[摘(zhai)要]電磁(ci)流量計(ji) 是種根(gen)據法拉(la)第電磁(ci)感應定(ding)律來測(ce)量管内(nei)導電介(jie)質體積(ji)流量的(de)感應式(shi)儀表，已(yi)在化工(gong)中得到(dao)廣泛應(ying)用，在運(yun)行中的(de)故障判(pan)别方法(fa)受到了(le)國内外(wai)使用者(zhe)的關注(zhu)，特别是(shi)對電磁(ci)流量計(ji)🚶的安裝(zhuang)，直接🔞決(jue)定着電(dian)磁流量(liang)計的能(neng)否正✂️常(chang)運行和(he)大大減(jian)少日後(hou)的維護(hu)。
1測量原(yuan)理
　　根據(ju)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)，當--導體(ti)在磁場(chang)中運動(dong)切割磁(ci)力線時(shi)，在導體(ti)的兩端(duan)即産生(sheng)感應電(dian)勢e,其方(fang)向由右(you)💋手定則(ze)确定，其(qi)大小與(yu)磁場的(de)磁感應(ying)強度B,導(dao)體在磁(ci)場内的(de)長度L及(ji)導體的(de)運動速(su)度u成正(zheng)比，如果(guo)B，L,u三者互(hu)相垂🌈直(zhi)，則:
e=Blu
　　與此(ci)相仿，在(zai)磁感應(ying)強度爲(wei)B的均勻(yun)磁場中(zhong)，垂直于(yu)磁場方(fang)向放一(yi)個内徑(jing)爲D的不(bu)導磁管(guan)道，當導(dao)電液👣體(ti)在管道(dao)中以流(liu)速u流動(dong)時，導電(dian)流體就(jiu)切割磁(ci)力線。

　　如(ru)果在管(guan)道截面(mian)上垂直(zhi)于磁場(chang)的直徑(jing)兩端安(an)裝一對(dui)🙇‍♀️電極(圖(tu)1)則可以(yi)證明，隻(zhi)要管道(dao)内流速(su)分布爲(wei)軸對稱(cheng)分布，兩(liang)電極之(zhi)間也特(te)産生感(gan)生電動(dong)勢:

　　由上(shang)式可見(jian)，體積流(liu)量Q與感(gan)應電動(dong)勢e和測(ce)量管内(nei)徑D成🎯線(xian)性關系(xi)，與磁場(chang)的磁感(gan)應強度(du)B成反比(bi)，與其它(ta)物理參(can)數無💁關(guan)。
2電磁流(liu)量計的(de)安裝
　　電(dian)磁流量(liang)計的正(zheng)确安裝(zhuang)對電磁(ci)流量計(ji)的正常(chang)運行💋極(ji)爲重要(yao)，也大大(da)減少日(ri)後的維(wei)護工作(zuo)量:電磁(ci)流量👣計(ji)的安裝(zhuang)要注意(yi)以下幾(ji)個問題(ti):
(1)安裝場(chang)所。測量(liang)混合相(xiang)流體時(shi)，應選擇(ze)不會引(yin)起相分(fen)離的場(chang)所😍:避免(mian)安裝在(zai)電動機(ji)、變壓器(qi)等強電(dian)設備附(fu)近，以免(mian)引起電(dian)磁場☀️幹(gan)擾:選擇(ze)測量管(guan)内不會(hui)出現負(fu)壓的場(chang)㊙️所:避免(mian)安裝在(zai)周圍有(you)強腐蝕(shi)性氣體(ti)的場所(suo):環境溫(wen)度一-般(ban)應在-25--60'C範(fan)圍内，盡(jin)可能避(bi)免陽光(guang)直射:安(an)裝在無(wu)振動或(huo)振動小(xiao)的場所(suo)。如果振(zhen)動過大(da)，則應在(zai)傳感器(qi)前後的(de)管道加(jia)固定支(zhi)撐;避免(mian)安裝在(zai)能被雨(yu)水直淋(lin)🎯或被水(shui)浸✂️沒的(de)場所。
