工業控(kong)制中電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型及應(ying)用

引言

      電磁(ci)流量計(ji)有一系(xì)列優良(liáng)特性，可(kě)以解決(jue)其它流(liú)🚶量計不(bú)🔴易應用(yòng)的問題(tí)，如髒污(wū)流、腐蝕(shi)流的測(cè)量。在電(diàn)磁👌流量(liàng)計選型(xing)、安裝和(he)使用方(fang)面有一(yī)些技巧(qiǎo)和注意(yi)事項，根(gēn)據實際(jì)應用經(jing)驗對這(zhè)些🤟問題(ti)進行分(fèn)析和讨(tǎo)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(diǎn)

     與(yu)其它流(liu)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(jì)具有下(xia)列優點(dian)：

    (1) 由(yóu)于測量(liàng)通道是(shì)一段光(guang)滑直管(guan)，不會發(fā)生阻塞(sāi)，因此㊙️，适(shì)用于測(ce)量含固(gu)體顆粒(li)的液固(gù)二相流(liu)體，如紙(zhi)漿、泥♉漿(jiāng)、污水等(deng)。

    (2) 不(bú)産生流(liu)量檢測(cè)所造成(cheng)的壓力(li)損失，節(jiē)能效果(guǒ)好。

    (3) 所測的(de)體積流(liu)量受流(liu)體密度(du)、粘度、溫(wēn)度、壓力(lì)和電導(dǎo)率變化(hua)的影響(xiang)小。

    (4) 流量測(ce)量範圍(wéi)度大，量(liàng)程比可(ke)高達 L l000可選(xuǎn)流量範(fàn)圍寬，液(ye)體流速(sù)一般可(kě)在 0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型(xíng)号儀表(biao)可在現(xiàn)場根據(ju)需要擴(kuo)大和縮(suo)小流量(liàng)測量範(fan)圍，而不(bú)必拆下(xia)儀表進(jìn)行離線(xian)實🛀流标(biāo)定。

    (5) 電磁流(liú)量計的(de)口徑範(fàn)圍比其(qí)他品種(zhǒng)流量儀(yí)表寬，從(cóng)幾毫米(mi)到 3m;可測正(zhèng)反雙向(xiàng)流量；也(ye)可測脈(mo)動流量(liàng)（隻要脈(mò)動頻率(lǜ)低于激(jī)磁頻率(lǜ)很多）；儀(yi)表輸出(chu)本質上(shang)是線性(xìng)的。

    (6) 可應用(yòng)于腐蝕(shi)性流體(ti)的測量(liang)。

    (7) 與(yǔ)其它流(liú)量計相(xiang)比，電磁(ci)流量計(jì)所需直(zhi)管段較(jiào)短。

    但電磁(cí)流量計(ji)也存在(zài)以下缺(que)點：

    (1) 不能測(ce)量電導(dǎo)率很低(di)的液體(tǐ)．如石油(yóu)制品。

    (2) 不能(néng)測量氣(qì)體、蒸汽(qì)和含有(yǒu)較大氣(qi)泡的液(yè)體。

    (3) 由于襯(chèn)裏材料(liao)和電氣(qì)絕緣材(cai)料的限(xian)制，通用(yong)型電磁(cí)流量💃計(jì)不适用(yòng)于較高(gao)溫度。

    (4) 投資(zī)相對較(jiao)高，特别(bié)是大口(kou)徑流量(liàng)的測量(liàng)。

2. 電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型

    電磁流(liú)量計選(xuǎn)型時應(ying)注意以(yi)下事項(xiàng)：

    (1) 液(ye)體電導(dao)率應高(gāo)于允許(xu)的下限(xian)。各制造(zào)廠商生(sheng)産的産(chǎn)品對電(diàn)導率下(xià)限值有(you)不同的(de)數值，目(mù)前，一般(ban)電磁流(liú)量計不(bu)能測量(liàng)電導率(lü)低于 5μS/cm的液(yè)體流量(liàng)。

    (2) 液(yè)體流速(su)應在流(liu)量計規(gui)定的範(fan)圍内。一(yi)般電磁(cí)流量⭕計(jì)♋所👨‍❤️‍👨測流(liu)🍉體平均(jun1)流速應(yīng)在 1-10m/s範圍内(nei)，部分廠(chǎng)家産品(pin)的流速(sù)範圍可(kě)在 0.3-12m/s如西尼(ni)爾 SINIER的電磁(cí)流量計(jì)。若被測(cè)液體流(liú)速太低(dī)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuāng)異徑管(guǎn)，使流速(su)控制在(zài)規定範(fàn)圍内。爲(wèi)減小加(jiā)裝異徑(jing)管造成(cheng)壓力損(sun)🐆失和影(ying)響流速(sù)分布，要(yào)求異徑(jing)管中心(xin)錐角不(bu)超過 15。，而且(qiě)越小越(yue)好。

