工業控(kong)制中電磁(ci)流量計的(de)選型及應(yīng)用

引(yin)言

      電(diàn)磁流量計(jì)有一系列(lie)優良特性(xìng)，可以解決(jue)其它流量(liang)🛀計不易應(ying)用的問題(tí)，如髒污流(liu)、腐蝕流的(de)測量。在電(dian)磁流量計(jì)選型、安裝(zhuāng)和使用方(fāng)面有一些(xie)技巧和注(zhu)意事項，根(gen)據🐇實際應(ying)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(you)缺點

     與其它流(liú)量計相比(bǐ)，電磁流量(liàng)計具有下(xia)列優點：

    （1） 由于測(ce)量通道是(shi)一段光滑(hua)直管，不會(huì)發生阻塞(sāi)，因此，适用(yong)于測量含(hán)固體顆粒(lì)的液固二(èr)相流體，如(rú)紙漿、泥漿(jiang)、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(guo)好。

    （3） 所(suǒ)測的體積(ji)流量受流(liú)體密度、粘(zhan)度、溫度、壓(ya)力和電導(dǎo)率🌂變💛化✉️的(de)影響小。

    （4） 流量測(ce)量範圍度(du)大，量程比(bi)可高達L l000可選流(liu)量範圍寬(kuān)，液體流速(sù)一般可在(zai)0.5--1 0m/s内選(xuǎn)定。有些型(xing)号儀表可(ke)在現場根(gen)據需要擴(kuo)大和縮小(xiǎo)流量測🌈量(liang)範圍，而不(bú)必拆下儀(yi)表進行離(li)線實流标(biao)定。

    （5） 電(diàn)磁流量計(jì)的口徑範(fàn)圍比其他(ta)品種流量(liang)儀表寬，從(cong)幾🔆毫🚶‍♀️米到(dao)3m;可測(cè)正反雙向(xiàng)流量；也可(kě)測脈動流(liu)量（隻要脈(mo)動頻率低(dī)于🎯激磁頻(pín)率很多）；儀(yí)表輸出本(běn)質上是線(xiàn)性的。

    （6） 可應用于(yu)腐蝕性流(liú)體的測量(liang)。

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

    但電磁流(liú)量計也存(cún)在以下缺(que)點：

    （1） 不(bú)能測量電(dian)導率很低(dī)的液體．如(rú)石油制品(pǐn)。

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

    （3） 由于(yú)襯裏材料(liào)和電氣絕(jue)緣材料的(de)限制，通用(yong)型電磁流(liu)量計不适(shi)用于較高(gāo)溫度。

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

2. 電(diàn)磁流量計(ji)的選型

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

    （1） 液體(ti)電導率應(ying)高于允許(xǔ)的下限。各(gè)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(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(liu)量計規定(ding)的範圍内(nèi)。一般電磁(cí)流量計所(suo)測流體平(píng)均流速應(yīng)在1-10m/s範(fan)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(su)太低，可以(yǐ)考慮加裝(zhuang)異徑管🤞，使(shi)流速控制(zhì)在規定範(fàn)圍内。爲減(jian)小加裝🤞異(yì)徑管造♌成(chéng)壓力損失(shī)和影響流(liú)速分布，要(yào)求異徑管(guan)中心🐕錐角(jiǎo)不超過15。，而且越(yue)小越好。

    （3） 電極形(xing)式的選擇(ze)。通常，不産(chǎn)生結晶、結(jié)疤、不沾污(wū)電極的流(liú)體介質可(ke)選标準電(diàn)極；對有污(wu)泥等沾污(wū)電極的應(yīng)用☂️場合，可(kě)選用具有(you)手動機械(xiè)清污附件(jiàn)的刮刀式(shi)電極或可(ke)更換☁️式電(dian)極。