(2)直(zhi)管段長(zhang)度。電磁(ci)流量計(ji)對表前(qian)直管段(duan)長度的(de)要求比(bi)較低。-般(ban)，對于90°彎(wan)頭、T形三(san)通、異徑(jing)管、全開(kai)閥]等流(liu)動阻力(li)件,離傳(chuan)感器電(dian)極軸中(zhong)心線(不(bu)是傳感(gan)器進口(kou)端面✍️)應(ying)有3-5D的直(zhi)管段長(zhang)度:對于(yu)不同開(kai)度的閥(fa)門，則要(yao)求有10D的(de)直管段(duan)長度:傳(chuan)感器後(hou)一般應(ying)有2D的直(zhi)管段長(zhang)度。當閥(fa)門不能(neng)全開時(shi)，如果使(shi)閥門截(jie)流方⚽向(xiang)與傳感(gan)器電極(ji)軸成45°安(an)裝，可大(da)大減小(xiao)附加誤(wu)差⛷️。
(3)安裝(zhuang)位置和(he)流動方(fang)向。電磁(ci)流量計(ji)可以水(shui)平、垂直(zhi)或傾斜(xie)安裝。水(shui)平安裝(zhuang)時，電磁(ci)流量計(ji)電極軸(zhou)必須水(shui)平放置(zhi)。這樣可(ke)以防止(zhi)由于流(liu)體所夾(jia)帶的氣(qi)泡而産(chan)生的電(dian)極短時(shi)間絕緣(yuan):也可防(fang)止電極(ji)被流體(ti)中沉積(ji)物覆蓋(gai)。不應将(jiang)電磁流(liu)🧡量計安(an)裝在最(zui)高點，以(yi)免有氣(qi)體積聚(ju)，安裝在(zai)🔅管系最(zui)高處🌂，爲(wei)不良的(de)安裝位(wei)置，應予(yu)以避免(mian)。
　　垂直安(an)裝時，應(ying)使流動(dong)方向向(xiang)上，這樣(yang)可使無(wu)流量或(huo)流💞量很(hen)小時，流(liu)體中所(suo)夾帶的(de)較重的(de)固體顆(ke)粒下沉(chen)，而較輕(qing)的🐇脂肪(fang)類物質(zhi)上升離(li)開傳感(gan)器電極(ji)區.測量(liang)♋泥漿、礦(kuang)漿等液(ye)固二相(xiang)流時，垂(chui)直安裝(zhuang)可以👄避(bi)免固相(xiang)覺沉澱(dian)和電磁(ci)流量計(ji)襯裏不(bu)均勻磨(mo)損。傳感(gan)器安裝(zhuang)處應具(ju)有一-定(ding)背壓，電(dian)磁流量(liang)計出口(kou)直接排(pai)空易造(zao)成測量(liang)管内液(ye)體非滿(man)管，爲不(bu)良的🌂安(an)裝位置(zhi)，應予以(yi)避免。爲(wei)⛷️了防止(zhi)傳感器(qi)内産生(sheng)負壓，電(dian)磁流量(liang)計應安(an)裝在泵(beng)的後面(mian)，而♋不應(ying)安裝在(zai)泵的前(qian)面。
(4)安裝(zhuang)旁路管(guan)。爲了便(bian)于液流(liu)靜止時(shi)檢查和(he)調整零(ling)點，中小(xiao)🔞管徑應(ying)盡可能(neng)安裝旁(pang)路管。在(zai)測量含(han)有沉澱(dian)物流體(ti)時，應考(kao)慮👉便于(yu)清洗電(dian)磁流量(liang)計的安(an)裝方式(shi)。如圖2.

