摘要：電磁(ci)流量計 因其(qí)無法比拟的(de)一些優點一(yi)直持有較高(gāo)的市場占有(you)🐇率。其結構簡(jian)單，流體流過(guò)流量計不會(hui)産生壓🤩力損(sǔn)耗，可以測量(liang)髒污介🐉質、渾(hun)濁介質及腐(fu)蝕介質的液(ye)固兩相流🔞量(liàng)，測量✊過程不(bu)易受液體的(de)密度、溫度、粘(zhān)度的影響，測(cè)速範圍比較(jiào)寬。介紹了電(diàn)磁流量計的(de)基本原理和(hé)使用優勢，分(fèn)析了電🏒磁流(liu)量計選用時(shi)需要考慮的(de)問題，對影響(xiang)其測量精度(du)的因素☀️提出(chu)了提高電磁(ci)流量計使用(yong)精度✏️的幾種(zhǒng)策略，并對主(zhu)要故障源和(hé)故障現象進(jin)行彙總對比(bi)，對于電🛀🏻磁流(liú)量計的使用(yòng)和維護有一(yī)👌定幫助。
　　電磁(cí)流量計是利(lì)用法拉第電(diàn)磁感應定律(lü)制成的一種(zhǒng)🔴測量🤞導🎯電液(yè)體體積流量(liang)的儀表。20世紀(jì)50年代初電磁(ci)流量🙇🏻計實現(xian)了工業⛷️化應(yīng)用,近年來在(zài)世界範圍内(nei)的♉産量約占(zhan)工業流量儀(yí)表台數的5%~6.5%。因(yin)其在測量過(guo)程中不受被(bèi)測介質的溫(wen)度、壓力、密度(dù)、粘度及流動(dòng)狀态等變化(huà)的影響的優(yōu)點,被普遍應(ying)用于新鮮水(shui)以及污水等(děng)導電液體的(de)測量中。
1電磁(ci)流量計的優(yōu)勢
　　電磁流量(liang)計的測量通(tōng)道是一段無(wu)阻流檢測件(jian)的光滑直管(guǎn)❤️,因不易阻塞(sāi)而适用于測(ce)量含有固體(ti)顆粒或纖維(wei)的液☁️固兩🌈相(xiàng)流體，如紙漿(jiang)、煤水漿、礦漿(jiang)、泥漿和污水(shui)等。電磁流量(liàng)計不産😘生因(yin)檢😘測流量所(suo)形成的壓力(li)損失,儀表的(de)阻力僅🌈是同(tong)一長度管道(dao)的📧沿程阻力(lì),節❤️能效果顯(xian)著,對要求低(dī)阻力損失的(de)大管徑供水(shui)管道最爲适(shi)合。測得的體(ti)積流量實際(ji)上不受流體(tǐ)密度粘度、溫(wen)度、壓力和電(dian)導率變化明(ming)顯的影響。與(yu)其他大部分(fèn)流量儀表相(xiang)比💔,前置直管(guan)段要求較低(di)。測量範圍度(du)大,通常✏️爲20:1~50:1,可(kě)選流量範🥵圍(wéi)寬。滿度值液(yè)體流速可在(zài)0.5~10m/s内✉️選定。不必(bi)取下作離線(xian)實💘流标定。口(kou)徑範圍比其(qí)他品👣種流量(liang)儀表寬,可達(da)到✌️3m。可測♉正反(fan)雙向流量。儀(yí)表輸出本質(zhì)上是線性的(de)。易于選擇與(yǔ)流體接觸件(jian)的材料品👄種(zhǒng),可🈲應用于腐(fu)蝕性流體。
2基(jī)本原理
　　電磁(cí)流量計的設(she)計是根據法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律,導管(guǎn)中導電的流(liú)體被看作導(dǎo)體,管道的内(nèi)徑可看作道(dao)導體🙇🏻的長,原(yuán)理圖如圖1所(suǒ)示，兩電極裝(zhuāng)到與管⁉️道的(de)中心軸和磁(ci)場方向組成(cheng)的平面相垂(chuí)直,拾取🌂液體(ti)産生的感應(yīng)電🐪動勢。感應(ying)電動勢爲:.
