摘要(yao):電磁流量(liàng)計 在工業(ye)生産中應(ying)用普遍,它(ta)的日常管(guǎn)理和維護(hù)工🚩作成爲(wèi)從業人員(yuán)的關注要(yao)點。從組成(chéng)結構、工作(zuo)原理和特(tè)點出發,介(jiè)紹✉️電磁流(liú)量計選型(xing)使用和維(wéi)護方法,并(bìng)對接地問(wen)題進行探(tan)讨,以供同(tóng)‼️行參考。
0引(yǐn)言
　　電磁流(liu)量計是一(yī)種新型的(de)流量測量(liàng)儀表,它的(de)出現得益(yì)于電子技(ji)術的發展(zhan),采用電磁(ci)感應原理(lǐ),利用電動(dòng)勢測量導(dǎo)電流體的(de)流量甲。随(suí)着我國工(gong)業✌️的發展(zhan),電磁流量(liàng)計的應用(yòng)領域更加(jia)廣泛,常見(jiàn)于石油、化(hua)工、冶金、礦(kuang)山、化工化(hua)纖🌈、給排水(shui)等行業。掌(zhang)握電磁流(liu)量計⭐的使(shi)用方法,做(zuò)好維護工(gong)作,能提高(gāo)其🧡使用性(xìng)能、延長其(qí)使用壽命(ming)。
1電磁流量(liang)計的組成(cheng)結構、工作(zuo)原理和特(te)點
1.1組成結(jié)構
　　一個典(dian)型的電磁(ci)流量計由(yóu)以下幾部(bù)分組成。
(1)磁(cí)路系統,可(ke)産生均勻(yún)的交流磁(ci)場或直流(liú)磁場。
(2)測量(liàng)導管,引導(dǎo)被測液體(tǐ),使用不導(dǎo)磁、低導電(dian)率和導熱(rè)率🐅、有㊙️一定(dìng)機械強度(du)的材料制(zhì)成。
(3)電極,引(yǐn)出感應電(dian)勢信号,安(an)裝時與管(guan)道垂直。
(4)外(wai)殼,爲鐵磁(ci)材質,可對(dui)外部磁場(chǎng)進行隔離(li)。
(5)襯裏,與被(bèi)測液體直(zhí)接接觸,促(cù)使測量導(dao)管耐腐蝕(shí),防止導管(guan)管壁短路(lù)。
(6)轉換器,對(duì)感應電勢(shì)信号進行(háng)放大,然後(hòu)轉換成統(tǒng)一的标✌️準(zhǔn)信号,還能(néng)抑制幹擾(rǎo)信号。
1.2工作(zuo)原理
　　電磁(cí)流量計的(de)工作原理(li)是電磁感(gan)應定律,當(dang)液體流經(jing)磁場時,會(hui)感應出一(yi)個電勢,這(zhe)個電勢和(he)平均✔️流速(sù)成正比。兩(liǎng)個電極檢(jiǎn)出的感應(yīng)電壓信号(hào),通過電纜(lǎn)傳輸到轉(zhuǎn)換器上,經(jing)數字💔化處(chù)理,最終的(de)流量數據(ju)呈現在顯(xiǎn)示屏上。其(qi)中,電極檢(jian)出的📧感應(ying)電勢爲:
E=kBVD(1)
　　式(shi)中,E爲感應(ying)電勢,V;k爲儀(yi)表的常數(shù);B爲磁感應(ying)強度,T;V爲✉️測(cè)量管截面(miàn)内的液體(ti)平均流速(su),m/s;D爲測量管(guan)的内徑🔴,m。
1.3特(tè)點
　　在實際(ji)應用中,電(diàn)磁流量計(ji)的特點包(bāo)括以下幾(jǐ)點☎️。
(1)不受液(yè)體的密度(dù)、溫度、壓力(li)、電導率等(deng)參數的影(yǐng)響。
(2)測量管(guan)内液體流(liú)通順暢,無(wu)壓損,尤其(qí)适合測量(liàng)漿📱液。
(3)耐腐(fǔ)蝕性和耐(nài)磨損性較(jiào)好,零點穩(wen)定,測量精(jing)度高。
(4)使用(yong)高性能的(de)微處理器(qi),方便參數(shu)設定,編程(cheng)簡單可靠(kào)。
(5)具有自我(wo)診斷、自我(wǒ)檢查功能(neng),故障處理(lǐ)更簡單方(fang)便。
2電磁流(liú)量計的選(xuan)型使用和(he)維護方法(fǎ)
2.1選型
2.1.1精度(du)等級
