[摘要(yao)]電磁流量(liàng)計 是種根(gēn)據法拉第(dì)電磁感應(ying)定律來測(ce)量管内導(dao)電介質體(ti)積🙇🏻流量的(de)感應式儀(yi)表，已在化(hua)工中得到(dao)廣泛應用(yong)，在運行中(zhōng)的♉故障判(pan)别方法受(shòu)到了國内(nèi)外使用者(zhě)的關注，特(tè)别是🏃‍♀️對電(dian)磁流量計(jì)的安裝，直(zhi)接🐇決定着(zhe)電磁流量(liàng)計的能否(fǒu)正常運行(háng)和大大減(jiǎn)少日後的(de)維護🚶‍♀️。
1測量(liàng)原理
　　根據(ju)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律，當--導體(ti)在磁場中(zhong)運動💰切割(ge)磁力線✊時(shi)，在導體的(de)兩端即産(chǎn)生感應電(dian)勢e,其方向(xiang)由右手定(ding)則确定，其(qi)🐉大小與磁(cí)場的磁感(gan)應強度B,導(dao)體在磁場(chang)内的長度(du)L及導體的(de)運動速度(dù)u成正比，如(rú)果B，L,u三者互(hù)相垂直，則(zé):
e=Blu
　　與此相仿(páng)，在磁感應(ying)強度爲B的(de)均勻磁場(chang)中，垂直于(yú)🔆磁📱場方向(xiang)放一個内(nèi)徑爲D的不(bu)導磁管道(dao)，當導電液(yè)體在管道(dào)中以流速(sù)u流動📧時，導(dǎo)電流體就(jiù)切割磁力(li)線。

　　如果(guǒ)在管道截(jié)面上垂直(zhi)于磁場的(de)直徑兩端(duān)安裝✨一對(duì)電極(圖🌈1)則(ze)可以證明(míng)，隻要管道(dào)内流速分(fèn)布爲軸對(dui)稱分布，兩(liang)電極之間(jiān)也特産生(shēng)感生電動(dòng)勢:

　　由上式(shi)可見，體積(jī)流量Q與感(gǎn)應電動勢(shi)e和測量管(guǎn)内徑D成線(xiàn)性♋關系，與(yu)磁場的磁(ci)感應強度(dù)B成反比，與(yǔ)其🌈它物理(li)參㊙️數無關(guān)。
2電磁流量(liàng)計的安裝(zhuāng)
　　電磁流量(liang)計的正确(que)安裝對電(diàn)磁流量計(jì)的正常運(yùn)行極爲🔴重(zhòng)要，也大大(da)減少日後(hou)的維護工(gong)作量:電磁(ci)流量計的(de)安裝㊙️要注(zhu)意以下幾(ji)個問題:
(1)安(ān)裝場所。測(ce)量混合相(xiàng)流體時，應(yīng)選擇不會(huì)引起相分(fen)⭐離的場所(suǒ):避免安裝(zhuāng)在電動機(jī)、變壓器等(deng)強電設備(bèi)附近，以免(miǎn)引起電磁(cí)場幹擾:選(xuan)擇測量管(guǎn)内不會出(chū)現負💞壓的(de)場所:避免(mian)安裝在周(zhōu)圍有強腐(fu)蝕性氣體(tǐ)的場所:環(huan)境溫度一(yi)-般應在-25--60'C範(fan)圍内，盡可(ke)能避免陽(yáng)光直射:安(ān)裝在無振(zhen)動⭐或振動(dòng)小的場所(suǒ)。如果振🌈動(dong)過大，則應(ying)😘在傳感器(qi)前後的管(guan)道加固定(ding)支撐;避免(miǎn)安裝在能(neng)被雨水直(zhí)淋或被水(shui)浸😍沒的場(chǎng)所。
