摘(zhāi)要:流量計 是工業(ye)生産的眼睛,同時(shí)也是計量科學技(ji)術的重👣要❄️組成🆚部(bu)分,與國民經濟的(de)發展、國防建設及(jí)科學研究密切相(xiàng)關。　　所以好的流量(liàng)計應用,對保證産(chǎn)品質量、提高生産(chan)效率、促進科技發(fa)展進步具有重要(yào)意義。文章着重對(duì)電磁流量計 的工(gong)作原理應用進行(háng)闡述,對電磁流量(liàng)計在工業.上如何(he)✔️合理的選用以及(ji)對電磁流量計的(de)應用心得和經驗(yàn)進行了總結。
0引唁(yàn)
　　流量計大部分用(yong)于測量管道或明(ming)渠中流體流量的(de)一種儀表設備。流(liú)量計是計量科學(xué)技術的重要組成(chéng)部分。流量🌐計廣⛹🏻‍♀️泛(fan)應用于國防建設(she)、工農業生産.科學(xué)研究對外貿易⁉️以(yǐ)及人民生活等各(gè)個領域🥰。如果沒有(you)流量計量🏃,那麽工(gōng)業将無法正♍常的(de)生産🔴,也無法保證(zhèng)工業的貿易來往(wang)。在化工行業,流量(liang)計💯量不正确會造(zào)成化學組分無🈲法(fǎ)達到标準要求,産(chǎn)品質量就無法得(dé)到保障💔,更嚴重的(de)還可能會導緻生(shēng)産安全事故。在工(gong)👉業生産中，液體、氣(qi)體😍.蒸汽等介👣質流(liu)量的測量和調節(jiē)十分重要。流量計(jì)量的正确與否對(duì)工業生産意義重(zhòng)大,随着科技不斷(duàn)的發展🏃,在工業的(de)應用上流量測量(liàng)的正确率已經成(cheng)爲保障安全運行(háng)的重要因素"。
1流量(liang)計的種類
(1)按測量(liàng)原理分類:力學原(yuan)理.電學原理熱學(xué)原理、光學👌原理、聲(sheng)⛱️學🏃🏻‍♂️原理、原子物理(lǐ)學原理等。(2)按測量(liàng)結構原理分類:容(róng)積式流量計.壓差(cha)式流量計. 浮子流(liú)量計 、 渦輪流量計(ji) .電磁流量計. 渦街(jie)流量計 . 質量流量(liang)計 等。
2電磁流量計(jì)的曆史
　　電磁流量(liang)計是采用法拉第(dì)電磁感應定律原(yuán)理制作而🔴成的一(yī)種可以測量導電(diàn)液體體積流量的(de)儀表設🐕備。20世紀50年(nian)代初電磁流量計(ji)實現了産業化應(yīng)用，70年代後期低頻(pin)矩形波勵磁替換(huàn)了🐅早期應用的工(gong)頻交流勵磁方式(shi),得到更爲廣泛的(de)應🚩用。近年來,電磁(cí)流量計的應用更(gèng)爲👈廣泛，給排水☎️工(gōng)程,固液兩相等難(nan)測流體🌈或要求較(jiao)高的🐕場，如:造紙産(chan)業紙漿液、有色冶(ye)金業的礦漿.選煤(mei)廠的煤漿.化學産(chǎn)業的✍️強侵蝕液以(yǐ)及鋼鐵🈲産業高爐(lú)冷卻水控制和監(jian)控，醫藥産業、食物(wu)産業、生物工程💞等(děng)有衛生要求的場(chang)所均有較好的應(ying)用。
3電磁流量計的(de)基本原理
　　測量原(yuán)理是基于法拉第(di)電磁感應定律。即(jí);導電液體在磁場(chang)中作切割磁力線(xiàn)運動時,導體中産(chan)生感應電動勢,其(qí)感應電勢E爲:
E=KBVD(1)
式中(zhong):K爲儀表常數;B爲磁(cí)感應強度;V爲測量(liàng)管截面内🈲的💃🏻平⛹🏻‍♀️均(jun)流速🏃🏻;D爲測量管的(de)内徑。
　　在電磁流量(liàng)計測量流量時,流(liu)體流過垂直于流(liú)動方🌈向時産生磁(ci)場,導電性液體的(de)流動感應出一個(gè)與平均流速(亦即(ji)體積流量)成正比(bǐ)的電壓,其感應🐆電(diàn)壓信号通過🎯兩個(ge)與液體直接接觸(chu)的電極檢出，并通(tong)過專用信号電♻️纜(lan)傳送至信号放大(dà)器,最終轉⛹🏻‍♀️換成統(tong)一的㊙️輸出信号。
