随着啤酒釀造(zao)過程中自動化(hua)程度的不斷提(ti)高,
電磁流量計(ji)的應用也越來(lái)越廣泛。從粉碎(suì)用水計量、洗糟(zao)用水計量🎯、過濾(lü)麥✂️汁計量、冷麥(mai)汁計量、清酒計(jì)量、到交包裝酒(jiu)計量等工序中(zhōng)都使用了電磁(cí)流量計,爲了保(bao)證其在應用過(guo)程中的測量精(jing)度,應了✨解、注意(yì)以下問題。
1電磁(cí)流,計的構成及(ji)工作原理
1.1組成(cheng)
電磁流量計由(you)傳感器和轉換(huan)器兩部分組成(cheng),是一☔種測量導(dǎo)電🐕介質體積流(liu)量的感應式儀(yí)表。
1.2工作原理
電(diàn)磁流量計是根(gen)據法拉第電磁(cí)感應原理,在與(yu)測量🐇管軸線和(he)磁力線相垂直(zhí)的管壁上安裝(zhuāng)了一對檢測✌️電(diàn)極,當導🚶♀️電液體(ti)沿測量管軸線(xiàn)運動時,導電液(yè)體切割磁力線(xiàn)産生感應電勢(shì),此感應電勢由(yóu)兩個檢測電極(jí)檢出,數值大小(xiǎo)與流量成比例(li)。傳感器将感應(yīng)電勢作爲流量(liàng)信号,傳送到轉(zhuan)換器,經放大❤️、變(bian)換濾波及一系(xi)列的數字處理(li)後,用帶背光的(de)點陣式液晶顯(xian)示瞬時流量💚和(hé)累積流量。轉換(huan)器輸出4一20A信号(hao)和脈沖信号。
2電(diàn)磁流量計的安(an)裝
2.1電磁流量計(ji)傳感器安裝地(dì)點和位置
可按(àn)照需要選擇水(shuǐ)平、傾斜或垂直(zhi)安裝,但是兩電(dian)🐅極的軸線應🧡處(chu)于水平位置。不(bu)管采用何種形(xing)式安裝,都要求(qiú)測量管内保證(zhèng)存滿被測介質(zhi),不能有非滿管(guǎn)或氣泡聚集在(zai)測量管中的現(xiàn)象。也不可把流(liú)量計安裝在泵(bèng)的吸人端,防止(zhi)在管道中形成(cheng)負壓🧑🏽🤝🧑🏻而損壞傳(chuán)感器内的襯裏(lǐ)。
2.2上遊和下遊管(guǎn)道
流量計或多(duō)或少會受進口(kǒu)流動狀況的影(yǐng)響,所以📞需保證(zheng)有良好的流動(dòng)狀況。管道布置(zhì)會引人流動擾(rao)動,最普遍的是(shi)流速分布剖面(miàn)畸變和漩渦。流(liú)速剖面畸變通(tōng)常是由于管路(lù)配件局部阻礙(ài)(如閥門)或彎頭(tóu)所⭐造成,漩渦普(pǔ)遍是由兩個或(huo)兩個以上空間(jian)彎頭所引起。若(ruò)消除以上影響(xiang),需保證在傳感(gan)器👅的上遊側直(zhí)管段長度不小(xiao)于5DN,下遊側直管(guǎn)段📧長度不小于(yu)2DN。DN爲🌍傳感器的直(zhí)徑,若現場達🍉不(bu)到這一要求,則(ze)要在上遊側安(ān)裝💃🏻流動調整器(qì)。
除考慮緊接流(liu)量計前的配件(jiàn)外,還應考慮更(geng)往上遊若幹管(guǎn)道配件的組合(hé),因爲它們可能(néng)是産生最接近(jin)配件擾動不同(tóng)的擾動源。盡可(ke)能拉開各擾動(dòng)産生件之間的(de)距離以減少影(ying)響。
2.3管徑
測量大(dà)管徑、低流速或(huò)小管徑、高流速(su),可選用與管徑(jìng)🏃🏻♂️尺🔱寸🛀不同的流(liu)量計口徑,并用(yong)異徑管連接,使(shǐ)流🤟量計運行🏃🏻♂️流(liú)速在規☎️定的範(fàn)圍内。
2.4管道震動(dòng)
若管道系統有(yǒu)較強的震動,應(ying)考慮流量計前(qián)後管道上加支(zhī)撐。如果管道上(shang)已經安裝有脈(mò)動緩沖器(消除(chu)泵的影響),但在(zài)安裝流量計時(shí),還是考慮盡可(kě)能遠離震動或(huo)脈動源爲好。
2.5閥(fa)門位置