(2)直管段(duàn)長度。電磁(ci)流量計對(dui)表前直管(guan)段長度的(de)要求比較(jiao)低。-般㊙️，對于(yu)90°彎頭、T形三(sān)通、異徑管(guan)、全開閥]等(děng)流動阻力(lì)件,離傳感(gǎn)器電極軸(zhóu)中心線(不(bú)是傳感器(qì)進😍口端面(mian))應有3-5D的直(zhí)管段長度(du):對于不同(tong)開度的閥(fá)門，則要求(qiu)有🚩10D的直管(guǎn)段☎️長度:傳(chuan)感器後一(yi)般應有2D的(de)直🌏管段長(zhǎng)度。當閥門(mén)不能全開(kāi)時，如果使(shǐ)閥門截流(liu)方✂️向與傳(chuan)感器電極(ji)軸成45°安裝(zhuāng)，可大大減(jiǎn)小附加誤(wu)差。
(3)安裝位(wèi)置和流動(dòng)方向。電磁(ci)流量計可(kě)以水平、垂(chuí)直或傾🐅斜(xie)安裝。水平(ping)安裝時，電(dian)磁流量計(jì)電極軸必(bi)須水平❓放(fang)置☂️。這樣可(kě)以防止由(you)于流體所(suǒ)夾帶的氣(qì)泡而産生(sheng)的電極短(duǎn)時間絕緣(yuan):也可防止(zhi)電極被流(liú)體中沉積(ji)物覆蓋。不(bu)應将電磁(ci)流量計安(an)裝在最高(gāo)點，以免有(yǒu)氣體積聚(ju)，安裝在管(guan)系最高處(chu)，爲不良的(de)安裝位置(zhì)，應予以避(bì)免。
　　垂直安(an)裝時，應使(shi)流動方向(xiàng)向上，這樣(yàng)可使無流(liu)量或流量(liàng)很小時，流(liú)體中所夾(jiá)帶的較重(zhong)的固體顆(kē)粒下沉，而(ér)較輕的脂(zhī)肪類物📧質(zhi)上升離開(kāi)傳感器電(dian)極㊙️區.測量(liang)💃泥漿、礦漿(jiāng)等液固二(èr)相流時，垂(chui)直安裝可(ke)以避免固(gu)相覺沉澱(diàn)和電磁流(liu)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計襯裏(li)不均勻磨(mo)損🆚。傳感器(qi)安裝處應(ying)具有一-定(dìng)背壓，電磁(ci)流量計出(chū)口直接排(pái)空易❗造成(chéng)測量管内(nei)液體非滿(man)管，爲不良(liang)的安裝位(wèi)置，應予以(yi)避免。爲了(le)防止傳感(gǎn)器内産生(shēng)負壓，電磁(cí)流量計應(yīng)安裝在泵(bèng)的後面，而(ér)⛹🏻‍♀️不應安裝(zhuang)在泵的前(qián)面。
(4)安裝旁(pang)路管。爲了(le)便于液流(liú)靜止時檢(jian)查和調整(zheng)零點，中小(xiǎo)管❓徑應盡(jin)可能安裝(zhuāng)旁路管。在(zài)測量含有(you)沉澱物流(liú)體時，應考(kǎo)慮便于清(qīng)洗電磁流(liú)量計的安(an)裝方式。如(ru)💋圖2.

