工業控(kong)制中電磁(cí)流量計的(de)選型及應(yīng)用

引(yǐn)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(ying)用的問題(ti)，如髒污流(liú)、腐蝕流的(de)測量。在電(diàn)磁流量計(ji)選型、安⭕裝(zhuāng)和🌈使用方(fang)面有一些(xie)技巧和注(zhù)意事🤩項，根(gēn)據實際應(yīng)用經驗對(dui)這些問題(tí)進行分析(xi)和讨論。

1. 電磁流(liu)量計的優(you)缺點

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

    (1) 由于測(ce)量通道是(shì)一段光滑(huá)直管，不會(huì)發生阻塞(sāi)，因此，适用(yong)于測量含(han)固體顆粒(lì)的液固二(er)相流體，如(rú)紙漿、泥漿(jiāng)、污👅水等。

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

    (3) 所(suǒ)測的體積(jī)流量受流(liu)體密度、粘(zhan)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(dù)大，量程比(bi)可高達 L l000可選流(liu)量範圍寬(kuan)，液體流速(sù)一般可在(zai) 0.5--1 0m/s内選(xuan)定。有些型(xing)号儀表可(kě)在現場根(gen)據需要擴(kuò)大和縮小(xiǎo)💋流💘量測✔️量(liang)範圍，而不(bu)必拆下儀(yí)表進行離(lí)線實🏃🏻‍♂️流标(biāo)定。

    (5) 電(diàn)磁流量計(jì)的口徑範(fan)圍比其他(tā)品種流量(liàng)儀表寬，從(cóng)幾毫🌈米到(dào) 3m;可測(cè)正反雙向(xiàng)流量；也可(kě)測脈動流(liú)量（隻要脈(mo)動頻率低(dī)于😄激☀️磁頻(pin)率很多）；儀(yi)表輸出本(ben)質上是線(xiàn)性的。

    (6) 可應用于(yú)腐蝕性流(liú)體的測量(liàng)。

    (7) 與其(qí)它流量計(jì)相比，電磁(cí)流量計所(suǒ)需直管段(duàn)較短🐆。

    但電磁流(liu)量計也存(cún)在以下缺(que)點：

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

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

    (3) 由于(yu)襯裏材料(liao)和電氣絕(jué)緣材料的(de)限制，通用(yong)型電磁流(liu)量計不适(shì)用于較高(gao)溫度。

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

2. 電(dian)磁流量計(jì)的選型

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

    (1) 液體(ti)電導率應(yīng)高于允許(xǔ)的下限。各(gè)制造廠商(shang)生産的産(chǎn)品對電導(dao)率下限值(zhi)有不同的(de)數值，目前(qián)，一般🙇🏻電磁(ci)㊙️流量計不(bu)能測量電(dian)導率低于(yu) 5μS/cm的液(yè)體流量。

    (2) 液體流(liú)速應在流(liú)量計規定(dìng)的範圍内(nei)。一般電磁(ci)流量計所(suǒ)❗測流體平(ping)均流速應(yīng)在 1-10m/s範(fàn)圍内，部分(fèn)廠家産品(pǐn)的流速範(fan)圍可在 0.3-12m/s如西尼(ni)爾 SINIER的(de)電磁流量(liàng)計。若被測(cè)液體流速(sù)太低，可以(yǐ)考慮加裝(zhuang)異徑管🔴，使(shi)❄️流速控制(zhi)在規定範(fan)圍内。爲減(jian)小加裝異(yì)徑管造成(chéng)壓🌍力損失(shī)和影響流(liu)速分布，要(yào)求異徑管(guan)中心錐角(jiao)不超過 15。，而且越(yuè)小越好。

    (3) 電極形(xíng)式的選擇(zé)。通常，不産(chan)生結晶、結(jié)疤、不沾污(wu)電👣極的流(liú)🔱體介質可(ke)選标準電(diàn)極；對有污(wū)泥等沾污(wu)電極的應(ying)用場合🍓。

    (4) 襯裏和(hé)電極材料(liào)的選擇。根(gen)據液體的(de)腐蝕性選(xuǎn)用合适的(de)襯㊙️裏和電(dian)極材料。可(kě)查有關材(cai)料的防腐(fu)蝕手冊🧡選(xuǎn)定電極材(cái)料；耐混🈲酸(suan)等成分複(fu)雜的介質(zhì)，應做挂片(piàn)🌂試驗。應根(gēn)據被🥵測介(jie)質的腐蝕(shí)性，磨損性(xìng)及溫度來(lái)選擇電磁(ci)流量計的(de)襯🌈裏材料(liào)。

