jie)📧構影響，對💋安(an)裝環境溫度(du)的要求更高(gāo)。

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

    （9） 犀(xī)可能避免受(shou)陽光直照，必(bì)要時加防護(hu)罩。

    （10） 儀表(biǎo)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(qiú)，電磁流量傳(chuan)感器上遊通(tōng)常需有5 D的直管段，下(xià)遊是3 D的(de)直管段。

3.1.3 安裝位置和(he)流動方向

      傳感器安(ān)裝方向水平(píng)、垂直或傾斜(xié)均可，不受限(xian)制。測量固、液(ye)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(xià)半部局部磨(mó)損嚴重，低流(liu)速👌時固相沉(chen)澱等缺點。水(shuǐ)平安裝☀️時要(yao)使電極軸線(xiàn)平行于地平(píng)㊙️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(bu)的電極易被(bèi)液👅體中夾帶(dài)的氣泡覆蓋(gài)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(zhi)，b處可能(néng)液體不充滿(mǎn)，a、e處(chù)易積聚氣體(tǐ)，且e處傳(chuán)感器後管段(duan)短也有可能(neng)不充滿。對于(yú)固、液兩相流(liú)，c處亦是(shì)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(yí)表進行維修(xiū)拆裝或内部(bù)清洗，傳感器(qì)應盡可能采(cai)用與主工藝(yì)管道并聯安(an)裝的方式（旁(páng)路管安裝），如(rú)圖2所示(shi)。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(kě)流過流量計(ji)實現流量測(cè)量。當傳感器(qì)發生故障需(xu)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(ying)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(kai)截止閥1，關閉截止閥(fa)2、3，然(rán)後打開流量(liang)計兩端盲闆(pǎn)即可清洗。

    圖2旁(páng)路管安裝

      但是對于(yu)管徑大于1. 5n韻管系因(yin)投資和空間(jian)位置限制，不(bu)易實現旁路(lu)管安🔱裝。此時(shi)爲了便于管(guan)系停止運行(hang)時維護人員(yuan)進🈚入管道檢(jiǎn)💋測、清洗傳感(gan)器内壁，需在(zai)流量計附近(jin)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(jin)慎地應用于(yú)負壓管系。有(yǒu)可能出現負(fu)壓的正壓管(guǎn)系應防止産(chan)生負壓，例如(rú)液體✌️溫度高(gāo)于室溫的管(guǎn)✌️系中，當管系(xi)停止運行關(guan)🔴閉傳感器上(shàng)下遊截止閥(fa)後，由于流體(tǐ)冷卻收縮就(jiu)會形成負壓(ya)，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(xū)單獨接地（接(jie)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(xì)統接地、保護(hu)接地混亂，各(gè)個接地點電(dian)位分布不均(jun)，不同接🏒地點(dian)間存在電位(wèi)差，引起地環(huan)路電流🆚，影響(xiǎng)系統正常工(gong)作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施

2.2.1 屏蔽

      變(bian)頻器在運行(háng)時會産生高(gāo)次諧波，造成(chéng)電壓波形畸(ji)變，嚴😍重影響(xiang)附近的儀電(diàn)設備動作。屏(píng)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(bo)器，抑制幹擾(rǎo)信号對電源(yuan)的幹擾。

    （2） 信号線全部(bu)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(chu)線。

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

2.2.2 接(jiē)地、濾波、阻容(róng)吸收保護

     針對供給(gěi)超聲儀器使(shǐ)用的電源直(zhi)接引至電網(wǎng)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(zhǐ)

     圖3負壓防止連(lián)接

型儀(yi)表原則上接(jiē)地應在傳感(gan)器一側，轉換(huan)器接地應在(zài)同一接地點(diǎn)。如傳感器裝(zhuāng)在有陰極腐(fǔ)蝕保護管道(dào)上，除❌了傳感(gan)器和接地環(huan)一起接地外(wài)，還要用🚩較粗(cu)銅導線（  16IT11112）繞道傳感器(qi)，跨接到管道(dao)的2個連(lian)接法蘭上，使(shǐ)陰極保護電(dian)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(xiǎng)😄電磁流量計(ji)正常測量時(shi)，可采取在流(liu)量傳感器與(yǔ)其連接的工(gōng)藝管道之間(jiān)進行電氣隔(gé)離的辦法。對(dui)有陰極保護(hu)的管道，如果(guǒ)陰極🔞保護電(dian)流影響EMF測量時，也可(ke)以采取本方(fāng)法。

3.2 轉換(huan)器安裝和連(lian)接電纜

      一體型電磁(ci)流量計不需(xu)要單獨安裝(zhuāng)轉換器；分體(tǐ)式✌️電磁流量(liang)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(jìng)😘條件比一體(tǐ)式好。其防護(hu)等級可降低(dī)，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(ge)條相同。圖7電源淨化(huà) 轉換器(qi)和傳感器間(jiān)距離受被測(cè)介質電導率(lü)和信号電纜(lan)🔅型🔱号（即電纜(lǎn)的分布電容(rong)、導線截面和(hé)屏蔽層數🌍等(deng)）的制約，需選(xuan)用制造廠随(suí)儀表所附（或(huò)規定型号）的(de)💋信号電纜。一(yi)般儀表“使用說明書(shū)”對不同(tóng)電導率液體(tǐ)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(wei)50 m

       爲避免(mian)引入幹擾信(xin)号，信号電纜(lan)必須單獨穿(chuan)在接👈地保護(hù)鋼管内，不能(neng)把信号電纜(lǎn)和電源線安(an)裝在同一📞鋼(gang)管内。

4. 結(jié)語

       随着(zhe)企業全面走(zou)向市場，企業(ye)生産經營管(guǎn)理将進一☁️步(bù)深⚽化，流量計(jì)量越顯重要(yào)。電磁流量計(jì)作爲工業流(liú)量測量儀表(biǎo)的一種，隻有(yǒu)在正确選型(xing)、安裝和使用(yong)的前提下才(cai)能更好地發(fa)揮其作用，滿(mǎn)足企業計量(liang)的要求，實現(xian)降低生産成(chéng)🈲本、提高經濟(ji)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