爲了檢(jian)查零點,應使傳(chuan)感器充滿介質(zhì)并流速爲零,這(zhè)可以通過關閉(bì)在傳感器上遊(yóu)的截止閥和下(xià)遊的控制閥來(lái)實現。控制閥應(yīng)安裝在流量計(jì)的下遊🍉,避免上(shang)遊閥所産生的(de)流速分布畸變(bian)。
2.6維護空間
一般(bān)來說,維修人員(yuan)應能進人到流(liú)量計周圍,易于(yu)❄️維修㊙️和能有🥵調(diào)換整機的位置(zhi)。而且要求與傳(chuán)感器連接的管(guan)道法蘭處有足(zú)㊙️夠的空間,因爲(wèi)傳感器的法蘭(lán)與外殼距🈲離有(yǒu)限,連接螺栓需(xu)從管道側穿入(rù)。
2.7電氣連接和電(diàn)磁幹擾
流量計(jì)的安裝位置應(yīng)遠離強電磁場(chang)(如:電動機、變壓(yā)器或其它電源(yuan))。信号電纜應盡(jìn)可能遠離電力(lì)電纜和電源,以(yǐ)便将電🌐磁幹🆚擾(rao)和射頻幹擾降(jiang)至最低水平。傳(chuán)感器和變送器(qi)連接導線不應(yīng)超過so米。
2.8接地
流(liu)量計的工作接(jie)地應單獨接地(di),不能用公共接(jiē)地線🏃♂️接☀️地;接地(di)裝置與傳感器(qi)的距離盡可能(néng)短;而且接地電(diàn)阻應嚴格滿足(zu)儀🚶表使用說明(míng)書的要求。如果(guo)傳感器安裝在(zai)金屬管道上,且(qie)金屬管道内壁(bì)沒🐅有絕緣層🆚時(shí),則可将接地導(dao)線接到兩個管(guan)道法蘭上,通過(guo)金屬管道與流(liu)體保持可靠接(jie)👉地。若幹擾太強(qiáng),如此接地不足(zu)以抗衡幹擾時(shi),則接地導線應(ying)從兩個管道法(fǎ)蘭分❓别沿金屬(shǔ)管道向💚外延伸(shēn)至能消除🙇♀️幹擾(rǎo)處相連接。此外(wai),傳感器、變送器(qì)及二次儀表間(jian)的回路接地及(ji)屏蔽接地也不(bú)容忽視。
3電磁流(liu),計口徑、流量以(yǐ)及傳感器襯裏(li)的選擇
3.1口徑的(de)選擇
流量計一(yi)般介質流速以(yǐ)2一6米/秒爲宜,最(zui)低不應小于0.3米(mǐ)/秒,最高☂️不得大(dà)于12米/秒。如果流(liú)速太低,電磁信(xìn)👌号降低,造成計(ji)🍉量精度下降。若(ruo)流體中含有固(gu)體顆粒,應使流(liu)速小🐆于3米/秒。對(duì)于粘滞液體,相(xiàng)應流速取較高(gao)值,這🚶有助于自(zi)📱動消除電🔞極上(shang)的污物,也有利(li)于提高測量🐪精(jīng)度。
流量、流速與(yǔ)口徑三者關系(xi)的計算公式爲(wei):
Q=900JID2V,其中Q:流量(米3/小(xiǎo)時),v:流速(米/秒),D:口(kou)徑(米)。
根據公式(shì),可計算出口徑(jing)的大小。
3.2流量的(de)選擇
流量計口(kǒu)徑大小确定後(hòu),應根據預設的(de)工藝最大流量(liang),增加🏃♂️巧%一30%爲滿(mǎn)量程值。在實際(jì)應用中,流量均(jun1)不得超過☀️滿量(liang)程值💃🏻,如超過滿(man)量程值,該部分(fen)流量誤差較🏃♂️大(da),而滿🐆量程與👈最(zui)小流量正常精(jing)度範圍不❤️得超(chao)過20倍。
3.3傳感器襯(chèn)裏的選擇(見表(biǎo)l)
襯襯裏材料料(liao) |
主要性能能 |
适(shì)用範圍圍 |
聚乙(yi)烯（PE） |
對化學品的(de)侵蝕和沾污耐(nài)禦性能良好，耐(nai)無機鹽類的水(shuǐ)溶液、無機酸類(lei)、堿類的稀或濃(nong)溶液，在室溫下(xià)幾乎沒有可以(yi)使他溶👨❤️👨解的溶(róng)劑。 |
A:-40~85℃
B:測水、污水、泥(ní)漿、礦漿、無機酸(suan)、無機鹽、堿溶液(ye)
C:可用于衛生級(ji)介質 |
聚丙烯（PS） |