 
　　式(shì)中:E爲感應電(diàn)動勢;B爲磁感(gan)應強度;v爲平(píng)均流速;qv爲單(dān)位時間流過(guò)管道的橫截(jié)面積液體的(de)體積。
　　由上式(shi)看出瞬時流(liu)量隻和感應(yīng)電動勢成線(xian)性關🐕系，與📞其(qí)🎯他物理量無(wu)關，這是電磁(cí)流量計的優(you)點之🌈一。
3選用(yòng)電磁流量計(ji)要考慮的主(zhu)要因素
3.1液體(ti)電導率
　　電磁(cí)流量計使用(yòng)的前提必須(xū)導電,不能低(dī)于阈值,常規(guī)流量計阈值(zhí)一般在10-4~10-6s/m,應根(gēn)據型号而定(ding)。有機溶劑和(hé)石油制品🈚的(de)電導率較低(dī),因此不能用(yòng)電磁流🏃🏻‍♂️量計(ji)來♋測量。根據(jù)經驗,被測液(yè)體的電導率(lǜ)應該比儀表(biǎo)廠商所規定(dìng)的🏃‍♀️阈值的數(shu)量級至少要(yao)大一個數量(liàng)級,否則容易(yì)引起測量值(zhi)波動。
3.2精度等(deng)級
　　電磁流量(liang)計精度高的(de)誤差大約爲(wei)±0.5%~±1%,精度低的流(liú)量📱計大約🤞爲(wèi)±1.5%~±2.5%，價格也相差(chà)2倍左右。因此(cǐ)應該合理選(xuan)擇流量計,在(zài)精度要求不(bú)高的地方，選(xuǎn)用價格較低(di)的來減少成(chéng)本。有的流量(liàng)計精度更高(gāo),但是安裝條(tiáo)件要求很高(gao),如溫度20~22℃,甚至(zhì)要做實流校(xiào)準。
3.3流速和口(kǒu)徑的選擇
　　流(liu)量計的口徑(jing)可以不與管(guǎn)徑一緻,應根(gen)據流量而定(ding)。管道的液❓體(ti)經濟流速一(yī)般爲1.5~3m/s,在這種(zhong)流速下，流量(liang)計的口⛹🏻‍♀️徑和(he)管徑一緻即(jí)可。上限流速(sù)理論上是不(bú)限的,但是如(rú)果襯裏不能(néng)承受流體💞沖(chong)刷建議不♊超(chao)過5m/s。容易沉積(ji)結垢的液體(ti),選🌈用流速應(yīng)不小于2m/s。
4影響(xiǎng)電磁流量測(cè)量精度的因(yīn)素
4.1接地環和(hé)電極材質的(de)選擇問題
　　若(ruo)被測液體和(he)電極或接地(dì)環不匹配引(yin)發故障,除了(le)腐蝕問題，還(hái)有電極的表(biao)面效應,主要(yao)包括:化學⭕反(fan)應、極化現象(xiang)🚩、觸媒作用。接(jiē)地環也同樣(yang)有這些問題(ti),不過影響程(chéng)度小。
4.2管内液(yè)體不滿管
　　由(you)于流量計安(ān)裝的位置不(bú)良或者背壓(yā)不足，導緻液(ye)體不能充滿(mǎn)管道,緻使測(cè)量值比真實(shí)值要小。如果(guǒ)不滿管👄比較(jiào)嚴重，使電極(jí)漏出液面,就(jiù)沒有辦法測(ce)量液體了。如(ru)果流動♍是塞(sāi)狀流或氣🌍泡(pao)流,不僅會使(shǐ)測量值📞不準(zhun)，還會由于氣(qì)泡🔞瞬間碰到(dao)電極表面🧑🏽‍🤝‍🧑🏻而(er)造成輸出晃(huang)動。
4.3液體中含(han)固相
　　如果液(ye)體中含有顆(ke)粒，可能會造(zào)成的故障有(you):電極🔞和襯裏(li)🌂表面💋上覆蓋(gai)沉積層、襯裏(li)磨損或管道(dao)截面🌏積變小(xiao)。對于有些比(bǐ)較容易結晶(jing)的液體，當流(liú)體流經流量(liàng)計時易使内(nèi)壁挂有一層(ceng)固體🈲,所以可(ke)選用被測量(liang)管路非常短(duǎn),且容易拆📱卸(xiè)的流量計，在(zài)結晶後便于(yu)下線處理。