    (5) 滿足(zú)直管段的(de)要求和接(jie)地要求。從(cong)電極軸線(xian)開始測量(liang)，一🔴般入口(kǒu)直管段不(bu)小于 5D(直徑 )，出口直管(guǎn)段不小于(yú) 3D。爲使(shǐ)儀表可靠(kào)工作，提高(gāo)測量精度(du)，不受外界(jiè)寄生電勢(shi)的幹擾，電(dian)磁流量計(jì)的傳感器(qì)應良好地(dì)單獨接地(di)。

    (6) 機型(xíng)的選擇。根(gen)據安裝、使(shǐ)用和維護(hu)條件，選用(yong)檢測和變(bian)👌送☎️部分❤️組(zu)合在一起(qi)的一體型(xíng)或分體型(xíng)電磁流量(liang)計。

    (7) 儀(yí)表防護等(deng)級的選擇(ze)。按照國标(biāo) GB420 8-8規定(dìng)的應用環(huan)境，選用儀(yí)表外殼防(fáng)護等級。例(li)如， IP65爲(wèi)防噴水型(xíng)，它允許水(shui)從任何方(fang)向對儀表(biǎo)噴水，儀表(biao)📐仍🆚能正常(cháng)工作； IP67爲防浸水(shui)型，它允許(xu)儀表短時(shi)間内全部(bu)浸入水中(zhōng)仍👈能正常(chang)工⭐作。

    (8) 儀表安裝(zhuāng)位置的選(xuǎn)擇。由于電(dian)磁流量計(ji)不能在不(bu)滿管🚶‍♀️或空(kong)管情況下(xià)工作，所以(yǐ)應保證測(ce)量管在所(suǒ)有時間内(nei)必須*注滿(man)介質。

3. 電磁流量(liàng)計的安裝(zhuang)

    安裝(zhuāng)時應注意(yì)以下事項(xiàng)：

    (1) 液體(tǐ)應具有測(cè)量所需的(de)電導率，并(bìng)要求電導(dǎo)率分布大(da)體上均勻(yun)。因此流量(liang)傳感器安(ān)裝要避開(kāi)容易産生(sheng)電導率不(bu)均勻的場(chǎng)所，例如其(qí)上遊附近(jìn)加入藥液(ye)，加液點設(she)于傳感器(qi)下遊；液體(ti)有✨混合時(shí)，其分布應(ying)大體均勻(yun)。

    (2) 使用(yòng)時傳感器(qi)測量管必(bì)須充滿液(yè)體（非滿管(guan)型例外）。

    (3) 液體應(ying)與地同電(diàn)位。當工藝(yi)管道是塑(su)料等絕緣(yuan)材🐪料⛷️時💃🏻，輸(shu)送👌液體會(huì)産生摩擦(ca)靜電，造成(cheng)液體與地(dì)間有電位(wèi)差，爲此需(xu)良🐅好接地(dì)。

3. 1 流量(liàng)傳感器的(de)安裝

3.1.1 安裝場所(suǒ)

    電磁(ci)流量傳感(gan)器對安裝(zhuang)場所有以(yi)下要求：

    (1) 測量混(hun)合相流體(ti)時，應選擇(ze)不會引起(qi)相分離的(de)場所安裝(zhuāng)傳感器；測(ce)量雙組分(fèn)液體時，傳(chuan)感器應避(bì)免裝在混(hun)合尚未均(jun1)勻的下遊(yóu)；測量化學(xué)反應物料(liào)時，傳感器(qì)🏃應安裝在(zai)反應📞充分(fen)完成段的(de)下遊。

    (2) 盡量避免(miǎn)測量管内(nèi)形成負壓(yā)。

    (3) 安裝(zhuang)位置應選(xuan)擇震動小(xiǎo)的場所，特(tè)别是一體(ti)型儀表。

    (4) 遠離大(da)電機、大變(bian)壓器等，避(bì)免引入電(diàn)磁幹擾

    (5) 選擇易(yì)于實現傳(chuán)感器單獨(dú)接地的位(wei)置。

    (6) 盡(jin)可能遠離(li)腐蝕性氣(qi)體。

    (7) 環(huán)境溫度應(ying)在儀表允(yun)許範圍内(nei)，一體型儀(yi)表受結構(gou)影響，對安(an)裝環境溫(wen)度的要求(qiú)更高。

    (8) 環境相對(dui)濕度應在(zai)儀表允許(xu)範圍内。

    (9) 犀可能(néng)避免受陽(yáng)光直照，必(bi)要時加防(fang)護罩。

    (10) 儀表防護(hu)等級應滿(man)足應用要(yào)求。

3.1.2 直(zhí)管段長度(dù)要求

      根據儀表(biao)精度要求(qiu)，電磁流量(liàng)傳感器上(shàng)遊通常需(xu)有 5 D的(de)直管段，下(xia)遊是 3 D的直管段(duan)。

