氯堿(jiǎn)行業工藝介質(zhi)多爲酸、堿、鹽等(děng)電解質，基于電(dian)磁流量計 的測(cè)量原理，決定了(le)其在該行業的(de)應用有很大的(de)優勢。本文介紹(shao)的選型原則具(ju)有通用性，但力(lì)求在具體的每(měi)一項目的選型(xing)時，較側重于結(jié)合氯堿行業的(de)特點。
1電磁流量(liàng)計的測量原理(li)及特點　
1.1測量原(yuan)理
電磁流量計(jì)的測量原理見(jian)圖1

　　電磁流量計的(de)測量原理基于(yú)法拉第電磁感(gan)應定律，導電液(yè)體在磁場中作(zuò)切割磁力線運(yun)動時,導體中産(chǎn)生感應電勢,其(qí)感應電勢（流量(liang)信号）E爲：
E=KBDV（1）
式中：K—儀(yí)表常數；
B—磁感應(yīng)強度；
V—流體平均(jun1)流速，m/s；
D—測量管内(nei)徑，mm。

　　測量流量時(shí)，導電性液體以(yi)速度V流過垂直(zhi)于流動方向的(de)磁場，在測量電(dian)極上感應出一(yi)個與平均流速(su)成正比的電壓(ya),其感應電壓信(xin)号通過一對或(huo)一對以上與液(ye)體直接接觸的(de)電極檢出,并經(jīng)由轉換器的智(zhì)能化處理,然後(hou)送LCD顯示或轉換(huan)成4～20mADC标準信号、頻(pín)率信号和Hart等協(xié)議通訊的輸出(chū)。
1．2特點
（1）流量的測(ce)量不受流體的(de)密度、黏度、溫度(du)、壓力和電導率(lǜ)變化的影響，傳(chuan)感器感應電壓(ya)信号與平均流(liu)速呈線性關系(xì)，測量精度高。
（2）電(dian)磁流量計可在(zài)一種典型介質(zhì)（一般爲水）下标(biao)定或校準，而用(yong)于其他介質（液(ye)體）時無需附加(jiā)修正。
（3）測量管道(dào)内無可動部件(jian)及阻流體，因此(cǐ)，沒有附加的壓(yā)力損失，在大口(kǒu)徑測量中節約(yue)泵能耗是選用(yòng)它的重要原因(yīn)，特别在工藝管(guǎn)道壓力不高或(huo)依靠水頭自流(liu)情況下采用更(gèng)爲有利。
2電磁流(liu)量計的選型
2.1選(xuǎn)用條件
　　選用電(diàn)磁流量計的前(qián)提條件是被測(ce)流體必須具備(bei)一定的導電性(xìng),電導率>5μS/cm。被測介(jiè)質不應含有較(jiào)多的鐵磁性介(jiè)質及大量氣泡(pào)。
　　液體的電導率(lü)可查閱有關手(shǒu)冊，缺少現成數(shù)據則可取樣用(yòng)電導率儀測定(ding)，但有時也有從(cong)管線上取樣去(qu)實驗室測定認(ren)爲可用，而實際(ji)電磁流量計卻(que)不能工作的情(qing)況。這是由于測(cè)電導率時的液(yè)體與管線内的(de)液體有差别，譬(pi)如液體在運送(sòng)的過程中吸收(shōu)了大氣中的Cl2、CO2或(huo)NOX，生成鹽酸、碳酸(suān)或硝酸，從而導(dǎo)緻電導率增大(dà)，這在氯堿廠尤(you)爲常見。
　　電導率(lü)若接近下限值(zhi)有可能出現晃(huang)動現象，諸如低(dī)度蒸餾水、去離(li)子水等。通常認(rèn)爲能穩定測量(liàng)的電導率比下(xia)限值要高一兩(liang)個數量級。
2.2口徑(jìng)的确定
　　口徑的(de)确定主要是根(gen)據工藝上的體(ti)積流量，結合工(gōng)藝管道的尺寸(cùn)，選擇合适的流(liú)量計口徑，使通(tōng)過傳感器的流(liú)體平均流速在(zai)合适的範圍内(nèi)（通常爲0.3~10.0m/s）。
　　具體地(di)說，測黏度不高(gāo)的潔淨介質，經(jing)濟流速是1.5~3.0m/s。測易(yì)結晶、黏度稍大(da)或有沉積物的(de)溶液時，應适當(dang)地提高流速，3.0~4.0m/s爲(wei)宜，起到自潔，防(fáng)止粘附、沉積等(deng)作用；測礦漿等(děng)磨損性流體時(shi)，應适當降低流(liú)速，以1.0~2.0m/s爲宜，以降(jiang)低對襯裏和電(dian)極的磨損。測接(jiē)近閥值的低導(dǎo)電率液體，應盡(jìn)可能使用較低(dī)流速(略小于0．5m/s，最(zuì)大不超過l.0m/s)，以減(jian)輕因流速高，流(liu)動噪聲增加而(ér)出現儀表輸出(chū)晃動的現象。實(shi)際應用很少超(chāo)過7m/s，超過10m/s則更不(bú)推薦采用。
口徑(jing)計算方法：對于(yú)公式（2），取π=3.14，則公式(shi)（2）演變爲
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設被(bei)測流體流速範(fan)圍爲0.3~10.0m/s，則
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于通(tong)過某一口徑流(liu)量計的流體，其(qí)最小流和最大(dà)流量必須符合(he)公式（6）、（7）的計算結(jie)果。