采用圖(tu)2安裝，即便(biàn)是在生産(chǎn)中也可以(yi)切出來，進(jìn)行維護㊙️和(hé)處理。
(5)接地(dì)。
　　由于電磁(cí)流量計的(de)工作原理(li)和特性，接(jiē)地屏蔽外(wai)🌐界電磁幹(gan)擾特别重(zhong)要:同時爲(wei)了使測量(liàng)正确和電(dian)極不會發(fā)生電流腐(fǔ)蝕，電🔞磁流(liu)量計必須(xū)單獨接地(di)，并使傳感(gǎn)器和流體(tǐ)大約處于(yu)相同電位(wèi)。分離型電(diàn)磁流量計(ji) ，原則上接(jie)地應在流(liú)量計側，轉(zhuǎn)換器接地(di)應在同一(yī)接地點，在(zài)大⚽多數情(qíng)況下，流量(liang)計的内裝(zhuāng)參比電極(ji)或金屬管(guan)能确保所(suǒ)許的電位(wei)平衡。因此(cǐ)，可以通過(guò)内裝的參(can)比電極和(he)金屬管将(jiāng)管中流🔞體(tǐ)接地，将流(liú)量計的接(jiē)地片與接(jiē)地線相連(lian)。如果傳感(gan)器安裝于(yu)👅帶陰極腐(fu)蝕保護管(guan)道上，除了(le)流量計和(hé)接地環--起(qi)接地外，還(hái)要用粗銅(tong)線繞過流(liu)量計跨接(jie)在管道的(de)☁️兩法蘭上(shàng)，使陰極保(bǎo)護電流與(yu)流量計之(zhī)間隔離。對(duì)于金屬非(fei)接地管道(dào)，應用粗銅(tóng)線連接，保(bao)證法蘭至(zhì)法蘭和法(fǎ)蘭到流量(liàng)計是連通(tong)的。對于非(fēi)導電📐的塑(sù)料管或襯(chen)裏管，如果(guǒ)沒有參比(bǐ)電極或由(you)于電位平(ping)衡電流的(de)存在，需将(jiang)流體通過(guo)接地環接(jiē)地。
3電磁流(liú)量計在煤(méi)化工生産(chǎn)中的常見(jiàn)問題
　　電磁(ci)流量計作(zuo)爲當前流(liu)程工業廣(guǎng)泛使用的(de)流量計，在(zài)應用👣過程(chéng)中依據其(qi)故障與成(cheng)因分爲五(wu)類，下❤️面就(jiù)🌈電磁流量(liang)計的這些(xiē)常見故障(zhang)的成因、檢(jiǎn)測判别方(fāng)法以及對(dui)故障的處(chu)理方式簡(jiǎn)要闡述。
3.1液(ye)體中含有(yǒu)氣泡和非(fēi)滿管的現(xian)象
　　液體中(zhong)含有氣泡(pào)的現場導(dǎo)緻測量不(bú)準或測量(liàng)值波動🔴(輸(shū)出♍波動)，液(yè)體中泡狀(zhuang)氣體的形(xíng)成有從外(wai)界吸入和(he)液體中溶(róng)解氣體(空(kong)氣)轉變成(cheng)遊離狀氣(qì)泡兩種途(tu)😍徑。若液體(tǐ)中含有較(jiào)大氣泡，則(ze)因擦過電(diàn)極時能遮(zhē)蓋整個電(dian)極，使流量(liang)信号輸入(ru)回🏃‍♀️路瞬時(shí)開路，導緻(zhi)輸出信号(hao)出現波👄動(dong)。非滿管現(xian)象可以看(kàn)作液體中(zhong)含有氣泡(pao)的一種極(jí)端情況。液(ye)體未充滿(man)管道可分(fèn)爲🔞液面高(gao)度高于測(ce)量電極🌂水(shuǐ)平面或低(di)于水平面(miàn)兩種情況(kuàng)。當管内液(ye)面高于電(diàn)極水平面(miàn)時，若管系(xi)的前後直(zhí)管段比較(jiao)理想時，電(diàn)磁流量計(jì)的🏃測量大(da)多能夠穩(wen)定，但流量(liàng)計所計量(liàng)的液體體(ti)積👈包含了(le)管内的氣(qì)體體積，故(gù)這種測量(liang)存在着很(hen)大🔞的測量(liàng)誤差。當管(guǎn)内液面高(gao)度低🚶于電(dian)極表面時(shi)，此👅時電極(ji)裸露在空(kōng)氣中，測量(liàng)回路實際(ji)🔆處于開路(lu)狀态。電磁(cí)流量計的(de)測量值和(he)輸出處💃🏻于(yú)一種随機(ji)的狀态，不(bú)停地波動(dong)或是滿度(du)。這也是在(zai)非工作狀(zhuàng)态即管道(dào)無液♈體介(jiè)質時，電磁(cí)流量計指(zhǐ)示随機值(zhi)，工👣藝人員(yuán)有時會認(ren)爲流量計(jì)出故障。