3.1.3 安裝(zhuang)位置和流(liu)動方向

      傳感器(qì)安裝方向(xiang)水平、垂直(zhí)或傾斜均(jun)可，不受限(xian)制🔅。測量固(gù)、液兩相流(liu)體垂直安(an)裝，自下而(er)上流動。可(kě)防♌止水🏃🏻平(píng)安裝時襯(chen)裏下半部(bù)局部磨損(sun)嚴重，低流(liú)速時固相(xiàng)沉澱等缺(quē)點。水平安(ān)裝時要使(shi)👣電極軸線(xiàn)平行于地(di)平線，如果(guǒ)電極軸線(xian)垂直于地(dì)平線，則處(chù)于🎯底部的(de)電極易被(bei)沉積物覆(fu)蓋，頂部的(de)電極易被(bei)液體中夾(jiá)帶的氣泡(pao)覆蓋電極(jí)表面，造成(chéng)輸出信号(hao)波動。圖 1所示管(guan)系中， c、 d爲适(shi)宜位置； a、 b、 e爲不宜(yí)位置， b處可能液(ye)體不充滿(man)， a、 e處易積聚(jù)氣體，且 e處傳感(gan)器後管段(duan)短也有可(kě)能不充滿(man)。對于固、液(ye)兩相流， c處亦是(shi)不适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路管安(ān)裝

      在(zai)連續生産(chǎn)的工藝管(guǎn)道上，爲了(le)在不影響(xiang)生産的情(qíng)🛀況下🐉對儀(yí)表進行維(wéi)修拆裝或(huo)内部清洗(xǐ)，傳感器應(ying)盡可能采(cai)用與主工(gong)藝管道并(bìng)聯安裝的(de)方式（旁路(lu)管安裝），如(rú)圖 2所(suo)示。正常生(sheng)産時截止(zhǐ)閥 1關(guān)閉，截止閥(fa) 2、 3打開，流體(tǐ)就可流過(guo)流量計實(shí)現流量測(ce)量。當傳感(gan)器發生故(gu)障需拆下(xia)維修時，隻(zhī)要打開截(jié)止閥 l，關閉截止(zhǐ)閥 2， 3，就能實(shi)現在不影(yǐng)響生産的(de)情況下對(dui)流量計進(jìn)行拆除。當(dang)需🔴要👄清洗(xi)流量計内(nèi)部時，隻需(xu)打開截止(zhi)閥 1，關(guan)閉截止閥(fá) 2、 3，然後打開(kāi)流量計兩(liǎng)端盲闆即(ji)可清洗。

    圖 2旁路管安(ān)裝

      但(dan)是對于管(guǎn)徑大于 1. 5n韻管系(xi)因投資和(he)空間位置(zhì)限制，不易(yi)實現旁路(lu)管🆚安裝。此(cǐ)時爲了便(bian)于管系停(ting)止運行時(shí)維護人員(yuán)進入管道(dao)檢測、清洗(xi)傳🔅感器🥰内(nèi)壁，需在流(liú)量計附近(jìn)工藝管道(dao)🙇‍♀️上設置人(rén)孔。

3.1.5 負(fu)壓管系的(de)安裝

      氟塑料襯(chen)裏傳感器(qì)須謹慎地(di)應用于負(fu)壓管系。有(you)可能出🔴現(xiàn)負壓的正(zheng)壓管系應(ying)防止産生(sheng)負壓，例如(rú)液體溫度(du)高于室溫(wēn)的管系中(zhōng)，當管系停(ting)止運行關(guan)💋閉傳感器(qi)上下遊截(jie)止閥後，由(you)于流體冷(leng)卻收縮就(jiu)會形成負(fu)壓，此時就(jiu)應設置如(ru)圖 3所(suǒ)示的負壓(yā)防止連接(jiē)。

3.1.6 接地(dì)

      傳感(gǎn)器必須單(dan)獨接地（接(jie)地電阻 lOOΩ以下）。分(fèn)離來自接(jiē)地線混亂(luan)的幹擾：超(chāo)聲儀器接(jiē)地、設備接(jie)地、系統接(jie)地、保護接(jie)地混亂，各(gè)個接地點(diǎn)電位分布(bù)不🌈均，不同(tong)接地點間(jian)存在電位(wèi)差，引起地(dì)環🚶‍♀️路電流(liú)，影響系統(tǒng)正常工作(zuo)。

2 .2 抗幹(gan)擾措施

2.2.1 屏蔽

      變頻器(qì)在運行時(shí)會産生高(gāo)次諧波，造(zao)成電壓波(bo)形畸變，嚴(yán)重影響附(fù)近的儀電(dian)設備動作(zuò)。屏蔽幹擾(rǎo)源是抗幹(gan)擾zui有效的(de)方法：