    (3) 電極形(xíng)式的選(xuan)擇。通常(cháng)，不産生(sheng)結晶、結(jie)疤、不沾(zhān)污電🧑🏾‍🤝‍🧑🏼極(ji)的流體(tǐ)介質可(kě)選标準(zhǔn)電極；對(dui)有污泥(ni)等沾污(wu)電極的(de)應用場(chang)合。

    (4) 襯裏和(he)電極材(cai)料的選(xuan)擇。根據(jù)液體的(de)腐蝕性(xing)選用合(hé)⛱️适的襯(chen)裏和電(diàn)極材料(liao)。可查有(you)關材料(liao)的防腐(fǔ)蝕手冊(cè)🆚選定👌電(dian)極材料(liao)♈；耐混酸(suān)等成分(fèn)複雜的(de)介質，應(yīng)做挂片(pian)📐試驗。應(ying)根據被(bei)測介質(zhì)🔆的腐蝕(shí)性，磨損(sǔn)性及溫(wen)度來選(xuǎn)擇電磁(cí)流量計(jì)的襯裏(lǐ)材料。

    (5) 滿足(zú)直管段(duan)的要求(qiú)和接地(di)要求。從(cong)電極軸(zhóu)線開始(shi)測量，一(yī)🏒般入口(kǒu)直管段(duan)不小于(yú) 5D(直(zhi)徑 )，出口直(zhi)管段不(bu)小于 3D。爲使(shi)儀表可(kě)靠工作(zuo)，提高測(ce)量精度(du)，不受外(wài)界寄生(shēng)電勢的(de)幹擾👉，電(diàn)磁流量(liang)計的傳(chuan)感器應(yīng)良好地(dì)單獨接(jie)地。

    (6) 機型的(de)選擇。根(gēn)據安裝(zhuang)、使用和(he)維護條(tiáo)件，選用(yong)檢測和(hé)💃變送部(bu)分組合(hé)在一起(qǐ)的一體(ti)型或分(fèn)體型電(diàn)磁流量(liàng)計。

    (7) 儀表防(fang)護等級(ji)的選擇(ze)。按照國(guó)标 GB420 8-8規定的(de)應用環(huán)境，選用(yòng)儀表外(wài)殼防護(hu)等級。例(li)如， IP65爲防噴(pen)水型，它(tā)允許水(shui)從任何(he)方向對(duì)儀表噴(pēn)水，儀🏒表(biao)👈仍能正(zheng)常🈲工作(zuò)； IP67爲(wei)防浸水(shuǐ)型，它允(yun)許儀表(biao)短時間(jian)内全部(bù)浸入水(shuǐ)中🈚仍能(néng)正常🔞工(gōng)作。

    (8) 儀表安(ān)裝位置(zhì)的選擇(zé)。由于電(dian)磁流量(liang)計不能(neng)在不滿(man)管或空(kōng)管情況(kuang)下工作(zuo)，所以應(ying)保證測(ce)量管在(zài)所有時(shi)間内💰必(bì)須☂️*注滿(mǎn)介質。

3. 電磁(ci)流量計(jì)的安裝(zhuang)

    安(an)裝時應(ying)注意以(yǐ)下事項(xiàng)：

    (1) 液(ye)體應具(ju)有測量(liang)所需的(de)電導率(lü)，并要求(qiu)電導率(lü)分布大(dà)體上☎️均(jun)🙇‍♀️勻。因此(ci)流量傳(chuán)感器安(ān)裝要避(bi)開容易(yi)産生電(dian)導率不(bu)均勻的(de)場所，例(li)如其上(shang)遊附近(jìn)加入🌈藥(yào)液，加液(yè)點設于(yu)傳感器(qi)下遊；液(ye)體有混(hun)合時，其(qi)分布應(ying)大體均(jun1)勻。

    (2) 使用時(shi)傳感器(qi)測量管(guǎn)必須充(chong)滿液體(ti)（非滿管(guǎn)型例🥵外(wai)）。

    (3) 液(yè)體應與(yǔ)地同電(diàn)位。當工(gōng)藝管道(dao)是塑料(liào)等絕緣(yuán)材料✉️時(shi)，輸送液(yè)體會産(chan)生摩擦(cā)靜電，造(zao)成液體(tǐ)與地間(jiān)有電📞位(wèi)差，爲此(cǐ)需良好(hao)接地。