　　按照(zhào)精度等級(jí)的不同,電(diàn)磁流量計(ji)可分爲三(sān)大類:第一(yi)🔞類是低精(jing)度儀表,精(jing)度等級爲(wèi)1.5~2.5,最大允許(xǔ)誤差.爲±1.5%~±2.5%;第(dì)二類♉是精(jing)度儀表,精(jīng)度等級爲(wei)0.2~0.3,最大允許(xǔ)誤差爲±0.2%~±0.3%;第(di)三📧類是中(zhōng)等精度儀(yi)表,精度等(deng)級爲0.5~1.0,最大(da)允許誤差(chà)爲±0.5%~±1.0%,具體見(jiàn)表1。精🔴度等(děng)級越👄高,儀(yi)表的🔞價格(ge)越貴❌,因此(cǐ)需根據工(gōng)程實際需(xu)求進行選(xuan)擇
 
2.1.2量程和(hé)口徑
　　電磁(cí)流量計的(de)量程較寬(kuan),量程比達(dá)到100:1,選擇量(liang)程時要🔞滿(man)足兩個條(tiáo)件:滿量程(chéng)要高于液(yè)體的最大(da)流量值;液(ye)體正常流(liu)量值高于(yu)滿量程的(de)50%。在口徑選(xuan)擇上,主要(yào)參🏃🏻‍♂️考液體(tǐ)流速,通常(chang)在2~4m/s;若液體(ti)中😍含有固(gù)體顆粒,則(zé)流速🌐應不(bú)大于3m/s;若液(yè)體粘附管(guǎn)壁,則流速(su)應不大于(yu)2m/s。
2.1.3襯裏材料(liào).
　　選擇襯裏(li)材料時,綜(zong)合考慮液(ye)體的溫度(du),以及對材(cái)料的腐蝕(shi)性和磨損(sun)性,常用材(cái)料有天然(rán)橡膠、耐酸(suan)橡膠、氯丁(dīng)橡膠🏃‍♀️、聚胺(an)酯橡膠和(hé)聚四氟乙(yi)烯。其中,聚(jù)四氟乙烯(xi)可耐👄各種(zhǒng)酸類和濃(nóng)堿,耐磨性(xing)能良好,粘(zhān)接性稍差(cha),适用于溫(wen)度爲一80~+180℃的(de)液體。
2.1.4電極(ji)材料.
　　選擇(zé)電極材料(liào)時,要考慮(lü)耐腐蝕性(xing),以及電極(jí)表面📞是否(fou)發生化學(xué)反應、極化(huà)現象等,常(cháng)用材料有(you)钛、钽、哈氏(shì)📞合金、含钼(mu)耐酸鋼、鉑(bo)🈲銥合金等(deng)。其中,钽的(de)耐腐蝕性(xìng)優良,除了(le)氫氟酸、濃(nóng)硫酸和濃(nóng)堿外,對其(qí)餘化學介(jiè)質的腐蝕(shi)均可耐受(shou)。
2.2安裝
2.2.1管道(dào)式儀表
　　 管(guan)道式電磁(ci)流量計 ,安(an)裝要點如(ru)下。
(1)在傳感(gan)器的殼體(tǐ).上,标記的(de)流向箭頭(tou)代表液體(ti)的正流向(xiang),是制造企(qi)業統一規(gui)定的,安裝(zhuāng)時應該和(he)現場液🐅體(ti)的實際流(liu)向保持一(yī)-緻,确保儀(yi)表正常使(shi)用。
(2)根據使(shǐ)用條件,傳(chuan)感器可以(yǐ)垂直安裝(zhuāng),也可以水(shuǐ)平安裝🚩。
(3)安(ān)裝電磁流(liu)量計時,不(bu)能放在泵(beng)的抽吸側(cè)。
(4)流量計管(guǎn)道内,要一(yī)直有液體(tǐ)存在,不能(néng)空管。
(5)管道(dào)安裝時,如(ru)果落差超(chao)過5m,就應在(zai)下遊設置(zhì)控制閥[4]。
　　從(cong)管道設計(ji)角度看,爲(wei)了保證電(diàn)磁流量計(jì)正常運行(hang),提出👣以下(xià)要求。
(1)選擇(zé)安裝位置(zhì)時,要保證(zheng)溫度平穩(wěn),不會出現(xian)大的溫差(chà);避免陽光(guāng)照射,周圍(wéi)環境溫度(du)最低-25℃、最高(gāo)60℃;如果🔴安裝(zhuang)位置有熱(rè)源,就應設(shè)置隔熱裝(zhuang)置或通風(feng)設備;不要(yao)設置在産(chan)生電磁幹(gàn)擾的設備(bei)(如變壓器(qì)、電機✔️等)附(fù)近;監測大(da)氣環境,不(bu)能有腐蝕(shi)性、爆炸性(xìng)氣體。