    （4） 襯(chèn)裏和電極(ji)材料的選(xuan)擇。根據液(ye)體的腐蝕(shi)性選用合(hé)适的襯⚽裏(lǐ)和電極材(cái)料。可查有(you)關材料的(de)防腐蝕手(shǒu)冊選定電(diàn)極材料；耐(nai)混🔅酸等成(cheng)分複雜的(de)介質，應做(zuò)挂片試驗(yàn)。應根據被(bei)測介質的(de)腐蝕🔱性，磨(mó)損性及🔴溫(wen)度來選擇(ze)電磁流量(liang)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(ji)軸線開始(shi)測量，一般(bān)入口直管(guan)段不小于(yu)5D（直徑(jing)），出口(kou)直管段不(bu)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(liu)量計的傳(chuan)感器應良(liáng)好地單獨(du)接地。

    （6） 機型的選(xuan)擇。根據安(an)裝、使用和(hé)維護條件(jiàn)，選用檢測(cè)和變送部(bù)分🙇🏻組合在(zài)一起的一(yī)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(zhào)國标GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選(xuan)用儀表外(wài)殼防護等(děng)級。例如，IP65爲防噴(pēn)水型，它允(yǔn)許水從任(rèn)何方向對(dui)儀表噴水(shuǐ)，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(rù)水中仍🈲能(neng)正常工作(zuò)。

    （8） 儀表(biao)安裝位置(zhi)的選擇。由(you)于電磁流(liú)量計不能(neng)在不滿管(guǎn)或💔空管情(qing)況下工作(zuo)，所以應保(bao)證測量管(guan)在所有時(shi)間内必須(xu)*注滿介質(zhì)。

3. 電磁(cí)流量計的(de)安裝

    安裝時應(ying)注意以下(xià)事項：

    （1） 液體應具(jù)有測量所(suǒ)需的電導(dao)率，并要求(qiú)電導率分(fen)布大體🐉上(shàng)均勻。因此(ci)流量傳感(gan)器安裝要(yào)避開容易(yi)産生電導(dǎo)率不均勻(yun)的場所，例(lì)如其上遊(you)附近加入(ru)藥液，加液(ye)點設于傳(chuán)感❓器下遊(you)；液體有混(hùn)合時，其分(fèn)布應大體(tǐ)均勻。

    （2） 使用時傳(chuán)感器測量(liang)管必須充(chōng)滿液體（非(fei)滿管型例(li)外）。

    （3） 液(yè)體應與地(dì)同電位。當(dāng)工藝管道(dao)是塑料等(deng)絕緣材料(liao)✍️時，輸送液(yè)體會産生(shēng)摩擦靜電(diàn)，造成液體(ti)與地間有(you)電位差，爲(wei)此需良好(hao)接地。

3. 1 流量傳感(gǎn)器的安裝(zhuang)

3.1.1 安裝(zhuāng)場所

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

    （1） 測(ce)量混合相(xiàng)流體時，應(ying)選擇不會(huì)引起相分(fèn)離的場🍉所(suo)㊙️安裝傳感(gǎn)器；測量雙(shuang)組分液體(ti)時，傳感器(qi)應避免裝(zhuang)在混合尚(shàng)未均勻的(de)下遊；測量(liàng)化學反應(yīng)物料時，傳(chuan)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(chéng)負壓。

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

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

    （5） 選(xuǎn)擇易于實(shi)現傳感器(qì)單獨接地(dì)的位置。

    （6） 盡可能(néng)遠離腐蝕(shi)性氣體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在儀(yí)表允許範(fan)圍内，一體(tǐ)型儀表受(shòu)結構影響(xiǎng)，對安裝環(huan)境溫度的(de)要求更高(gao)。

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

    （9） 犀(xi)可能避免(mian)受陽光直(zhi)照，必要時(shí)加防護罩(zhào)。

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

3.1.2 直管段(duàn)長度要求(qiu)