耐(nài)有機酸、堿、鹽、低(dī)級醇及及它們(men)的水溶液,不耐(nai)烴類、酮🔅類、脂肪(fang)🔅類、油、芳香族類(lei)、忌氧化劑、超聲(sheng)波輻射(高頻)。 |
A:一(yi)20℃~60℃
B:測一般的水、污(wu)水、泥漿、煤漿、無(wu)機酸堿、鹽等水(shuǐ)溶液 |
聚全氟代(dai)乙丙稀（FEP、F46） |
化學性(xing)能最穩定的一(yī)種材料，可适用(yong)于任何有機溶(rong)劑🤟或試劑介質(zhi)，在高溫下不受(shòu)影響。 |
A:-60~200℃
B:适用于強(qiang)腐蝕介質
C：可用(yòng)于衛生級介質(zhì) |
可溶性聚四氟(fu)乙烯(PFA) |
有卓越的(de)耐化學性、耐高(gāo)溫、耐低溫，耐強(qiáng)酸王水、強堿及(jí)原子工業中用(yong)的強腐蝕劑五(wu)氟化鈾等。 |
A:-80~250℃
B:适用(yong)于任何強腐蝕(shí)介質
C：可用于衛(wei)生級介質 |
氯丁(dīng)橡膠 |
有幾号的(de)彈性、韌性、耐磨(mó)性、耐一般低濃(nóng)度酸、堿、鹽㊙️介質(zhì)的腐🐕蝕，不耐氧(yang)化性介質腐蝕(shi)。 |
A：<65℃
B:測一般水、污水(shuǐ)、泥漿、礦漿 |
聚氯(lǜ)乙烯（PVC） |
适用于各(gè)種堿、鹽、硫酸、硝(xiao)酸、磷酸等及它(ta)們的水溶⚽液，不(bu)耐濃硫酸、發煙(yan)硫酸、醋酐類、鹵(lu)代烴芳胺。 |
A:一25℃~70℃℃
B:測(ce)一般水、污水、泥(ni)漿、煤漿、礦漿
C:一(yi)般酸、堿、鹽溶溶(rong) |
4電磁流量計的(de)特點
4.1優點
l)測量(liàng)管内無阻流件(jian),壓力損失爲零(ling),不易堵塞。
2)隻要(yào)選擇合理的電(dian)極及襯裏材料(liao),即可達到耐腐(fǔ)蝕,耐磨🎯損的要(yao)求。
3)測量結果與(yu)液體的壓力、溫(wēn)度、密度、粘度、電(diàn)導率(不小🧑🏽🤝🧑🏻于最(zuì)低🌈電🈲導率5矛`/cm)等(deng)物理參數基本(běn)無關,不受環境(jing)影響,所以測量(liang)精度高、工作穩(wen)定、可靠。
4)采用模(mo)拟信号技術和(he)大規模集成芯(xīn)片,對信号進☀️行(hang)隔❗離、濾波、放大(da)及數字處理。精(jing)确顯示測量結(jie)果。
5)可用于大口(kou)徑管道測量。
6)對(duì)影響測量結果(guǒ)的參數進行自(zì)動監控和修正(zheng),對全量程采用(yòng)分段流量系數(shu)的設置和修正(zheng),因而擴大了測(cè)量範圍,提高了(le)智能化程度和(he)測量精度,大大(dà)提高了穩定性(xìng)能。
7)具有空管保(bao)護,測量值斷電(diàn)保護及過量程(cheng)報警功能,傳感(gan)🌈器安⭕裝不受液(yè)體流動方向限(xiàn)制,可實現雙向(xiàng)測流。
8)采用帶背(bèi)光點陣式雙排(pái)流量顯示器,同(tóng)時顯示瞬🔱時⭕流(liu)量、累計流量,并(bìng)能顯示工作狀(zhuàng)态、參數、計量單(dan)位等。
9)量程範圍(wei)寬,正常适用範(fàn)圍20:1,一般30:l或更大(dà)。
4.2缺點
l)電導率必(bi)須高于廠家要(yao)求的最小電導(dǎo)率,才能正常工(gōng)作。
2)流量計必須(xu)在介質充滿管(guǎn)道的條件下測(ce)量。
3)液體夾帶氣(qi)泡時會引起測(ce)量誤差。
4)在某些(xie)介質中電極會(hui)産生污垢,引起(qǐ)所産生的電壓(ya)信号出現誤差(chà)。
5)要求安裝在管(guǎn)線上。
6)價格較高(gāo)。
7)當流量計安裝(zhuāng)在電氣危險區(qū)域時,必須選擇(zé)防爆型的。
5電磁(cí)流量計的維護(hu)
l)應定期檢查轉(zhuǎn)換器是否進水(shuǐ)受潮及腐蝕。對(duì)儀表進💜線端♋應(yīng)做好防水處理(li)。