4.4安(an)裝
　　安裝過程(cheng)中，應該将流(liú)量計正負方(fāng)向和流體.流(liu)向一緻。避免(mian)安裝在強磁(cí)場的地方。流(liú)量計不應安(ān)裝在容易積(jī)氣的♍管道最(zui)高點,或者自(zi)上而下垂直(zhi)的管路,這🥰樣(yang)容易産生排(pai)空。流量計下(xià)遊不應直接(jie)将液體排入(ru)💋大氣，防止因(yin)背壓不足使(shi)流量計不滿(man)管。
5提高精度(dù)的主要策略(lue)
5.1需要實現對(duì)電磁流量計(ji)傳感器口徑(jing)的合理選擇(ze)
　　這一傳感器(qi)口徑的選擇(ze)将對流體在(zài)管道中的流(liú)速大小産生(shēng)決定性影響(xiǎng),同時也會對(duì)輸出電勢參(cān)數産生明顯(xian)影👉響,故而在(zài)選擇電磁流(liú)量計的過程(cheng)中,并不一定(dìng)以連接工藝(yi)管道的口徑(jìng)作爲選擇指(zhi)标，而應當根(gēn)據實際㊙️的使(shǐ)用流量進行(hang)選擇。--般來說(shuo)⛱️，在待安裝管(guan)道内部流體(ti)流動速度在(zài)1.5~3.0m/s區間的情況(kuang)🚶下，傳感器的(de)口徑需要與(yu)待安裝管道(dao)口徑保持--緻(zhì)🏃🏻,而在管道内(nèi)部流體流動(dong)速度<0.5m/s的情💃🏻況(kuang)下，則需要将(jiāng)儀表口徑控(kòng)制在管道口(kou)徑以下标準(zhun)。
5.2内襯和電極(jí)材料的選擇(zé)
　　爲了适應不(bu)同介質的測(cè)量條件,如流(liú)體介質的溫(wēn)度、壓力、腐蝕(shi)性、磨損性等(deng)的要求，要選(xuan)用不同的内(nèi)♉襯、電極材料(liào)。若傾向♋于耐(nai)磨損性能,則(zé)建議選擇聚(jù)氨酯橡膠材(cái)料，若傾向于(yú)耐腐蝕性能(néng),則傾向選擇(zé)聚四氟乙烯(xi)材料。
5.3保證被(bei)測流體滿管(guǎn)
　　在對電磁流(liú)量計進行安(ān)裝的過程中(zhōng),需确保流量(liang)✏️計測量管内(nèi)部充滿流動(dong)流體。主要依(yi)據是在電磁(ci)流量🈲計對管(guan)道内部流量(liang)水平進行測(cè)量的過程中(zhōng)，所獲取🛀🏻的主(zhǔ)要因素包括(kuò)斷面🚶面積及(ji)💯平面流動速(su)度這兩個方(fang)面,以上兩項(xiang)指标之積爲(wei)電磁流量計(jì)最終顯示的(de)🌐測量數值。故(gu)電磁流量計(jì)測量管隻有(you)在滿溢狀态(tai)🌍下才能确保(bǎo)所獲取數據(ju)的精準🥵可靠(kào)🐕。在水平安裝(zhuang)電磁♉流量計(ji)的過程中💚,需(xū)要将流量計(ji)置于管道最(zui)底部。在♻️此基(jī)礎上,針對氣(qì)液混合或固(gù)液混合的管(guan)道而言,除需(xū)要按照以上(shang)方式進🙇🏻行安(an)裝外，還需以(yi)傾斜🈲姿态放(fàng)🥵置流量計,避(bi)免混相流體(ti)當中的氣體(ti)或固體出現(xian)分離,影響測(cè)量的正确性(xìng)。
5.4接地和接液(yè)