　　V1處在允許的(de)0.3~10.0m/s流速範圍的低(di)端，而V2處在較經(jīng)濟的流速點，因(yin)此，可選用流量(liang)計的口徑爲覫(pang)50mm，與工藝管道口(kǒu)徑相同。
　　有時管(guǎn)道内的流速偏(pian)低或從儀表價(jia)格上考慮，可選(xuǎn)用口徑較小的(de)流量計，這不僅(jin)可使儀表運行(hang)在較好的工作(zuò)狀态下，還可以(yǐ)降低儀表的投(tou)資費用，此時就(jiù)要在傳感器兩(liǎng)端加裝異徑管(guǎn)。
　　案例2某長距離(lí)輸水管線工程(chéng)，輸送管道口徑(jìng)爲800mm，最大流量爲(wèi)1000m3/h，确定電磁流量(liang)計的口徑。
根據(ju)公式（8）計算出管(guan)道内液體的流(liú)速：

　　圓整後，可選(xuan)用500mm口徑的電磁(cí)流量計，并在流(liú)量計兩端加裝(zhuang)異徑管。經公式(shì)（8）驗算，通過電磁(ci)流量計的流體(tǐ)流速爲1.416m/s。
　　爲了在(zài)加裝異徑管後(hou)不過多影響流(liu)速場的分布，不(bu)影響流量計的(de)精度，通常要求(qiu)異徑管的中心(xīn)錐角不大于15°，越(yuè)小越好。
有的選(xuan)型資料詳細地(di)給出了異徑管(guan)壓力損失的計(ji)算，這通常是沒(méi)有必要的。當異(yi)徑管的中心錐(zhuī)角不大于15°時，總(zǒng)的壓力損失通(tōng)常爲100Pa以下。
　　譬如(rú)此例，若選異徑(jing)管的中心錐角(jiao)α=8°。經計算（詳細計(ji)算方法請查閱(yue)相關資料，或咨(zī)詢工藝專業），異(yì)徑管總的壓力(lì)損失爲69.73Pa。
　　此例中(zhong)，通過加裝異徑(jing)管，使流速提高(gāo)到了較經濟的(de)流速，有利于測(cè)量。同時，DN500電磁流(liu)量計的價格要(yào)比DN800的價格低30％左(zuǒ)右，投資較省。而(ér)68.7Pa的壓力損失幾(ji)乎是可以忽略(lue)不計的。
異徑管(guan)的安裝見圖2。

2.3電極(ji)形式及材料的(de)選擇
2.3.1電極形式(shi)的選擇
　　一般來(lái)說，不産生結晶(jīng)、結疤、不沾污電(diàn)極的潔淨介質(zhi)可用标準電極(ji)，否則，用刮刀式(shì)電極來清垢。對(dui)測污泥的場合(he)，可選用刮刀式(shi)電極或可更換(huàn)式電極。
2.3.2電極材(cai)料的選擇
　　應根(gēn)據被測介質的(de)腐蝕性，由用戶(hù)負責選定。對一(yī)般介質，可查有(yǒu)關防腐蝕手冊(ce)。但因腐蝕性介(jiè)質多種多樣，有(yǒu)些介質（譬如各(ge)種比例和種類(lei)的混酸）在現成(cheng)的資料中往往(wang)找不到答案，可(kě)與制造商聯系(xì)，由用戶提供腐(fu)蝕性介質，制造(zào)商提供待試材(cái)料，在規定條件(jian)下做挂片試驗(yan)。
常用電極材料(liào)的耐腐蝕性能(néng)可參考表1。