4電(dian)磁流量計的優勢(shi)
(1)測量不受流體密(mi)度.黏度.溫度、壓力(li)等工況條件的影(yǐng)響;(2)測量🧡管内任何(hé)無節流元件,所以(yǐ)介質流過時，不會(huì)造成❗壓損，直管段(duan)要求與其他形式(shi)流量計相比相對(dui)較低;(3)具有良好🈲的(de)耐腐🔞蝕和耐磨損(sǔn)特性:(4)功耗相對其(qi)他形式的流量計(jì)相對較低.零點穩(wěn)定.精确度較高;(5)多(duo)㊙️種安裝形式可以(yi)便于用戶進行選(xuǎn)擇😄,例如:一體式.分(fèn)🔞體式.挂牆式等;(6)流(liú)量計可以雙🐅向測(ce)量,可顯示正、反向(xiàng)流量,并具有多種(zhǒng)💛輸出選擇,如:電流(liú)、脈沖、數字通訊、HART等(deng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼。
5電磁流量計的劣(lie)勢
(1)無法測量氣體(ti).蒸汽以及含有大(da)量氣體的介質:(2)基(ji)本無法⛱️測量🐅電導(dǎo)率很低或者不導(dao)電的液體介質;(3)會(huì)受到周圍強磁場(chǎng)的影響。
6電磁流量(liang)計的選用
6.1電極
　　一(yi)般情況下，測量介(jie)質不結晶、不沾污(wu)電極的介質🔆可選(xuan)☔用标準電極;如測(cè)量介質含有腐蝕(shí)性，應根據被測介(jiè)質的腐蝕特😘性進(jìn)行選擇，如介質混(hùn)雜建議進行挂片(pian)測試以防盲🔞目選(xuǎn)擇材質帶來不必(bì)要的經濟損失及(ji)安全風險。
舉　　例如(ru)下:工業上的用水(shui)、原水、下水、污水、稀(xi)酸、稀堿等弱腐蝕(shí)性🚩酸、堿.鹽,建議選(xuǎn)用316L材質;海水、鹽水(shuǐ)、弱酸.弱堿建議🏃選(xuan)用哈式合金材質(zhì);沸點的鹽酸.硝酸(suan)、硫酸強腐✍️蝕性建(jian)議選用钽材質⛱️。
6.2襯(chèn)裏
　　應根據被測介(jiè)質的腐蝕性,介質(zhì)磨損特性及介質(zhi)運行溫度範圍進(jìn)行選擇。例如:.-40~180℃,酸堿(jian)等強腐蝕性介💃質(zhi),衛生類介質建議(yi)選用🧑🏾‍🤝‍🧑🏼PTFE材質。-5~80℃,一般的(de)水、污水泥漿礦漿(jiang),建議選用氯丁橡(xiang)💜膠材質。
6.3防護等級(ji)的要求
　　根據國标(biāo)GB4208--2017與國際電工委員(yuán)會IEC标準(IEC529--76)關于外殼(ke)防護👄等級爲:IPXX,第一(yī)位代表的是防塵(chen)等級,考慮到工業(ye)生㊙️産中惡劣的環(huán)境與📞不定✌️因素，我(wǒ)們在工業使用中(zhong)基本選擇的都是(shi)IP6X,6數字🎯代表完全防(fáng)止💰外物及灰塵。所(suo)以基本在防護等(deng)級上選擇IP65\IP66\IP67\IP68,在工業(yè)中我們基本選擇(ze)IP67和IP68的較多，7數字代(dài)表在深達1m的水中(zhōng)防30min的浸泡🌐影響，8代(dai)表在深度超過1m的(de)水中防持續浸泡(pao)影響。
6.4接地環
　　普通(tōng)接地環，保護接地(dì)環,用于保護PTFE翻邊(bian)不受損傷及帶頸(jǐng)接地環,适用于磨(mo)損性介質,保護端(duan)部襯裏,延長傳感(gan)器壽命(建議與儀(yi)表--起訂貨和标定(dìng),否則可能影響精(jing)度),接地環材質:不(bu)🌏鏽鋼、哈氏合金、钽(tan)等。
6.5安裝方式
　　一體(ti)式、分體式或者挂(gua)牆式。
6.6電極形式
　　标(biāo)準型或刮刀型。