2)定期清洗傳感(gǎn)器電極及測量(liàng)管,清洗時,切勿(wu)損傷電極及🛀🏻襯(chen)裏。
3)定期檢查連(lián)接電纜的老化(huà)及接觸程度是(shì)否完好(包括接(jiē)地線)。
4)制定嚴格(ge)的管理制度,嚴(yán)禁操作人員随(sui)意更改内部參(cān)數。
6影響電磁流(liú)量計準确工作(zuò)的因素及采取(qu)的措施
1)傳感器(qì)内壁出現附着(zhe)層,附着層主要(yao)爲流量計長時(shi)間工作後形成(cheng)的垢層與污泥(ni)層。附着層除了(le)會微小改變管(guǎn)道内的流通截(jie)面外,其主要影(ying)響是改😘變了兩(liang)電極間的電阻(zǔ)🏒。若附着層的電(dian)導率顯著高❄️于(yu)流體的電導率(lü),則💁電極回路将(jiang)出現短路,将無(wú)流量信号輸出(chū)。若附着層爲絕(jué)緣層,則電極回(hui)路将出⛱️現斷路(lù),使電極間絕緣(yuán)而送不出流量(liang)信号。
采取的措(cuò)施:①針對啤酒釀(niàng)造過程中大部(bù)分流量計沒有(yǒu)安裝清洗管道(dao),所以需定期拆(chāi)下傳感器清洗(xi)電極。如果有條(tiáo)件的🙇🏻話,可安裝(zhuang)沖洗管道,定期(qi)沖洗電極。②在滿(man)足工藝的條件(jian)下,盡量選擇📧口(kǒu)徑小的儀表以(yi)提高其流速,加(jiā)大沖刷效果而(er)減少🌈沉積。
2)流量(liàng)計在正常工作(zuò)期間,必須保證(zhèng)流體充滿管道(dào)✔️,也不允許液體(tǐ)内存有氣泡。如(ru)果液體不充滿(man)管道,其後果是(shì)流體的截面将(jiāng)與管道内截面(mian)不一緻,造👨❤️👨成計(ji)算體積流量值(zhí)偏差。如果👅被測(cè)液✍️體中含有均(jun)勻分布的微小(xiǎo)氣泡,通常不影(ying)響流量計正常(cháng)工作,但随着氣(qi)泡的增大,儀表(biao)💃輸出信号會出(chu)現波動,若氣泡(pao)大到足以遮蓋(gai)整個電極表面(mian)時,随着氣泡流(liu)過電極表面會(hui)使🔞電極回路瞬(shun)間斷路,而使輸(shū)出信号🏃♀️出現更(gèng)大的波動。
采取(qǔ)的措施:嚴格按(an)照以上的安裝(zhuang)要求對流量計(ji)進行安裝。
3)流量(liang)計在正常工作(zuo)期間,應避免形(xíng)形式式的外界(jie)♊寄生電勢及本(běn)身産生的幹擾(rǎo)。電磁流量計是(shi)按電磁感應原(yuán)理工作的🔴,其工(gōng)作時的流量信(xìn)号很小,在滿量(liang)程時隻有幾個(gè)毫伏,而在下限(xiàn)流量時,僅有數(shu)十微伏,因此極(jí)易受周圍的諸(zhū)♍如電動機、變壓(yā)器及☁️一些其它(ta)電氣設備等産(chǎn)生的電磁感應(yīng)幹擾。大緻🏃🏻有以(yi)下幾種幹擾源(yuan):①周圍運行🔞中的(de)電氣設備在金(jīn)屬管道上産生(shēng)雜散電流💰(如管(guan)道上🈲的電焊操(cao)作等),這些電流(liu)通過管道以及(ji)管道内的流體(tǐ)影響電磁流量(liang)計。②電磁流量計(jì)與電機、電器設(shè)備公共接地或(huo)🤞接至上、下水管(guan)道🤩上,使電💋力設(shè)備的漏電流通(tong)過公📧共地線引(yin)入㊙️電磁流量計(jì)。③周圍電磁設備(bèi)的電磁場對信(xìn)号傳輸線及電(diàn)子線路的🥵幹擾(rao)。
采取的措施:嚴(yán)格按照安裝要(yao)求對流量計進(jìn)行安☁️裝。
7結束語(yǔ)
電磁流量計在(zai)啤酒釀造的計(ji)量過程中,起到(dào)了重要的作用(yòng)🛀🏻,而且故障率低(dī),測量精度比較(jiào)高。
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