3. 1 流量(liàng)傳感器(qi)的安裝(zhuang)

3.1.1 安(ān)裝場所(suo)

    電(diàn)磁流量(liàng)傳感器(qì)對安裝(zhuāng)場所有(you)以下要(yao)求：

    (1) 測量混(hun)合相流(liú)體時，應(ying)選擇不(bú)會引起(qǐ)相分離(lí)的場所(suǒ)安裝傳(chuan)感器；測(cè)量雙組(zǔ)分液體(ti)時，傳感(gǎn)器應避(bì)免裝在(zài)混合尚(shang)未均勻(yún)的下遊(you)；測量化(huà)學反應(ying)物料時(shi)🔞，傳感器(qi)應安裝(zhuang)在反應(ying)👣充分完(wan)成段的(de)下遊。

    (2) 盡量(liàng)避免測(ce)量管内(nei)形成負(fù)壓。

    (3) 安裝位(wei)置應選(xuǎn)擇震動(dòng)小的場(chang)所，特别(bié)是一體(tǐ)型儀表(biǎo)。

    (4) 遠(yuan)離大電(diàn)機、大變(bian)壓器等(děng)，避免引(yǐn)入電磁(cí)幹擾

    (5) 選擇(ze)易于實(shí)現傳感(gǎn)器單獨(dú)接地的(de)位置。

    (6) 盡可(ke)能遠離(li)腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環境(jing)溫度應(ying)在儀表(biǎo)允許範(fan)圍内，一(yi)體型儀(yí)表受結(jié)構⚽影響(xiang)，對☁️安🌈裝(zhuāng)環境溫(wen)度的要(yào)求更高(gāo)。

    (8) 環(huan)境相對(dui)濕度應(yīng)在儀表(biao)允許範(fàn)圍内。

    (9) 犀可(ke)能避免(miǎn)受陽光(guang)直照，必(bì)要時加(jiā)防護罩(zhào)。

    (10) 儀(yi)表防護(hù)等級應(yīng)滿足應(ying)用要求(qiu)。

3.1.2 直(zhi)管段長(zhang)度要求(qiu)

      根(gēn)據儀表(biao)精度要(yào)求，電磁(ci)流量傳(chuan)感器上(shang)遊通常(cháng)需有 5 D的直(zhí)管段，下(xia)遊是 3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝(zhuāng)位置和(hé)流動方(fang)向

      傳感器(qì)安裝方(fāng)向水平(píng)、垂直或(huo)傾斜均(jun1)可，不受(shou)限制。測(ce)量固、液(ye)兩相流(liú)體垂直(zhí)安裝，自(zì)下而上(shàng)流動。可(kě)防止水(shui)平安裝(zhuāng)時襯裏(li)🈚下半部(bù)局部磨(mó)損嚴重(zhong)，低流速(su)時固相(xiang)☂️沉澱等(děng)缺點。水(shui)平安裝(zhuang)時要使(shi)電極軸(zhóu)線平行(hang)于地平(ping)線，如果(guo)電極軸(zhou)線垂直(zhi)于地平(píng)🐉線，則處(chù)于㊙️底部(bu)的電極(ji)易被沉(chén)積物覆(fu)蓋，頂部(bù)的❄️電極(ji)易被液(ye)體中夾(jiá)帶的氣(qì)♈泡覆蓋(gai)電極表(biao)面，造成(cheng)輸出信(xìn)号波動(dòng)。圖 1所示管(guǎn)系中， c、 d爲适宜(yí)位置； a、 b、 e爲(wèi)不宜位(wei)置， b處可能(néng)液體不(bú)充滿， a、 e處易積(ji)聚氣體(tǐ)，且 e處傳感(gǎn)器後管(guǎn)段短也(ye)有可能(néng)不充滿(man)。對于固(gu)、液兩相(xiang)流， c處亦是(shì)不适宜(yí)的位置(zhi)。

3.1.4 旁(pang)路管安(an)裝

      在連續(xu)生産的(de)工藝管(guan)道上，爲(wèi)了在不(bu)影響生(shēng)産的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼情(qing)況下對(dui)儀表進(jin)行維修(xiū)拆裝或(huo)内部清(qing)洗，傳感(gǎn)器💃應盡(jìn)🚩可能采(cai)用與主(zhǔ)工藝管(guan)道并聯(lian)安裝的(de)方式（旁(pang)路管安(an)🐉裝），如圖(tú) 2所(suo)示。正常(chang)生産時(shí)截止閥(fa) 1關(guan)閉，截止(zhi)閥 2、 3打(da)開，流體(ti)就可流(liú)過流量(liang)計實現(xiàn)流量測(ce)量。當傳(chuán)感器發(fā)生⭕故障(zhàng)🌏需拆下(xià)維修時(shi)，隻要打(dǎ)開截止(zhi)閥 l，關閉截(jie)止閥 2， 3，就能實(shí)現在不(bu)影響生(shēng)産的情(qíng)況下對(dui)流量計(jì)進行拆(chai)除。當🍓需(xu)要清洗(xi)流量計(jì)内部時(shí)，隻需打(da)開截止(zhi)閥 1，關閉截(jié)止閥 2、 3，然後打(da)開流量(liàng)計兩端(duan)盲闆即(ji)可清洗(xǐ)。

