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(tā)流量🐪計♍不易(yi)應用的問題(tí)，如髒污流、腐(fu)蝕流的測量(liang)。在電磁流量(liàng)計選型、安裝(zhuāng)和😄使用方面(mian)有一些技巧(qiǎo)和注意事項(xiang)，根據實際應(yīng)用經驗對這(zhè)些問題進行(háng)分析和讨論(lùn)。

1. 電磁流(liú)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(you)于測量通道(dao)是一段光滑(huá)直管，不會發(fa)生阻塞，因㊙️此(cǐ)，适用👅于測量(liàng)含固體顆粒(lì)的液固二相(xiang)流體，如紙🌈漿(jiang)、泥漿、污水等(děng)。

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

    （3） 所(suo)測的體積流(liú)量受流體密(mi)度、粘度、溫度(du)、壓力和電✨導(dao)率變化的影(yǐng)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(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(chǎng)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(ding)。

    （5） 電磁流(liu)量計的口徑(jìng)範圍比其他(tā)品種流量儀(yi)表寬，從❤️幾毫(háo)🚶‍♀️米到3m;可(ke)測正反雙向(xiang)流量；也可測(ce)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lǜ)低于激磁頻(pin)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shang)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(liang)計相比，電磁(cí)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(cè)量電導率很(hěn)低的液體．如(ru)石油制品。

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

    （3） 由于襯裏(lǐ)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(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(dian)磁流量計選(xuǎn)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(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(liang)電導率低于(yu)5μS/cm的液體(ti)流量。

    （2） 液(ye)體流速應在(zài)流量計規定(ding)的範圍内。一(yī)般電磁流量(liàng)計所測流體(tǐ)平均流速應(ying)在1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jia)産品的流速(su)範圍可在0.3-12m/s如西尼爾(er)SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bèi)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(fàn)圍内。爲減小(xiao)加裝異徑管(guan)造🛀成壓♉力損(sun)失和影響流(liu)速分布，要求(qiú)異徑管中心(xīn)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(bú)産生結晶、結(jié)疤、不沾污電(dian)極的流體介(jie)質可選标準(zhun)電極；對有污(wū)泥等沾污電(diàn)極的應用👄場(chang)合，可選用具(ju)有手動機械(xie)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(gen)據液體的腐(fu)蝕性選用💰合(he)适的襯裏和(he)電極材料。可(kě)查有關材料(liao)的防腐蝕手(shou)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(ying)根據被測介(jiè)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(guan)段的要求和(hé)接地要求。從(cong)電極軸線開(kāi)始🤞測💔量，一⛱️般(bān)入口直管段(duan)不小于5D（直徑），出(chu)口直管段不(bu)小于3D。爲(wei)使儀表可靠(kao)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(liang)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(xuan)用檢測和❌變(bian)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(guó)标GB420 8-8規定(ding)的應用環境(jing)，選用儀表外(wai)殼防護等級(jí)。例如，IP65爲(wei)防噴水型，它(ta)允許水從任(rèn)何方向對儀(yí)表噴水，儀表(biǎo)🏃仍能正🌍常工(gong)作；IP67爲防(fang)浸水型，它允(yun)許儀表短時(shí)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(kong)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(cí)流量計的安(an)裝

    安裝(zhuang)時應注意以(yi)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(jun1)勻。因此流量(liàng)傳感器安裝(zhuang)要避開容易(yì)産生🔅電導率(lǜ)不均勻的場(chang)所，例如其上(shàng)遊附近加入(ru)✉️藥液，加液點(dian)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(ce)量管必須充(chong)滿液體（非滿(mǎn)管型例外🌈）。

    （3） 液體應與(yu)地同電位。當(dang)工藝管道是(shì)塑料等絕緣(yuán)材料🔴時，輸送(sòng)🌍液體會産生(sheng)摩擦靜電，造(zao)成液體與地(dì)間有電位差(chà)，爲此需良好(hǎo)接地。

3. 1 流(liú)量傳感器的(de)安裝

3.1.1 安(an)裝場所

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

    （1） 測(ce)量混合相流(liu)體時，應選擇(ze)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(zhuāng)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(zhuāng)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(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(jī)、大變壓器等(deng)，避免引入電(dian)磁幹擾

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

    （6） 盡可(ke)能遠離腐蝕(shí)性氣體。

    （7） 環境溫度應(ying)在儀表允許(xǔ)範圍内，一體(ti)型儀表受結(jié)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(zai)儀表允許範(fàn)圍内。