采(cai)用圖2安(an)裝，即便(bian)是在生(sheng)産中也(ye)可以切(qie)出來，進(jin)行💋維護(hu)‼️和處👌理(li)。
(5)接地。
　　由(you)于電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuo)原理和(he)特性，接(jie)地屏蔽(bi)外界電(dian)磁♉幹💜擾(rao)特别重(zhong)要:同時(shi)爲了使(shi)測量正(zheng)确和電(dian)極不會(hui)發生電(dian)流腐蝕(shi)，電磁流(liu)量計必(bi)須單獨(du)接地，并(bing)使傳感(gan)器和流(liu)體大約(yue)處于相(xiang)同電位(wei)。分離型(xing)電磁流(liu)量計 ，原(yuan)則上接(jie)地應在(zai)流量計(ji)側，轉換(huan)器接地(di)應在同(tong)一接地(di)點㊙️，在大(da)💰多數情(qing)況下，流(liu)量計的(de)内裝參(can)比電極(ji)或金屬(shu)管能确(que)保所許(xu)的電位(wei)平衡。因(yin)此，可以(yi)通過内(nei)裝的參(can)比電㊙️極(ji)和金屬(shu)管将管(guan)中流體(ti)接地，将(jiang)流量計(ji)的接地(di)片與接(jie)☁️地線相(xiang)連。如果(guo)傳感器(qi)安裝于(yu)帶陰極(ji)腐蝕保(bao)護管道(dao)上，除了(le)流量計(ji)和接地(di)環--起接(jie)地外，還(hai)要用💃粗(cu)銅線繞(rao)過流量(liang)計跨接(jie)在管道(dao)的兩法(fa)蘭上，使(shi)陰極保(bao)護電流(liu)與流量(liang)計之間(jian)隔離。對(dui)🙇🏻于🔴金屬(shu)非接地(di)管道⁉️，應(ying)用粗銅(tong)線連接(jie)，保證法(fa)蘭至法(fa)蘭和法(fa)蘭到流(liu)量計💃🏻是(shi)連通的(de)。對于非(fei)導電的(de)塑✏️料管(guan)或襯裏(li)管，如果(guo)沒有參(can)比電極(ji)或由于(yu)電位平(ping)衡電流(liu)的存在(zai)，需将流(liu)體通過(guo)接地環(huan)接地。
3電(dian)磁流量(liang)計在煤(mei)化工生(sheng)産中的(de)常見問(wen)題
　　電磁(ci)流量計(ji)作爲當(dang)前流程(cheng)工業廣(guang)泛使用(yong)的流量(liang)計，在應(ying)用過程(cheng)中依據(ju)其故障(zhang)與成因(yin)分爲五(wu)類，下面(mian)就電磁(ci)流量計(ji)的這些(xie)常見故(gu)障的成(cheng)因、檢測(ce)判别方(fang)法以及(ji)對故障(zhang)的✔️處理(li)方式簡(jian)要闡述(shu)。
3.1液體中(zhong)含有氣(qi)泡和非(fei)滿管的(de)現象
　　液(ye)體中含(han)有氣泡(pao)的現場(chang)導緻測(ce)量不準(zhun)或測量(liang)值波動(dong)(輸出波(bo)動)，液體(ti)中泡狀(zhuang)氣體的(de)形成有(you)從外界(jie)吸入💜和(he)液體中(zhong)溶解氣(qi)體(空氣(qi))轉變成(cheng)遊離狀(zhuang)氣泡兩(liang)種途徑(jing)。若液🐪體(ti)中含有(you)較大氣(qi)泡，則因(yin)擦過電(dian)極時能(neng)遮蓋整(zheng)個電極(ji)，使流量(liang)信号輸(shu)入回🤞路(lu)瞬時開(kai)路，導緻(zhi)輸出信(xin)号出現(xian)波動。非(fei)滿管現(xian)象可以(yi)看作🐪液(ye)體中含(han)有氣泡(pao)的一種(zhong)極端情(qing)況。液體(ti)未充🌂滿(man)管道可(ke)分爲✨液(ye)面高度(du)高于👌測(ce)量電極(ji)水平面(mian)或低于(yu)🍉水平面(mian)兩種情(qing)況。當管(guan)内液面(mian)高于電(dian)極水平(ping)面時，若(ruo)管系的(de)前後直(zhi)管段💰比(bi)較理想(xiang)時，電磁(ci)流量計(ji)的✉️測量(liang)大多能(neng)夠穩定(ding)，但流✔️量(liang)計所計(ji)量的液(ye)體體積(ji)💯包含了(le)管内的(de)氣體體(ti)積，故這(zhe)種測量(liang)存在着(zhe)很大的(de)測量誤(wu)差。