6.7電(diàn)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防爆等(deng)級
　　AEPSIATEX等。
7電磁流量計(ji)選用及應用的經(jīng)驗
　　當電磁流量計(ji)到貨之後,務必第(dì)-一時間安排人員(yuan)♌對其組🤩織進行驗(yàn)收,其中到貨檢查(chá)有幾點需格外⛹🏻‍♀️注(zhu)意。銘牌🚶‍♀️的檢㊙️查務(wu)必确認其參數是(shi)否齊全,參數與設(she)計規格書👉及計算(suan)書規格--緻,其中參(cān)數一般包括但不(bú)限于:産品制造廠(chang)名稱、産品規格型(xíng)号、出廠編号.公稱(chēng)通徑、流量範圍.精(jing)度等級.流量計特(tè)性系數.防爆等級(jí)、防📧護等級、制造年(nian)月等參數。外觀檢(jian)查時需要注意不(bú)得出現毛刺、刻痕(hén).裂紋.鏽蝕.黴斑.塗(tu)層⛹🏻‍♀️不允許有起皮(pí).剝㊙️落的現象。
　　法蘭(lan)密封面無任何損(sǔn)傷。如果條件允許(xu)可以用754連接變送(song)器♋檢查設置參數(shu)确保與設計規格(gé)書及計算規格書(shū)㊙️參數-緻,另🥵務必注(zhù)意K系數是否與銘(ming)牌--緻🏃🏻,生産日期是(shì)否與銘牌一緻，以(yi)防出現返修的産(chan)品。随機合格💔證書(shu)及檢定或标定🐆證(zhèng)書是否齊全且合(he)格,随機備件♌是否(fou)齊全且🌈合格。供電(dian)電壓是否與設計(ji)規格書或計算書(shū)保持一緻。變送器(qi)及傳感器蓋🔞是否(fou)蓋緊,孔洞是否封(fēng)堵合格,傳感器及(jí)變送器專用電纜(lǎn)是否提供，且無任(ren)何損傷。如檢查發(fā)現任何🔱問題,務必(bì)在第一時間✌️将驗(yàn)收情況反饋給商(shang)務部門,要求其盡(jin)快答複,避免因爲(wei)處理或者更換時(shi)間🚶‍♀️過長影響現場(chang)的安裝及施工。
(1)電(dian)極的材質選用并(bing)不是絕對的，當選(xuan)型時除了考慮設(shè)📐計的介質外，也要(yào)充分考慮是否存(cun)在其他介🔅質的可(kě)能，是否存在介質(zhi)發生改變或者濃(nong)度發生改變的🌂情(qing)況,評估後再做選(xuan)擇,避免造成設備(bei)損壞的風險。我們(men)在選用時經常會(hui)忽略可能存在的(de)介質,這導緻後期(qi)投用介質💃🏻後很快(kuài)就無法正常使用(yong),二次選型來解決(jué)投人的成本也會(huì)更高,而且更重要(yao)的還面臨着工藝(yi)是否具備隔離的(de)條件,此問題🔞會給(gei)貿易計量或成㊙️本(ben)核算帶來巨大困(kùn)難。解決辦法:在項(xiàng)目🐇詳細設計階段(duàn)時,首先工藝介質(zhì)要由設❌計院工藝(yì)專業和有生産運(yun)行經驗的業✍️主共(gong)同确認後再反饋(kui)給儀表專業進行(hang)選型确認，尤其明(míng)确💯濃度範圍，這是(shi)材質選擇的關鍵(jian)部分，同時也要充(chōng)分考慮材❤️質的投(tóu)資成本。
(2)襯裏材質(zhi)的選擇,很多會忽(hū)略掉耐磨性,一般(ban)在設計規格書💋中(zhong)并不會明确支持(chí)介質的特性,盲目(mù)地🈲選用✂️材質✂️會大(dà)🔴大縮短電💋磁流量(liang)計的使用壽命。解(jiě)決辦法:除正常的(de)原水、循環水🐉、酸.堿(jian)等👣以外的介質,需(xu)要格外注意，如設(she)計院未明确,且自(zi)己不了解介質特(tè)性時需格外注意(yì)。需向設計院和有(yǒu)生産運行經驗的(de)業主咨詢，之後再(zai)進行⁉️選型。同時也(yě)要充分考慮材質(zhi)😍的投資🚶成本,襯裏(li)材質不同會導緻(zhì)不同電♍磁流量計(jì)的價格🈲偏差很大(dà)。