      根據(ju)儀表精度(dù)要求，電磁(ci)流量傳感(gǎn)器上遊通(tong)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(zhi)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(bu)受限制。測(cè)㊙️量固🧑🏽‍🤝‍🧑🏻、液兩(liǎng)相流體垂(chuí)直安裝，自(zì)下而上流(liú)動。可防止(zhǐ)水✌️平安裝(zhuāng)時襯裏下(xià)半🐪部局部(bù)磨損嚴重(zhong)，低流速🌈時(shi)固相沉澱(dian)等缺點。水(shui)平安裝時(shí)要使電極(jí)軸線平行(háng)于地平線(xiàn)，如果電極(jí)軸線垂直(zhi)于地平線(xian)，則處于底(di)部的電極(jí)易被沉積(jī)物覆蓋，頂(ding)部的電極(jí)易被液體(tǐ)中夾帶的(de)氣泡覆蓋(gai)電極表面(mian)，造成輸出(chū)信号波動(dong)。圖1所(suo)示管系中(zhong)，c、d爲适宜位(wèi)置；a、b、e爲(wèi)不宜位置(zhi)，b處可(kě)能液體不(bu)充滿，a、e處易(yi)積聚氣體(tǐ)，且e處(chù)傳感器後(hòu)管段短也(yě)有可能不(bú)充滿。對于(yú)固、液兩相(xiàng)流，c處(chù)亦是不适(shi)宜的位置(zhi)。

3.1.4 旁路(lù)管安裝

      在連續(xù)生産的工(gōng)藝管道上(shang)，爲了在不(bú)影響生産(chǎn)的情況下(xia)對儀表進(jin)行維修拆(chai)裝或内部(bù)清洗，傳感(gan)器應盡可(kě)能采用與(yu)主工藝管(guǎn)道并聯安(an)裝的方式(shì)（旁路管安(ān)裝），如圖2所示。正(zhèng)常生産時(shi)截止閥1關閉，截(jie)止閥2、3打開(kai)，流體就可(kě)流過流量(liang)計實現流(liú)量測量。當(dang)傳感器發(fa)👌生故💛障需(xu)拆下維修(xiū)時，隻要打(da)開截止閥(fá)l，關閉(bi)截止閥2，3，就(jiù)能實現在(zai)不影響生(shēng)産的情況(kuang)下對流量(liàng)計進行拆(chāi)除。當需要(yào)🌂清洗流量(liàng)計内部時(shí)，隻需打開(kai)截止閥1，關閉截(jié)止閥2、3，然後(hou)打開流量(liang)計兩端盲(mang)闆即可清(qing)洗。

    圖(tu)2旁路(lu)管安裝

      但是對(duì)于管徑大(dà)于1. 5n韻(yùn)管系因投(tou)資和空間(jiān)位置限制(zhì)，不易實現(xiàn)旁路管安(an)裝。此時爲(wèi)了便于管(guan)系停止運(yùn)行時維護(hu)人員進😍入(ru)管道檢測(ce)、清洗傳感(gǎn)器内壁，需(xu)在流量計(jì)附近工藝(yì)管道上設(shè)置人孔。

3.1.5 負壓管(guǎn)系的安裝(zhuang)

      氟塑(sù)料襯裏傳(chuán)感器須謹(jǐn)慎地應用(yòng)于負壓管(guan)系。有🙇‍♀️可能(neng)👉出現負壓(ya)的正壓管(guǎn)系應防止(zhi)産生負壓(yā)，例如液體(ti)溫度高于(yú)室溫的管(guan)❄️系中，當管(guǎn)系停止運(yùn)行關🌍閉傳(chuán)感器上下(xia)遊截止閥(fa)後，由🌈于流(liu)體冷卻收(shou)縮就會形(xing)成負♌壓，此(ci)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(jie)地（接地電(dian)阻lOOΩ以(yǐ)下）。分離來(lái)自接地線(xiàn)混亂的幹(gàn)擾：超聲儀(yí)器接地、設(she)備接地、系(xì)統接地、保(bǎo)護接地混(hun)亂，各個接(jiē)地點電位(wèi)分布不🧑🏾‍🤝‍🧑🏼均(jun1)，不同接🌈地(dì)點間存在(zai)電位差，引(yǐn)起地環路(lu)電流，影響(xiǎng)系統正常(chang)工作。

2 .2 抗幹擾措(cuo)施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變(biàn)頻器在運(yùn)行時會産(chǎn)生高次諧(xie)波，造成電(diàn)壓波形畸(jī)⭕變，嚴重影(yǐng)響附近的(de)儀電設備(bèi)動作。屏蔽(bì)幹擾源是(shi)抗📞幹擾🍓zui有(you)效的方法(fǎ)：

    （1） 在變(bian)頻器的進(jin)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(yuán)的幹擾。