    (1) 在變頻器(qi)的進線側(cè)安裝進線(xian)電抗器及(jí)進線濾波(bō)器，抑制幹(gan)擾信号對(dui)電源的幹(gan)擾。

    (2) 信(xin)号線全部(bu)采用屏蔽(bi)線，屏蔽層(ceng)可靠接地(di)，布線時🔴盡(jìn)量遠離變(bian)❌頻器的進(jin)、出線。

    (3) 電機電纜(lǎn)也采用屏(ping)蔽電纜，屏(píng)蔽層可靠(kao)接地。原勻(yun)✌️速㊙️段🈲的電(diàn)機控制采(cǎi)用交流接(jie)觸器控制(zhì)，接觸器線(xian)圈斷、合瞬(shùn)間産生電(diàn)磁幹擾。針(zhēn)對這種情(qíng)況，将交流(liu)接觸器改(gai)換成無噪(zào)聲💛固态接(jie)觸器，其控(kong)制電源改(gǎi)用 24直(zhí)流穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接(jie)地、濾波、阻(zǔ)容吸收保(bǎo)護

     針(zhēn)對供給超(chao)聲儀器使(shǐ)用的電源(yuán)直接引至(zhi)電網的問(wen)題，将儀🔅器(qi)電源和系(xì)統電源分(fèn)開，采用圖(tú) 7所示(shi)的解止

     圖 3負壓防止(zhǐ)連接

型儀表原(yuan)則上接地(dì)應在傳感(gan)器一側，轉(zhuǎn)換器接地(dì)應💚在同一(yi)接地點。如(ru)傳感器裝(zhuāng)在有陰極(jí)腐蝕保護(hù)管道上，除(chú)了傳🔞感器(qì)和接地環(huan)一起接地(di)外，還要用(yòng)較粗銅導(dǎo)線 (  16IT11112)繞(rao)道傳感器(qi)，跨接到管(guan)道的 2個連接法(fa)蘭上，使陰(yīn)極保護電(diàn)流與傳感(gan)器之間隔(ge)💯離。一♍些應(yīng)用場合的(de)雜散

電流過大(dà)，如電解槽(cao)沿着電解(jiě)液的洩漏(lou)電流影響(xiang)電磁流量(liang)計正常測(ce)量時，可采(cai)取在流量(liang)傳感器與(yu)其連接的(de)工藝管道(dao)之間進行(hang)電氣隔離(li)的辦法。對(duì)有陰極保(bǎo)護的管道(dao)，如果陰極(ji)保護電流(liú)影響 EMF測量時，也(ye)可以采取(qu)本方法。

3.2 轉換器(qì)安裝和連(lian)接電纜

      一體型(xíng)電磁流量(liàng)計不需要(yào)單獨安裝(zhuāng)轉換器；分(fen)體式電磁(ci)流量計的(de)轉換器安(an)裝在傳感(gan)器附近或(huo)儀表室，安(an)裝場所的(de)選⭐擇餘地(di)較大，轉換(huàn)器安裝環(huan)境條件比(bi)✏️一體式好(hao)。其防🌈護等(deng)級可降低(dī)，例如，可選(xuǎn) IP65或 IP64（防塵防(fáng)濺級）。安裝(zhuang)場所的要(yào)求與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiáo)相同。圖 7電源淨(jing)化  轉(zhuan)換器和傳(chuan)感器間距(ju)離受被測(ce)介質電導(dao)率和信号(hao)電纜型号(hao)（即電纜的(de)分布電容(rong)、導線截面(mian)和屏蔽層(céng)數等）的制(zhi)約，需選用(yong)制造廠随(sui)儀表所附(fu)（或規定型(xíng)号）的信号(hào)電纜。一般(ban)儀表 “使用說明(míng)書 ”對(dui)不同電導(dao)率液體提(tí)供允許的(de)傳輸距離(li)範圍。通😄常(chang)，單層屏蔽(bì)電纜的傳(chuan)送距離爲(wei) 50 m

       爲避(bì)免引入幹(gan)擾信号，信(xin)号電纜必(bì)須單獨穿(chuan)在接地保(bao)護鋼管内(nèi)，不能把信(xin)号電纜和(hé)電源線安(ān)裝在同一(yi)鋼管内。

4. 結語

       随着企(qǐ)業全面走(zǒu)向市場，企(qǐ)業生産經(jing)營管理将(jiāng)進一✊步深(shēn)化，流量計(ji)量越顯重(zhòng)要。電磁流(liú)量計作爲(wèi)工業流量(liang)測量儀🐪表(biao)的一種，隻(zhi)有在正确(què)選型、安裝(zhuāng)和使用的(de)前提下才(cai)能更好地(di)發揮其作(zuo)用，滿足企(qǐ)業計量的(de)要求，實現(xiàn)降❤️低生産(chǎn)成本、提高(gāo)經濟效益(yi)的㊙️目的。

因此廣(guǎng)州迪川儀(yí)器儀表有(you)限公司爲(wèi)更好儀器(qi)儀表而不(bú)斷努力✉️

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