　　需要做好在(zai)電磁流量計(ji)安裝過程中(zhong)接地及接液(yè)方面👣的工作(zuo)。爲确保流量(liàng)計的平穩、可(kě)靠運行,需設(she)置一個零電(dian)位🔅的基準點(diǎn)作爲參照。在(zài)此過程中,接(jiē)液處理的核(hé)心将管道内(nei)部導電液體(ti)⛷️接地設置爲(wei)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼零電位的基(jī)準點參照;而(ér)同時接地處(chu)理的核心是(shi)避免電磁流(liú)量計在測量(liàng)流體流速過(guo)程中受幹擾(rǎo)影響,并對電(diàn)磁流量計進(jìn)行合理的安(ān)全保護。與此(cǐ)同時,接地☎️處(chù)理還☁️能使靜(jìng)電感應及電(dian)磁感應所可(kě)能誘發的噪(zao)聲電壓得到(dào)有效抑制,剔(tī)除對測量數(shù)據的幹擾。通(tong)過對接地電(dian)阻水🏃🏻平的控(kong)制,使回路雜(za)🔞散電流壓降(jiàng)水平明顯降(jiang)低,依賴于降(jiang)低共模幹擾(rǎo)電壓的方式(shì)📐。
5.5接地具體要(yao)求
　　傳感器必(bi)須單獨接地(di)(接地電阻100Q以(yi)下)。分離型原(yuan)則上接地應(yīng)在傳感器一(yi)側,轉換器接(jiē)地應在同一(yī)接地點。如傳(chuan)感器裝在🌐有(yǒu)陰極腐蝕保(bao)護管道上，除(chu)了傳感器和(hé)接地環一起(qi)接地外，還要(yào)用較粗銅導(dao)線(16mm2)繞過傳感(gan)器跨接管道(dao)兩連接法蘭(lan)上，使陰極保(bǎo)護🤟電流與傳(chuán)感器之間隔(ge)離。有時雜散(sàn)電☔流過大,如(rú)電解槽沿着(zhe)電解液的洩(xie)漏電流影響(xiang)流量計的正(zheng)常測量,則可(kě)🍉采取流量傳(chuán)感器與其連(lián)🌏接的工藝之(zhī)間電♊氣隔離(lí)的辦法。同樣(yàng)有陰極保護(hù)的管線上，陰(yin)極👣保護電流(liu)影響測量時(shí),也可采取本(běn)方法。
6主要故(gù)障源和故障(zhang)現象
　　因外界(jiè)原因導緻儀(yi)表出現故障(zhàng)主要有三個(gè)方面:一是現(xian)場管道系統(tong)及安裝引起(qi)的故障;二是(shi)由被💜測介質(zhi)即流體方面(miàn)引起的故障(zhang);三是由現場(chǎng)環境♍因素引(yin)起的故障。具(jù)體分析内容(rong)見表1。
 
　　除了以(yi)上故障因素(sù)外，根據維護(hù)使用經驗，我(wǒ)們還要關注(zhù)因儀表井進(jìn)水、電極老化(hua)等因素帶來(lái)的故障,從⭐設(shè)計選型階段(duàn)就應考慮傳(chuan)感器的防護(hu)等級或電極(ji)材料。
7結束語(yǔ)
　　除選型和安(ān)裝方面的質(zhì)量控制措施(shī)對于提高電(diàn)磁流量🌂計✉️正(zheng)确性有重要(yào)影響外，在電(dian)磁流量計投(tóu)🔞人運行的後(hòu)期🐆維護🌈管理(li)🐕工作中,還需(xu)着重做好對(duì)電磁流量計(jì)電極污染的(de)防治工作，及(ji)🧡時對污染區(qu)域進行清垢(gou)處理,同時定(ding)期對接地電(dian)阻📐數值進行(hang)測量,以保障(zhang)電磁流量計(jì)能夠在安全(quan)範圍内可靠(kao)、高效的運行(háng),獲取精确的(de)測量數據。

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