　　在氯(lü)堿行業中，測循(xún)環水可選用316L電(diàn)極；燒堿可選用(yòng)哈氏合金C或不(bu)鏽鋼電極（優先(xiān)選用哈氏合金(jin)C）；測鹽水及鹽酸(suān)可選用钽電極(ji)，含遊離氯的電(dian)解槽返回鹽水(shui)可選用钛電極(ji)；三氯化鐵、碳酸(suan)鈉、次氯酸鈉溶(rong)液（鹽水工段較(jiao)常見的介質）可(kě)選钛電極。
2.4襯裏(li)材料的選擇
應(yīng)根據介質的腐(fǔ)蝕性，磨損性及(ji)溫度來選擇。
常(chang)用襯裏材料的(de)主要性能及适(shì)用範圍見表2。

　　特(tè)别提出的是，特(te)氟隆是一種氟(fu)化塑料，耐強酸(suan)、強堿的腐蝕，同(tong)時具有良好的(de)耐高溫性，高溫(wen)下不變形，不降(jiang)低絕緣阻抗。可(ke)用于測量大多(duo)數強酸、強堿、強(qiang)氧化劑等強腐(fu)蝕性介質、衛生(shēng)類介質。氯堿行(hang)業中測量強酸(suān)（HCl）、強堿（NaOH）及鹽（NaCl）多采(cai)用此種襯裏材(cai)料。
2.5防護等級的(de)選擇
　　按照國标(biao)GB4208-2008外殼防護等級(jí)(IP代碼)的要求結(jié)合儀表實際的(de)使用條件選定(ding)适當的防護等(děng)級。若儀表在地(dì)面以下，經常受(shou)水淹的，宜選用(yòng)IP68；若儀表安裝在(zài)地面以上的，可(ke)選用IP65。
氯堿工業(yè)通常選用IP65以上(shàng)的防護等級。
2.6接(jiē)地環的選擇
　　若(ruo)連接儀表的管(guǎn)道(相對于被測(cè)介質)是絕緣性(xing)的，則要用接地(di)環。接地環的材(cái)料可以與電極(jí)材料相同，一般(bān)可選與管道材(cai)料耐腐蝕性相(xiang)同即可。若被測(ce)介質是磨損性(xing)的，則宜選用帶(dai)頸接地環，以保(bǎo)護進、出口端的(de)襯裏，延長使用(yong)壽命。
特别強調(diao)的是，電解槽沿(yán)着電解液的漏(lou)電流很大，這将(jiāng)導緻管道中雜(za)散電流很大，會(huì)引起很嚴重的(de)幹擾，直接影響(xiǎng)到電磁流量計(jì)的正常測量。可(ke)将流量傳感器(qi)與其連接的工(gōng)藝管道之間進(jin)行電氣隔離。具(ju)體安裝方法見(jian)圖3。

2．7殼體材料的(de)選擇
　　氯堿工業(yè)由于大功率變(biàn)壓器、大電流電(dian)解槽的存在，周(zhōu)圍磁場比較強(qiáng)。在選擇電磁流(liu)量計的殼體材(cai)料時，宜選用鑄(zhu)鐵、鋼等有較好(hao)磁屏蔽作用的(de)鐵磁性材料，不(bu)宜選用鋁、玻璃(li)鋼等非鐵磁性(xing)材料。
3結語
　　電磁(ci)流量計的選型(xing)是儀表應用中(zhōng)非常重要的工(gōng)作,有關資料表(biao)明,儀表在實際(jì)應用中有很大(da)一部分故障是(shi)由儀表選型錯(cuo)誤或安裝錯誤(wù)造成的，對此應(yīng)引起有關企業(ye)，尤其是氯堿企(qi)業的足夠重視(shì)。

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