　　最(zuì)簡單的判(pàn)别方法是(shi)當遇到波(bo)動時，切斷(duan)磁場的😍勵(lì)磁回🐆路電(dian)流，如果此(cǐ)時儀表依(yī)然有顯示(shi)且不穩定(dìng)時，說明大(dà)多是由于(yu)氣泡或非(fei)充滿管的(de)影響造🔞成(cheng)。如果此時(shí)以🈲萬用表(biao)測量電極(ji)電阻，可測(ce)量到電極(ji)的回路電(dian)阻要比正(zhèng)常時高;引(yǐn)起這方面(mian)的現象的(de)多數還是(shi)在安裝方(fāng)面的原因(yin)，電磁流量(liang)計的安裝(zhuang)合适與否(fǒu)直接影響(xiǎng)到測量效(xiao)果，同時對(duì)于🔴被測介(jie)質中含有(yǒu)空氣的情(qíng)況，如果判(pàn)斷🚶‍♀️是由安(an)裝位置🌈引(yǐn)起的，如因(yin)電磁流量(liang)計裝在管(guan)道的高⭕點(dian)而滞留氣(qi)體或外界(jiè)吸入空氣(qi)造成流量(liang)計波動的(de)話，更換🥰安(an)裝位置是(shi)最徹底的(de)解📱決方法(fa)，在管線最(zui)低點或⭐采(cǎi)用U型管安(an)裝。但很多(duō)應用情況(kuàng)是口徑較(jiào)大或者安(ān)裝的位置(zhì)不易改換(huan)，建議在流(liú)量計.上遊(you)安裝集🧑🏽‍🤝‍🧑🏻氣(qì)包和排㊙️氣(qì)閥，在安裝(zhuāng)了排氣裝(zhuang)✏️置後，測量(liàng)即恢複🏃正(zheng)常。在流量(liang)計安裝時(shi)盡量避免(mian)出現非滿(man)管的情況(kuang)，如前面提(tí)及的在管(guan)線最低🥵端(duan)安裝或有(you)意将流量(liàng)計安裝在(zai)U型管道和(hé)垂直管道(dào)上。典型故(gu)障:煤氣化(huà)33單元P-3301AB出口(kou)流量，由于(yu)安裝在🌈泵(beng)的出口高(gāo)處水平管(guǎn)道上，造成(chéng)工藝水🐉沒(méi)充滿電磁(cí)流量計，造(zao)成指示波(bō)動大，即測(cè)量值和輸(shū)出處于一(yī)種随機的(de)狀态⁉️，不✔️停(tíng)地波動或(huo)是滿量程(chéng):工藝無法(fa)參⛷️考，把電(diàn)磁流量計(ji)改裝到垂(chuí)直管道或(huo)合适的🌐水(shui)平管線上(shang)，才能徹👨‍❤️‍👨底(di)解決問題(tí):存在同樣(yang)問題的還(hái)有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是由(you)于安裝位(wei)置不合适(shi)造成指示(shi)波動大。
3.2電(diàn)極腐蝕
　　在(zai)排除氣泡(pào)的因素後(hou)有因電極(ji)腐蝕而造(zao)成測量值(zhi)晃動的❗情(qing)況，且都以(yǐ)傳感器失(shi)效而告終(zhōng)。
　　由于電極(ji)材料的選(xuǎn)擇不當造(zào)成電極爲(wèi)被測液體(tǐ)✏️所腐蝕，從(cong)而導緻流(liu)量計輸出(chū)波動。電極(ji)一旦被腐(fǔ)蝕後，所造(zao)✏️成的❌結果(guǒ)對此的解(jiě)決方法，隻(zhī)有更換新(xīn)的電極💯。