(2)以傳(chuán)感器爲分(fen)界點,上遊(yóu)管道直管(guan)段的長度(du)不小于🙇‍♀️5倍(bèi)管徑,下👣遊(you)管道直管(guǎn)段的長度(du)不小于2倍(bei)管徑,能保(bǎo)證測量精(jīng)度。
(3)對存在(zài)振動的管(guan)道安裝電(diàn)磁流量計(jì)後,還應該(gāi)設置底座(zuò)和支⛱️撐,必(bì)要時設置(zhi)金屬保護(hu)闆,保證儀(yi)表的穩定(dìng)性。
(4)還要方(fāng)便日常維(wei)修,爲檢修(xiu)作業提供(gong)一定空間(jian)。
2.2.2插入式儀(yí)表
　　 插人式(shì)電磁流量(liàng)計 ,安裝要(yao)點如下。
(1)傳(chuán)感器的位(wei)置不限,在(zai)管道的任(ren)何位置均(jun1)可安裝,但(dan)🌈要求管道(dao)🙇‍♀️内時刻充(chōng)滿液體。
(2)傳(chuan)感器安裝(zhuāng)時,根據實(shi)際情況可(kě)水平安裝(zhuang)、垂直安裝(zhuāng)♋或🌂傾斜安(an)裝。其中,在(zài)水平管道(dao)上安裝時(shi),安裝角度(dù)控制在-45~+45,此(cǐ)時電極時(shi)刻處于液(yè)體中,不會(huì)出現絕緣(yuan)現象💚。
(3)如果(guo)液體容易(yi)産生沉澱(dian),那麽傳感(gan)器不能安(ān)裝在🏃‍♂️管道(dào)底部,防止(zhǐ)沉澱物覆(fu)蓋電極,影(ying)響測量結(jie)果。
(4)安裝電(dian)磁流量計(jì)時,不能放(fang)在泵的抽(chou)吸側。
(5)管道(dao)安裝時,如(ru)果落差超(chāo)過5m,就應在(zài)下遊設置(zhi)控制閥。
從(cóng)管道設計(ji)角度看,爲(wèi)了保證電(dian)磁流量計(jì)正常運💛行(háng),提出㊙️以下(xià)🐆要求。
(1)檢查(chá)管道的封(feng)閉性,避免(mian)存在附帶(dai)氣體造成(chéng)測量‼️誤差(chà)。
(2)彎頭、閥門(mén)、三通接頭(tou)後方會産(chan)生旋流,該(gai)部位不宜(yí)安裝傳💁感(gǎn)器
(3)不能安(ān)裝在有振(zhèn)動的管道(dao)上。
(4)以傳感(gǎn)器爲分界(jiè)點,前方直(zhí)管段的長(zhǎng)度不小于(yu)10倍管🌍徑,後(hòu)方直管段(duàn)的長度不(bú)小于5倍管(guan)徑,能保證(zheng)測量精度(dù)。
2.3維護
　　對電(dian)磁流量計(jì)進行維護(hu)時,應該從(cóng)各個組成(cheng)結構出發(fā)。其中電極(ji)的維護要(yào)點如下。
(1)儀(yí)表使用前(qian),使用标準(zhǔn)pH值溶液進(jìn)行标定,完(wan)成後使用(yong)蒸🌈餾水清(qing)洗電極,再(zài)使用待測(ce)液清洗。
(2)長(zhang)時間不使(shi)用儀表,要(yào)把電極取(qu)下來,其中(zhong)的觸感器(qì)元件非🧑🏽‍🤝‍🧑🏻常(chang)🛀🏻敏感,不能(néng)和硬物碰(peng)撞,否則就(jiù)會影響電(diàn)極的功能(néng)。
(3)儀表每次(cì)使用後,及(ji)時套上電(dian)極套,放人(rén)少量飽和(he)溶液,促使(shǐ)電🈲極的球(qiú)泡處于濕(shi)潤狀态。
(4)電(dian)極時刻保(bǎo)持幹淨,避(bi)免兩端出(chu)現短路問(wèn)題,否則🤟會(huì)降🛀🏻低測✉️量(liang)精度,縮短(duan)電磁流量(liàng)計的使用(yòng)壽命。
3電磁(ci)流量計的(de)接地問題(tí)