    圖(tu) 2旁(pang)路管安(ān)裝

      但是對(dui)于管徑(jing)大于 1. 5n韻管(guan)系因投(tóu)資和空(kōng)間位置(zhi)限制，不(bú)易實現(xian)旁路管(guǎn)💯安🆚裝。此(cǐ)時爲了(le)便于管(guǎn)系停止(zhi)運行時(shí)維護人(ren)員進入(rù)管道檢(jian)測、清洗(xǐ)傳感器(qì)内壁，需(xū)在流量(liàng)計附近(jìn)工藝管(guǎn)道上設(shè)置人孔(kǒng)。

3.1.5 負(fu)壓管系(xi)的安裝(zhuang)

      氟(fú)塑料襯(chèn)裏傳感(gǎn)器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fu)壓管系(xì)。有可能(neng)出現負(fu)壓的正(zheng)壓管系(xi)應防止(zhǐ)産生負(fu)壓，例如(ru)液體溫(wēn)度高于(yu)室溫的(de)管系中(zhōng)，當管系(xì)停止運(yùn)行關閉(bì)傳感⁉️器(qì)上下遊(you)截止閥(fá)後，由🈲于(yú)流體🏃🏻‍♂️冷(leng)卻收縮(suo)就會形(xing)成負壓(ya)，此時就(jiù)應設置(zhì)如🔴圖 3所示(shì)的負壓(yā)防止連(lian)接。

3.1.6 接地

      傳感(gan)器必須(xū)單獨接(jiē)地（接地(dì)電阻 lOOΩ以下(xia)）。分離來(lái)自接地(di)線混亂(luan)的幹擾(rao)：超聲儀(yí)器接地(dì)、設備🐆接(jiē)🏒地、系統(tong)接地、保(bǎo)護接地(dì)混亂，各(ge)個接地(di)點電位(wei)分🚶布不(bu)♊均，不同(tóng)接地點(dian)間存在(zài)電位差(chà)，引起地(di)環路電(dian)流，影響(xiang)系❤️統正(zhèng)常工作(zuo)。

2 .2 抗(kàng)幹擾措(cuò)施

2.2.1 屏蔽

      變頻(pín)器在運(yun)行時會(hui)産生高(gāo)次諧波(bō)，造成電(diàn)壓波形(xíng)畸變💘，嚴(yán)重影響(xiang)附近的(de)儀電設(shè)備動作(zuò)。屏蔽幹(gan)擾源是(shì)抗幹擾(rǎo)zui有效✨的(de)方法：

    (1) 在變(bian)頻器的(de)進線側(ce)安裝進(jin)線電抗(kàng)器及進(jìn)線濾波(bō)器，抑制(zhì)♻️幹擾信(xin)号對電(diàn)源的幹(gan)擾。

    (2) 信号線(xiàn)全部采(cǎi)用屏蔽(bì)線，屏蔽(bi)層可靠(kao)接地，布(bù)線時盡(jìn)量👈遠🌈離(lí)💜變頻器(qi)的進、出(chū)線。

    (3) 電機電(diàn)纜也采(cai)用屏蔽(bi)電纜，屏(ping)蔽層可(ke)靠接地(di)。原勻速(sù)段的電(dian)✂️機☀️控制(zhì)采用交(jiāo)流接觸(chù)器控制(zhì)，接觸器(qì)線圈斷(duàn)、合瞬間(jiān)産生電(diàn)磁幹擾(rǎo)。針對這(zhe)種情況(kuàng)，将交流(liú)接觸器(qì)改換成(chéng)無噪聲(shēng)固态接(jiē)💰觸器，其(qi)控制電(diàn)源改用(yòng) 24直(zhi)流穩壓(yā)電源。

2.2.2 接地(di)、濾波、阻(zu)容吸收(shou)保護

     針對(dui)供給超(chao)聲儀器(qi)使用的(de)電源直(zhí)接引至(zhi)電網的(de)問題🈲，将(jiāng)儀器電(dian)源和系(xi)統電源(yuan)分開，采(cǎi)用圖 7所示(shi)的解止(zhǐ)