當管(guan)内液面(mian)高度低(di)于電極(ji)表面時(shi)，此時電(dian)極裸露(lu)在空氣(qi)中，測量(liang)回路實(shi)際處于(yu)開路狀(zhuang)态。電磁(ci)流量計(ji)的測量(liang)值和輸(shu)出處♋于(yu)一種随(sui)機的狀(zhuang)态，不停(ting)地波動(dong)或是滿(man)度。這也(ye)是在🛀🏻非(fei)工作狀(zhuang)态即管(guan)道無液(ye)體介質(zhi)時，電磁(ci)流量計(ji)指示随(sui)機值，工(gong)藝人員(yuan)有時👅會(hui)認爲流(liu)量🔞計出(chu)😘故障。
　　最(zui)簡單的(de)判别方(fang)法是當(dang)遇到波(bo)動時，切(qie)斷磁場(chang)的勵磁(ci)回路電(dian)流，如果(guo)此時儀(yi)表依然(ran)有顯示(shi)且不穩(wen)定時，說(shuo)明大多(duo)是由于(yu)氣泡或(huo)非充滿(man)管的影(ying)響造成(cheng)。如果此(ci)時以♌萬(wan)用表測(ce)量電極(ji)電阻，可(ke)測量到(dao)電👣極的(de)回路電(dian)阻要比(bi)正常時(shi)高;引起(qi)這方面(mian)的現象(xiang)的多數(shu)還是在(zai)安裝方(fang)面🈲的原(yuan)因，電磁(ci)流量計(ji)的安裝(zhuang)合适與(yu)否直接(jie)影響到(dao)測量效(xiao)果，同時(shi)對于被(bei)測介質(zhi)中含有(you)空氣的(de)情況，如(ru)果判斷(duan)是由安(an)裝位置(zhi)引起的(de)，如因電(dian)磁流量(liang)計裝在(zai)管道的(de)高點而(er)滞留📞氣(qi)體或外(wai)界吸入(ru)空氣造(zao)成流量(liang)計波動(dong)的話，更(geng)換🌈安裝(zhuang)位置是(shi)最徹底(di)的解❄️決(jue)方法，在(zai)管線最(zui)低點或(huo)采用U型(xing)管安裝(zhuang)。但很多(duo)應❤️用情(qing)況是口(kou)徑較大(da)或者❓安(an)裝的位(wei)置不易(yi)改換，建(jian)議在流(liu)量計.上(shang)遊安裝(zhuang)集氣包(bao)和排氣(qi)閥，在安(an)裝了排(pai)氣裝置(zhi)後，測量(liang)即恢複(fu)正常。在(zai)流量計(ji)♍安裝時(shi)盡量避(bi)免出現(xian)非滿管(guan)的情✊況(kuang)，如前面(mian)提及的(de)在管線(xian)最低端(duan)安裝或(huo)有意将(jiang)流量計(ji)安裝在(zai)U型管道(dao)和垂直(zhi)管道上(shang)。典型👌故(gu)障:煤氣(qi)化33單元(yuan)P-3301AB出口流(liu)量，由于(yu)安👈裝在(zai)泵的出(chu)口高㊙️處(chu)水平管(guan)道上，造(zao)成工藝(yi)水沒充(chong)滿電磁(ci)流量計(ji)，造成指(zhi)示波動(dong)大，即🈚測(ce)量值和(he)輸出處(chu)于一種(zhong)随機的(de)狀态，不(bu)停地波(bo)動或是(shi)滿量程(cheng):工藝無(wu)法參考(kao)，把電磁(ci)流量🏃‍♂️計(ji)改裝到(dao)垂直管(guan)道或合(he)适的水(shui)平管線(xian)上，才能(neng)徹底解(jie)決問題(ti):存在同(tong)樣問題(ti)的還有(you)33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是由(you)于安裝(zhuang)位置不(bu)合适造(zao)成指示(shi)波動大(da)。
3.2電極腐(fu)蝕
　　在排(pai)除氣泡(pao)的因素(su)後有因(yin)電極腐(fu)蝕而造(zao)成測量(liang)🔴值🔅晃動(dong)的情況(kuang)，且都以(yi)傳感器(qi)失效而(er)告終。
　　由(you)于電極(ji)材料的(de)選擇不(bu)當造成(cheng)電極爲(wei)被測液(ye)體所腐(fu)蝕，從🐪而(er)導緻流(liu)量計輸(shu)出波動(dong)。電極一(yi)旦被腐(fu)😍蝕後，所(suo)造成的(de)結果對(dui)此的解(jie)決方法(fa)，隻有更(geng)換新的(de)電極。