　　從電磁流(liu)量計的工(gong)作原理來(lai)看,傳感器(qì)接地點要(yao)和被測✉️液(yè)☔體電氣連(lian)接,這是基(ji)本條件,否(fǒu)則電磁流(liú)量計無法(fa)正常⚽運行(háng)💋。在轉✏️換器(qi)内,要想形(xíng)成對稱的(de)輸人回路(lù),要求輸人(ren)端中點和(he)液體均🌈處(chù)于零電位(wei),并且兩者(zhě)導通°。而在(zai)實際應用(yong)中,由于工(gong)況場合不(bú)同,要采用(yòng)不同的接(jie)地方式。
3.1金(jin)屬管道
　　當(dāng)電磁流量(liang)計安裝在(zai)金屬管道(dào)上時,如果(guo)金屬管道(dào)本身已經(jīng)接地,管道(dao)、流量計的(de)金屬墊片(piàn)、螺栓等形(xing)成一個✊整(zhěng)體,此時電(diàn)位爲零,那(nà)麽電磁流(liú)量計就不(bu)用再單獨(du)接地。對于(yú)這種情況(kuang),注意事項(xiang)有兩個。一(yī)是流量計(jì)本身的襯(chen)裏,--般不采(cai)用不鏽鋼(gāng)+非金屬🐆或(huò)碳鋼+非金(jin)屬材質,可(kě)避免導磁(cí)。二是襯裏(li)采用碳鋼(gāng)+非金屬材(cái)質,如果沒(mei)有非金屬(shǔ)法蘭翻邊(biān),有金屬墊(niàn)片,就不需(xu)單獨☎️接地(di);如果有非(fei)金屬法蘭(lán)翻邊,且連(lian)接螺栓的(de)電阻值大(dà)于0.03Ω,那麽應(ying)進行單獨(dú)接地。
3.2非金(jin)屬管道
　　電(diàn)磁流量計(jì)安裝在非(fei)金屬管道(dao)上,例如塑(sù)料管道、有(yǒu)絕☁️緣💔塗層(ceng)或襯裏的(de)金屬管道(dao),此時管道(dao)沒有和大(da)地連通🐅,就(jiu)必須對流(liú)量計進行(hang)接地處理(lǐ)。具體操作(zuò)時,傳感器(qi)兩♈端配置(zhì)接地環,促(cu)使被測液(ye)體良好接(jiē)地,此時電(dian)位爲零,流(liu)量計才能(neng)正常工作(zuo)。值得注意(yi)的是,使用(yong)接地環是(shi)首選方案(àn),但不是唯(wei)一方案。如(ru)果接地環(huán)口🤞徑大或(huò)材質特殊(shū),由于價格(gé)高,可采用(yong)三電極⭐的(de)方式進行(háng)接🍓地。
3.3帶陰(yin)極保護管(guǎn)道
　　金屬管(guǎn)線埋地敷(fu)設,而且較(jiào)長,爲避免(mian)造成化學(xue)腐🌏蝕🌈,應采(cai)取陰極保(bǎo)護措施。金(jin)屬管道實(shí)施陰極保(bǎo)護後,對地(dì)表現爲♻️負(fu)電位,此🐇時(shí)管道上安(ān)裝電磁流(liú)量計,應把(ba)流量計🛀🏻作(zuo)爲一個獨(dú)立個體,然(ran)後進行接(jie)地處理。如(ru)果流量計(jì)和金屬管(guǎn)道🤟連接,那(nà)麽陰極保(bǎo)護電流直(zhí)接經過儀(yi)表進人大(da)地,陰極保(bao)護的作用(yòng)就⛱️失去了(le)。另外❄️,設置(zhi)導線跨接(jie)金屬管道(dao)法蘭,能保(bao)證陰極保(bǎo)護的整體(ti)性。值得注(zhù)意的是🚶‍♀️,接(jie)地環、螺栓(shuān)、墊🍉片和陰(yin)極保護管(guǎn)道🔞間均要(yào)采取絕緣(yuán)措施。
4結語(yu)
　　綜上所述(shu),電磁流量(liàng)計在工業(yè)生産領域(yu)應用廣泛(fan),是一種新(xin)型的流量(liang)測量儀表(biǎo)。本文從精(jīng)度等級、量(liang)程和🔞口徑(jìng)、襯裏材料(liào)、電極材料(liao)四方面介(jie)紹了流量(liang)☁️計的選型(xing);以管道式(shi)、插人式儀(yí)表爲例指(zhi)出安裝要(yào)求,并總結(jié)了電極維(wéi)護方法。此(ci)外,針對不(bú)同類型的(de)⛹🏻‍♀️管道,采取(qǔ)合🌈理的接(jie)地方式,才(cái)能确保電(dian)磁流量計(jì)🆚正常運行(háng),提💘高測量(liàng)精度。

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