     圖(tú) 3負(fù)壓防止(zhi)連接

型儀(yí)表原則(zé)上接地(dì)應在傳(chuán)感器一(yi)側，轉換(huàn)器接地(dì)應在👈同(tong)一接地(di)點。如傳(chuán)感器裝(zhuang)在有陰(yīn)極腐蝕(shí)保護🐪管(guǎn)道上，除(chu)了傳感(gan)器和接(jie)地環一(yi)起接地(di)外，還要(yào)用✨較粗(cu)銅導線(xian) (  16IT11112)繞(rào)道傳感(gǎn)器，跨接(jiē)到管道(dao)的 2個連接(jie)法蘭上(shang)，使陰極(ji)保護電(dian)流與傳(chuán)感器之(zhī)間隔離(lí)。一些🏃應(yīng)用場合(he)的雜散(san)

電(diàn)流過大(dà)，如電解(jie)槽沿着(zhe)電解液(ye)的洩漏(lòu)電流影(ying)響電磁(ci)流👣量計(ji)正常測(ce)量時，可(kě)采取在(zai)流量傳(chuan)感器與(yǔ)其連接(jiē)的工藝(yi)管道之(zhi)間進行(háng)電氣隔(gé)離的辦(bàn)法。對有(yǒu)陰極🈚保(bǎo)護的管(guan)道，如果(guo)陰極🐉保(bao)護電流(liú)影響 EMF測量(liang)時，也可(ke)以采取(qu)本方法(fa)。

3.2 轉(zhuan)換器安(ān)裝和連(lian)接電纜(lǎn)

      一(yi)體型電(dian)磁流量(liàng)計不需(xu)要單獨(du)安裝轉(zhuan)換器；分(fèn)體🈚式電(dian)磁流量(liang)計的轉(zhuan)換器安(an)裝在傳(chuan)感器附(fu)近或儀(yi)表室，安(ān)裝場所(suǒ)的選擇(zé)餘🏃‍♀️地較(jiao)大，轉換(huàn)器安裝(zhuang)環境條(tiao)件比一(yi)體式好(hǎo)。其防護(hù)等級可(ke)降低🌈，例(li)如，可選(xuǎn) IP65或(huò) IP64（防(fáng)塵防濺(jiàn)級）。安裝(zhuang)場所的(de)要求與(yǔ) 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條相(xiang)同。圖 7電源(yuan)淨化  轉換(huan)器和傳(chuán)感器間(jiān)距離受(shòu)被測介(jie)質電導(dao)率和信(xin)号電纜(lǎn)🙇🏻型号（即(jí)電纜的(de)分布電(diàn)容、導線(xian)截面和(he)屏蔽💯層(céng)數🙇‍♀️等）的(de)制約，需(xu)選‼️用制(zhì)造廠随(suí)儀表所(suo)附（或規(gui)定型号(hao)）的🏒信号(hào)電纜。一(yī)般儀表(biao) “使(shi)用說明(ming)書 ”對不同(tóng)電導率(lü)液體提(tí)供允許(xǔ)的傳輸(shu)距離範(fàn)圍。通常(chang)，單層🤟屏(ping)蔽電纜(lǎn)的傳送(sòng)距離爲(wèi) 50 m

       爲(wei)避免引(yǐn)入幹擾(rao)信号，信(xìn)号電纜(lǎn)必須單(dān)獨穿在(zai)接地㊙️保(bǎo)護👨‍❤️‍👨鋼管(guǎn)内，不能(néng)把信号(hao)電纜和(hé)電源線(xian)安裝在(zai)同一鋼(gang)管内。

4. 結語(yǔ)

       随(suí)着企業(ye)全面走(zǒu)向市場(chang)，企業生(sheng)産經營(ying)管理将(jiang)進一步(bù)🌈深化，流(liú)量計量(liàng)越顯重(zhong)要。電磁(ci)流量計(jì)作爲工(gōng)業流量(liàng)測量儀(yí)表的⛷️一(yī)種，隻有(you)在正确(que)選型、安(ān)裝和使(shǐ)用的前(qián)提下才(cai)能更好(hao)地發揮(hui)其作用(yòng)，滿足企(qǐ)業計量(liàng)的要求(qiu)，實現降(jiang)低生産(chǎn)成本、提(tí)高經濟(jì)效益的(de)目的。

因此(cǐ)廣州迪(dí)川儀器(qi)儀表有(yǒu)限公司(sī)爲更好(hao)儀器儀(yi)表而不(bu)斷努🙇‍♀️力(li)

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