(3)防護等級的應用(yòng)經過多年應用建(jiàn)議,戶外露天的選(xuǎn)擇🐕最好爲IP67,液下使(shǐ)用或者閥井内的(de)選擇最好爲IP68,特别(bié)提示🔞有很多閥門(mén)]井内設計防護等(děng)級是IP67,但在應用時(shi)發現流🌈量計安裝(zhuāng)位置頻繁出現閥(fá)門井内滲漏，或者(zhe)下雨存積井内導(dǎo)緻電磁流量計傳(chuan)感器長期處于水(shui)下,這導緻儀表元(yuan)件的損壞危害性(xing)最大。
(4)接地環的選(xuǎn)擇,很多工廠”爲了(le)便于安裝也爲了(le)節約🐕成本基本不(bú)選擇配備接地環(huan),自己安排施工單(dān)🌍位在法蘭面焊接(jiē)兩處螺釘,供連接(jiē)等電勢線使用。此(ci)方案也可接受,但(dan)務必注意焊接時(shí)對襯裏的保護，高(gāo)溫會導緻襯裏🎯的(de)破壞，如局部處理(li)破壞會導緻在介(jie)質投用後無法正(zheng)常使用,有腐蝕的(de)介質也會很快将(jiāng)襯裏損壞後面的(de)殼體穿孔，存在安(an)全風險。另焊接螺(luó)釘處❌,需注意防腐(fu)措施，我們會經常(chang)發🐇現現場電磁流(liú)量計的迅速腐蝕(shi)都源🔞自于焊接螺(luo)釘，基本都是焊接(jiē)後破壞了原🏃防腐(fu)塗層，施工後又不(bú)進行防腐導緻，尤(you)其是在存在酸霧(wu)區域更爲明顯。如(rú)果工藝🏃‍♂️管道是絕(jué)緣材質,那麽建議(yi)要配備接㊙️地環。信(xìn)号源參考零電位(wei),使被🙇🏻測💯介質與大(da)地相連通抗外界(jiè)幹擾。接地點離傳(chuan)感器越近越🔞好,絕(jué)不能與其他設備(bèi)接地點相連接,要(yao)求接地電阻≤100.接地(di)要💃🏻求電磁流量計(ji)變送器外殼.屏蔽(bi)線、測💞量導管及變(biàn)送器兩端的管道(dao)都要接地且單獨(dú)設置接地點,絕不(bú)能接在電機電氣(qi)等公用地線或上(shàng)下水管道_上📞;轉換(huàn)器部分已通過電(diàn)纜線接地,無須再(zài)行接地，以免因電(dian)位不同而引入幹(gan)擾。
(5)安裝方式可以(yi)根據需求自行選(xuan)擇,如沒有特殊要(yào)求,建議㊙️選擇分體(tǐ)式，根據使用經驗(yàn),雖然分體式增加(jia)了接線的環節以(yi)及安裝分體式變(bian)送器的工作量。但(dan)對于後期維護來(lái)講十分⛹🏻‍♀️便利,因🔞爲(wei)在應用中有一些(xie)一體式的電磁流(liú)量計🈲安裝位置⭐對(dui)維護工🥵作不便利(li),可能面臨需要搭(da)設腳手架或者進(jin)人受限空間作業(ye),這不但增加了維(wéi)修工時,也增加了(le)作🛀業的風險🧡,同時(shi)對于操作人員現(xian)場巡檢時,可以随(suí)時觀察到現場的(de)電磁流量計指示(shi)。當然如果工廠具(ju)有PRM管理系統，無論(lùn)哪🌂種安裝👅方式都(dou)可以。
(6)電極形式--般(bān)建議選擇廠家的(de)标準形式，對于污(wu)泥的工況有些設(she)計院會設計帶有(yǒu)挂刀功能的形式(shi),所謂刮刀電極💃就(jiu)是可以在工藝正(zheng)常運行時可以手(shǒu).動機械清理附着(zhe)于電極表面的沾(zhan)🛀🏻污物。目前也✨有一(yi)些廠家可以生🥰産(chan)在工藝運行的條(tiáo)件下将電極拆卸(xie)安裝的功能,這兩(liǎng)種功能在某些情(qíng)況會有一-定的作(zuo)用,但是對于維護(hù)來講,因爲增加了(le)附件也就是增加(jia)了維修的環節和(hé)精密封點,同時帶(dai)來的🌈就是故障率(lü)的增加，某些方面(mian)增加了維修的成(cheng)🤞本。