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

    （10） 儀表(biao)防護等級應(ying)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(tong)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(an)裝方向水平(ping)、垂直或傾斜(xie)均可，不受限(xian)制。測量固、液(yè)🛀兩相流體垂(chuí)直安裝，自下(xia)而上流動。可(kě)防止水平安(ān)裝時襯裏下(xia)半🐕部局部磨(mo)損嚴重，低流(liú)速時固相沉(chen)澱等缺點。水(shuǐ)平安裝時要(yào)使電極軸線(xian)平行于地平(píng)線，如果電🐆極(jí)軸線垂直于(yu)地平線，則處(chu)于底部的電(dian)極易被沉積(ji)物覆蓋，頂部(bu)的電極易被(bei)液✉️體中夾帶(dai)的㊙️氣💛泡覆蓋(gài)電極表面，造(zao)成輸出信号(hao)波動。圖1所示管系中(zhong)，c、d爲(wei)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(chu)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(yu)固、液兩💃相🙇‍♀️流(liú)，c處亦是(shi)不适宜的位(wei)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(bu)影響生産的(de)情♻️況下對儀(yí)🎯表進行維修(xiu)拆裝或内部(bu)清洗，傳感器(qi)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(shi)。正常生産時(shi)截止閥1關閉，截止閥(fa)2、3打(dǎ)開，流體就可(ke)流過流量計(ji)實現流量測(ce)量。當傳感器(qì)🐕發生❌故障需(xu)拆下維修時(shi)，隻要打開截(jié)止閥l，關(guan)閉截止閥2，3，就能(neng)實現在不影(yǐng)響生産的情(qing)況下對流量(liang)計進行拆除(chú)🌍。當需要😄清洗(xǐ)流量計内部(bu)時，隻需打開(kāi)截止閥1，關閉截止閥(fá)2、3，然(ran)後打開流量(liang)計兩端盲闆(pan)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(jiān)位置限制，不(bú)易實現旁路(lù)管安裝⛷️。此💁時(shí)爲了便于管(guan)系停止運行(háng)時維護人員(yuán)進入管道檢(jiǎn)測、清🌐洗傳感(gǎn)器内壁，需在(zài)流量計附近(jin)工㊙️藝管道上(shang)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(yu)負壓管系。有(you)可能出現負(fu)壓的正壓管(guan)系應防止産(chǎn)生負壓，例如(rú)液體溫度高(gāo)于室溫💃🏻的管(guan)系中，當管系(xi)停止運行關(guān)閉傳感器上(shàng)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(yā)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(lái)自接地線混(hun)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(ge)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(huán)♋路電流🏃🏻‍♂️，影響(xiang)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(cheng)電壓波形畸(ji)變，嚴㊙️重影響(xiang)附近的儀電(dian)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(qi)及進線濾波(bō)器，抑制幹🙇🏻擾(rao)信号對電源(yuan)的幹擾。

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

    （3） 電機(jī)電纜也采用(yong)屏蔽電纜，屏(píng)蔽層可靠接(jie)地。原勻🌈速段(duàn)的電機控制(zhì)采用交流接(jiē)觸器控制，接(jie)觸器線圈斷(duan)、合瞬間産生(shēng)電磁幹擾。針(zhēn)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(gěi)超聲儀器使(shi)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(zhi)

     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(huàn)器接地應在(zai)同一接地點(dian)。如傳感器裝(zhuang)在有陰極腐(fu)蝕保護管道(dao)上，除了傳感(gan)器和接地環(huan)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(lián)接法蘭上，使(shǐ)陰極保護電(dian)流與傳感器(qi)之間隔💚離🔞。一(yi)些☀️應用場合(hé)的雜散

電流過大，如(ru)電解槽沿着(zhe)電解液的洩(xiè)漏電流影響(xiang)💁電磁流量計(ji)正常測量時(shi)，可采取在流(liú)量傳感器與(yu)其連接的工(gōng)藝管道之間(jian)進行電氣隔(gé)離的辦法。對(duì)有陰極🚩保護(hù)的管道，如🥵果(guo)陰極保護電(diàn)🏃🏻流影響EMF測量時，也可(kě)以采取本方(fāng)法。

3.2 轉換(huàn)器安裝和連(lián)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(ti)式電磁流量(liàng)計的轉換器(qi)安裝在傳感(gan)器附近或儀(yi)表室，安裝場(chang)所的選擇餘(yu)地較大，轉換(huàn)器安裝環境(jìng)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(fang)塵防濺級）。安(ān)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(qì)和傳感器間(jian)距離受被測(cè)介質電導率(lǜ)和信号⭕電纜(lan)型号📞（即電纜(lan)的分布電容(rong)、導線截面和(hé)屏蔽✔️層數🌈等(děng)）的制約，需選(xuǎn)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(shu)”對不同(tong)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(miǎn)引入幹擾信(xìn)号，信号電纜(lan)必須單獨穿(chuān)在接地保護(hu)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(bu)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(biao)的☂️一種，隻有(you)在正确選型(xing)、安裝和使用(yòng)的前提下才(cai)能更🥰好地發(fā)揮其作♋用，滿(man)足企業計量(liàng)的要求，實現(xian)降低生産成(cheng)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(gong)司爲更好儀(yi)器儀表而不(bú)斷努力