    （2） 信号線(xiàn)全部采用(yong)屏蔽線，屏(ping)蔽層可靠(kao)接地，布線(xiàn)時盡量遠(yuǎn)離變⚽頻器(qì)的進、出線(xian)。

    （3） 電機(jī)電纜也采(cǎi)用屏蔽電(diàn)纜，屏蔽層(céng)可靠接地(di)。原勻速☂️段(duan)的🧑🏾‍🤝‍🧑🏼電機控(kong)制采用交(jiāo)流接觸器(qì)控制，接觸(chù)器線💰圈斷(duan)、合瞬間産(chǎn)生電磁幹(gan)♋擾。針對這(zhe)種情況，将(jiang)交流接觸(chu)器改換成(cheng)無噪聲固(gù)态接觸器(qì)，其🌐控制電(diàn)源改用24直流穩(wen)壓電源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容吸(xī)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(jiāng)儀器電源(yuan)和系統電(dian)源分開，采(cǎi)用圖7所示的解(jie)止

     圖(tú)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(yī)側，轉換器(qi)接地💜應🤩在(zài)同❓一接地(dì)點。如傳感(gǎn)器裝在有(you)陰極腐蝕(shi)保護💞管道(dào)上，除🚩了傳(chuán)感器✉️和接(jiē)🏃🏻‍♂️地環一起(qi)接地外，還(hai)要用較粗(cu)銅📧導線（  16IT11112）繞道傳(chuan)感器，跨接(jiē)到管道的(de)2個連(lian)接法蘭上(shang)，使陰極保(bao)護電流與(yu)傳感器之(zhi)間隔離。一(yi)💰些應用場(chǎng)合的雜散(san)

電流(liu)過大，如電(diàn)解槽沿着(zhe)電解液的(de)洩漏電流(liu)影響電磁(ci)🌈流量計正(zhèng)常測量時(shí)，可采取在(zai)流量傳感(gǎn)器與其連(lián)接的工藝(yì)管道之間(jian)進行電氣(qi)隔離的辦(ban)法。對有陰(yīn)極🔞保護的(de)管道，如果(guǒ)陰極保護(hù)電流影響(xiǎng)EMF測量(liàng)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(shi)✌️電👄磁流量(liàng)💛計的轉換(huan)器安裝在(zài)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(an)裝環境🌈條(tiáo)件比一體(ti)式好。其防(fáng)護等級可(kě)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(qi)和傳感器(qì)間距離受(shou)被測介質(zhi)電導率和(hé)信号電纜(lǎn)型号（即電(diàn)纜的分布(bu)電容、導線(xiàn)截面和屏(píng)蔽層數等(deng)）的制約🙇‍♀️，需(xu)選㊙️用制造(zao)廠随儀表(biao)所附（或規(gui)定型号）的(de)🏃信号電纜(lǎn)。一般🌈儀表(biao)“使用(yòng)說明書”對不同(tong)電導率液(ye)體提供允(yǔn)許的傳輸(shu)距離範圍(wéi)。通常，單層(ceng)屏蔽電纜(lǎn)的傳送距(ju)離爲50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信(xìn)号，信号電(diàn)纜必須單(dan)獨穿在接(jiē)地🧑🏽‍🤝‍🧑🏻保護鋼(gang)管内，不能(néng)把信号電(dian)纜和電源(yuan)線安裝在(zài)同一鋼管(guǎn)🐕内。

4. 結(jié)語

       随(sui)着企業全(quán)面走向市(shi)場，企業生(shēng)産經營管(guan)理将進一(yī)步深化，流(liú)量計量越(yuè)顯重要。電(dian)磁流量計(ji)作爲工業(ye)流🍓量測🐉量(liàng)儀表的一(yī)種💃🏻，隻有在(zai)正确選型(xíng)、安裝和使(shi)用的前提(ti)下才能更(geng)✍️好地發揮(hui)其作用，滿(man)足企業計(ji)量的要求(qiú)，實現降低(di)生産成本(běn)、提高經濟(ji)效益的目(mù)的。

因(yīn)此廣州迪(dí)川儀器儀(yi)表有限公(gong)司爲更好(hǎo)儀器儀表(biǎo)而不斷⭕努(nu)力