(7)供電選擇根據(ju)設計院的要求執(zhí)行即可,但仍然建(jiàn)🔞議可💜以🤞在詳設階(jie)段能夠确認電纜(lan)的路由距離,如果(guo)距離過長将導緻(zhi)電壓衰減,電磁流(liu)量計無法正常使(shǐ)用,這也是我們在(zai)🏃新建項目中常見(jiàn)的一種情況。(8)防爆(bào)級别和要求根據(ju)設計☔院提供的防(fang)爆區域等級要求(qiu)選型即可。
(9)現場施(shi)工單位的安裝不(bu)滿足電磁流量計(jì)的要求,此🔱問💃題大(da)多📞存在于新建工(gōng)廠和改擴建裝置(zhì),施工單位基本都(dōu)是☁️按圖施工，施工(gōng)後電磁流量計投(tou)用,介質因爲不滿(mǎn)🌍管的情況導緻無(wú)法正常使用。此問(wèn)題一直困擾用戶(hù),導緻後期需要調(diào)整電磁流量計位(wei)置或者變更管線(xiàn)走向😍既增大了施(shi)工量，也帶來了不(bu)必要的損失。
解決(jué)辦法:設計院在基(jī)礎設計時需要明(míng)确提出電磁⭐流量(liàng)🔱計直🌂管段要求及(ji)滿管要求，在現場(chang)施工安裝時需儀(yi)表專業人員及有(yǒu)生産運行經驗的(de)業主🚶‍♀️共同确認是(shi)否保證滿管,如确(què)🤩認無法滿足申請(qǐng)設計變更進😍行管(guan)線的💯調整。在PID圖🌐審(shen)查時我們需對幾(ji)點格外關注,安裝(zhuāng)要在控制閥門前(qian)，在🈲泵的後面進❤️行(hang)安裝。另注意電磁(ci)流量計的🈲直管段(duan)要求,一般是以電(dian)極爲起點,以前有(yǒu)很多施工人員一(yī)直是以法蘭進行(háng)計算是一種♊誤解(jiě)。如果具備條件🧑🏾‍🤝‍🧑🏼建(jian)議垂直安裝,使介(jiè)🙇‍♀️質自下而上流經(jīng)儀表。如不能垂直(zhí)💔安裝,水平安裝也(ye)可以,但要保證兩(liang)電極在同🧡一水平(ping)面上。當被測介⛱️質(zhi)中固體顆粒🆚多時(shi),應乘直安裝使襯(chen)🌈裏不受磨揭(水平(píng)安裝會造成局部(bù)磨損).流量計安.裝(zhuāng)使用時,不能在負(fù)壓的情況下使用(yòng)。因爲變送器的襯(chèn)裏容易剝落,所以(yi)流量計隻能在正(zhèng)壓的工藝🚩管線上(shàng)安裝使用。
(10)在施工(gōng)安裝電磁流量計(jì)時我們會常見到(dào)在緊固法🈲蘭連接(jiē)🐇的螺檢時造成襯(chen)裏的翻邊位置損(sǔn)壞,日後會很容🌈易(yi)的🤩導緻💋洩漏🆚或腐(fǔ)蝕，這就要求我們(men)在安裝電磁流量(liàng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計時,襯裏的翻邊(biān)會在受到壓力作(zuò)用下變形，安裝時(shi)務必要将螺🌏檢均(jun1)勻的擰緊，如果🈲有(yǒu)條件建議使用扭(niu)矩扳手進行安裝(zhuāng)。
(11)在介質投用後即(ji)使流量指标穩定(dìng)，也建議現場對♊電(dian)磁🐇流量計的振動(dòng)情況進行檢查,如(ru)果在這種工🌈況下(xia)㊙️長時👅間運行會導(dǎo)緻♍後續帶來的危(wēi)害，例如:電氣.元件(jian)的損傷💯.接線端子(zi)的松動.法蘭的洩(xie)漏等。
8結語
　　綜上所(suo)述,工業上合理地(di)選用電磁流量計(ji)且保證長期☎️可靠(kao)♊的應用關鍵的核(hé)心在于确認好設(she)計工況參✍️數,這❄️樣(yàng)才能保證在電磁(cí)流量計選型時是(shì)正确可靠的,到貨(huò)後嚴格🏃🏻‍♂️執行驗收(shou)标準☀️,安裝及施工(gong)🌍注意事項嚴格按(àn)照廠家指導要求(qiú)進行,相信電磁流(liu)量計在日後長時(shí)間的工，業應用中(zhong)會展現出正🎯确且(qie)可靠的特性。

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