3.3電(dian)極結垢(gou)及電極(ji)短路
　　電(dian)極短路(lu)的判别(bie)比較簡(jian)單，若被(bei)測介質(zhi)中含有(you)金🔅屬物(wu)質時😘，電(dian)✂️極短路(lu)較易診(zhen)斷，此時(shi)測量值(zhi)明顯偏(pian)🚶小或🧡趨(qu)于零。但(dan)這種現(xian)象在日(ri)常運行(hang)中并不(bu)多見。因(yin)電磁流(liu)量計經(jing)常應用(yong)于原🌈水(shui)和污水(shui)等計量(liang)環境，電(dian)極結垢(gou)的發生(sheng)幾率較(jiao)高。當電(dian)極結垢(gou)時，表現(xian)爲信号(hao)逐漸減(jian)小，直至(zhi)絕緣而(er)使得信(xin)号回路(lu)開路🔞，此(ci)時流量(liang)信号被(bei)隔絕。
　　當(dang)被測介(jie)質的粘(zhan)度較高(gao)時，易在(zai)管壁附(fu)着和沉(chen)澱，若🚶‍♀️附(fu)✏️着🚶的介(jie)質是比(bi)被測液(ye)體電導(dao)率高的(de)導電物(wu)質，則信(xin)号電勢(shi)被分流(liu)而不能(neng)工作，即(ji)電極短(duan)路，若是(shi)非導電(dian)層，就是(shi)我們日(ri)常所✊說(shuo)的電🧑🏾‍🤝‍🧑🏼極(ji)結垢，則(ze)使電極(ji)開路而(er)不能工(gong)作。結合(he)工藝工(gong)況拆下(xia)清洗電(dian)✔️磁流量(liang)計是一(yi)個比較(jiao)徹底的(de)方法。
　　典(dian)型案例(li):煤氣化(hua)14單元，渣(zha)池循環(huan)水泵P-1402AB出(chu)口去V-1402的(de)渣池水(shui)的電磁(ci)流量計(ji)14FT-0003,由于渣(zha)池水含(han)細渣和(he)污垢，加(jia)上是水(shui)平安裝(zhuang)，更容💁易(yi)造成襯(chen)裏和電(dian)極結垢(gou)，從而造(zao)成流量(liang)計的指(zhi)示逐漸(jian)減小。解(jie)決方案(an)，是管路(lu)進行改(gai)造，增加(jia)旁路，便(bian)于生産(chan)期間可(ke)以交出(chu)，清洗電(dian)磁流量(liang)計。
3.4襯裏(li)變形
　　測(ce)量不準(zhun)确或電(dian)磁流量(liang)計損壞(huai)。襯裏變(bian)形，大多(duo)發生在(zai)氟塑料(liao)的襯裏(li)，氟塑料(liao)襯裏特(te)别是聚(ju)四氟乙(yi)烯(PTFE)襯🔱裏(li)本身的(de)工藝結(jie)構，因爲(wei)聚四氟(fu)乙烯與(yu)管壁⁉️間(jian)僅靠壓(ya)貼，無粘(zhan)結力，故(gu)不能用(yong)于負💞壓(ya)管道。聚(ju)四氟乙(yi)烯(PTFE)實用(yong)溫度不(bu)能大于(yu)150°，因此，聚(ju)四氟🏃🏻乙(yi)烯(PTFE)襯裏(li)🙇🏻的電磁(ci)流量計(ji)不能應(ying)用于高(gao)溫場合(he)管道，若(ruo)在高🔆溫(wen)下瞬時(shi)形成💛負(fu)壓後則(ze)會引🧑🏾‍🤝‍🧑🏼起(qi)襯裏變(bian)形。

　　典型(xing)案例:煤(mei)化工裝(zhuang)置中，泵(beng)P-1601打到J-1602的(de)電磁流(liu)量計16FT-0012，在(zai)🔞生産工(gong)🚶‍♀️作過程(cheng)中，指示(shi)逐漸變(bian)小，停車(che)拆開檢(jian)查，檢查(cha)發現四(si)🍉氟襯裏(li)變形，向(xiang)内鼓泡(pao)，如圖3:後(hou)分析原(yuan)因🌂發現(xian)管道介(jie)質溫度(du)工況在(zai)150°以上，因(yin)電磁流(liu)量計是(shi)四氟襯(chen)裏，使用(yong)溫度不(bu)應超過(guo)150°，另外工(gong)藝停泵(beng)P-1601，沒有打(da)開排放(fang)，電磁流(liu)量計安(an)裝位置(zhi)又高，溫(wen)度冷卻(que)冷凝後(hou)形成負(fu)壓，造成(cheng)襯裏變(bian)形。

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