3.3電(diàn)極結垢及(ji)電極短路(lù)
　　電極短路(lu)的判别比(bi)較簡單，若(ruo)被測介質(zhi)中含有金(jīn)屬物質時(shí)，電極短路(lù)較易診斷(duàn)，此時測量(liang)值明顯偏(pian)小或趨于(yu)零。但這種(zhong)㊙️現象在日(ri)常運行中(zhong)并不多見(jian)。因電磁流(liu)量計經常(chang)應用于原(yuán)水和污水(shuǐ)等計量環(huán)境，電極結(jie)❄️垢的發生(sheng)幾率較高(gāo)。當電極結(jié)垢時，表現(xian)爲信号逐(zhu)漸減小，直(zhí)至絕🈲緣而(ér)使得信号(hào)回路開路(lu)，此時流量(liang)信号被隔(gé)絕。
　　當被測(ce)介質的粘(zhān)度較高時(shi)，易在管壁(bi)附着和沉(chen)澱，若附着(zhe)🔴的🈚介質是(shi)比被測液(ye)體電導率(lü)高的導電(dian)物質，則信(xìn)号電勢被(bèi)分流而㊙️不(bu)能工作，即(ji)電極短路(lù)，若是非導(dǎo)電層，就🧡是(shì)我們日常(cháng)所說的電(dian)極結垢，則(ze)使電極開(kāi)路而不能(neng)工作。結合(hé)工藝工況(kuang)拆下清洗(xi)電磁流量(liang)計是一個(ge)比較徹⛹🏻‍♀️底(di)的方法。
　　典(dian)型案例:煤(mei)氣化14單元(yuán)，渣池循環(huan)水泵P-1402AB出口(kǒu)去V-1402的渣🤞池(chi)水的電磁(cí)流量計14FT-0003,由(yóu)于渣池水(shuǐ)含細渣和(he)污垢，加上(shang)是水平安(ān)裝，更容易(yi)造⁉️成襯裏(lǐ)和電極結(jie)垢，從而造(zào)成流量計(ji)的指示逐(zhú)漸減小。解(jie)決方💜案，是(shi)管路進行(háng)改造，增加(jiā)旁路，便于(yú)生産期間(jiān)可以交出(chu)，清洗電磁(cí)流量計。
3.4襯(chèn)裏變形
　　測(cè)量不準确(què)或電磁流(liu)量計損壞(huai)。襯裏變形(xing)，大多發生(shēng)在氟塑❄️料(liào)🐆的襯裏，氟(fú)塑料襯裏(li)特别是聚(ju)四氟乙烯(xī)(PTFE)襯裏本身(shēn)的工藝結(jié)構，因爲聚(jù)四氟乙烯(xi)與管壁間(jian)僅靠壓貼(tiē)，無粘結力(li)，故不能♍用(yòng)于負壓管(guǎn)道。聚四氟(fu)乙烯(PTFE)實☀️用(yòng)溫度不能(neng)大于150°，因此(cǐ)，聚四氟乙(yi)烯(PTFE)襯裏的(de)電磁流量(liàng)計不能應(ying)用于高溫(wen)場合管道(dao)，若在高😍溫(wēn)下瞬時形(xing)成負壓後(hòu)則會引起(qǐ)襯裏變形(xíng)。

　　典型案例(lì):煤化工裝(zhuang)置中，泵P-1601打(dǎ)到J-1602的電磁(ci)流量計16FT-0012，在(zai)🏃生産🧑🏽‍🤝‍🧑🏻工作(zuò)過🔴程中，指(zhǐ)示逐漸變(biàn)小，停車拆(chai)開檢查，檢(jian)查發🈲現四(sì)氟襯裏變(biàn)形，向内鼓(gǔ)泡，如圖3:後(hou)分析原因(yin)發現管道(dao)介質溫度(du)工🌏況在150°以(yǐ)上，因電磁(cí)流量計是(shi)四氟襯裏(li)♋，使用溫度(du)🚶‍♀️不應超過(guò)💔150°，另外工藝(yì)停泵P-1601，沒有(yǒu)打開排放(fàng)，電🏃‍♂️磁流量(liàng)計安裝位(wei)置又高，溫(wen)度冷卻冷(leng)凝後形成(cheng)負壓，造成(chéng)襯裏變形(xing)。

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