摘要:本文介紹了電磁流量計的特點和注意事項。電磁流量計精度高、工作可靠、耐用性好、維護費用低，測量范圍寬。詳細介紹了電極及襯里材料的選擇，流量計安裝和使用注意事項、流量計的選型等，選用什么種類的電磁流量計，應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來確定。安裝在無振動、無強電磁場的環(huán)境中，盡量垂直安.裝，水平安裝需要安裝在低處，信號線使用屏蔽線，走線不能跟強電線路一起。通過合理選型，既提高了流量計測量精度，又延長了使用壽命，現(xiàn)在電磁流量計被廣泛應(yīng)用于電力、環(huán)保、冶金、化工、石化、醫(yī)藥、食品等行業(yè)，應(yīng)用前景廣闊。
1電磁流量計的特點
1.1優(yōu)點
①測量管與工藝管的口徑可以相同，管內(nèi)無可動部件及節(jié)流元件，沒有壓力損失，并且可以測量含有顆粒、懸浮物的介質(zhì)。②可以用來測量具有強腐蝕性的介質(zhì)。③輸出信號不受介質(zhì)的物理性質(zhì)如壓力、黏度、溫度的影響，輸出信號與流量大小具有很好的線性關(guān)系。④測量范圍寬，流量比達1:100，管徑可以做到lm.
1.2缺點
①介質(zhì)溫度、壓力不影響信號輸出大小與精度，但是管道承壓及襯里性質(zhì)影響其使用范圍，一般使用壓力不超過4MPa，溫度不超過150℃。②不能測量氣體、蒸汽和石油制品等非導電性介質(zhì)，要求介質(zhì)電導率大于5uS/cm.③根據(jù)電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電勢的大小跟介質(zhì)流速成正比，因此流速不能太低，一般要求流速下限為50cn/s,當流速不能達到要求時，可以通過縮徑的方式實現(xiàn)。
2電磁流量計傳感器的結(jié)構(gòu)
2.1檢測導管
檢測導管是由非導磁的高阻材料制成。為了避免勵磁線被檢測導管的管壁短路，并使檢測導管在較強的交變磁場中盡可能地降低渦流損耗，一般為不銹鋼、玻璃鋼或具有高電阻率的鋁合金。
2.2絕緣襯里
為了防止檢測導管被腐蝕并使內(nèi)壁光滑，常常在整個檢測導管內(nèi)壁涂_上絕緣襯里，襯里材料由工作溫度來決定一般常用陶瓷或?qū)ｉT的橡膠、環(huán)氧樹脂等。需要指出的是:用不銹鋼等導電材料做導管時，在檢測導管內(nèi)壁與電極之間必須有絕緣襯里，以防止感應(yīng)電勢被短路。
2.3電極
一般由導磁的不銹鋼材料制成，也有用鉑、黃金或不銹鋼鍍鉑、鍍黃金等制成。要求電極與內(nèi)襯平齊，以便流體通過時不受阻礙。電極宜安裝在管道水平方向，以防止沉淀物堆積在電極上而影響檢測的精度。
2.4傳感器的磁場
采用直流磁場，交變磁場都可以。直流磁場可以用永久磁鐵來實現(xiàn),這種結(jié)構(gòu)比較簡單。但是,由于采用直流磁場，在電極.上產(chǎn)生的感應(yīng)電勢為直流電勢，會引起被測介質(zhì)的電解，從而在電極上發(fā)生極化現(xiàn)象，破壞原來的檢測條件。所以，工業(yè)生產(chǎn)上用的電磁流量計一般采用交變磁場。采用交變磁場可以有效地消除極化現(xiàn)象。但是，由于電磁流量計在工作時，管道內(nèi)充滿導電液體，因而交變磁通就不可避免地要穿過由電極引線、被測液體和轉(zhuǎn)換部分的輸入阻抗構(gòu)成的閉合回路，從而在該回路內(nèi)產(chǎn)生一個附加的干擾電勢，會引起檢測誤差。因此，可在檢測部分的結(jié)構(gòu)上采取相應(yīng)措施，使進入儀表的干擾電勢互相抵消，消除此項影響。
3選型注意事項
3.1環(huán)境條件
電磁流量計安裝分為兩種:--體式和分體式。(1)現(xiàn)場和環(huán)境較好的條件下，一般選用一體式，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。(2)分體式電磁流量計即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同地點，一般出現(xiàn)以下情況時選用分體式:
①環(huán)境溫度或流量計轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60℃;
②管道振動較大的場合:③對傳感器的鋁殼嚴重腐蝕的場合:
④現(xiàn)場濕度較大或有腐蝕性氣體的場合:⑤流量計裝在高空或不方便調(diào)試的場合。
3.2防爆及防護等級
根據(jù)環(huán)境要求，選擇本安、隔爆型電磁流量計或普通型，并且滿足一定的防護等級，按規(guī)范進行安裝，提高儀表的安全性。
3.3電極材料
導電介質(zhì)在電磁流量計管內(nèi)通過時，在外加磁場的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電勢，電極的作用就是把產(chǎn)生的電動勢引出來,然后放大、輸出標準信號。電極直接跟介質(zhì)接觸，因此，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的化學性質(zhì)，選擇合適的電極，以免出現(xiàn)腐蝕。常用的電極材質(zhì)有鉭、鈦、316L、HC、鉑銥合金、碳化鎢等。
3.4接地環(huán)或接液環(huán)
電磁流量計的輸出信號比較小，一般只有2.5~8mV,小流量時信號可能低至幾微伏，外界稍有干擾就會影響測量精度。因此，儀表外殼、測量管、介質(zhì)、儀表屏蔽線等要做好等電位連接，并進行可靠、單獨接地。與介質(zhì)連接的金屬部.分，就叫接地環(huán)或接液環(huán)。接地環(huán)的材料選擇--般考慮經(jīng)濟性和耐腐蝕性，對于大口徑的金屬管道上的電磁流量計，為了節(jié)約成本，可以不設(shè)接地環(huán)，將流量計的法蘭和管道連起來然后再接地;如果電磁流量計用在小口徑的管道上或用在非金屬管道上，必須設(shè)置接地環(huán)。
3.5內(nèi)襯材料
內(nèi)襯主要作用是絕緣，預防電極短路，同時保護測量管不受介質(zhì)腐蝕。常用的內(nèi)襯材料包括:聚氨酯橡膠、PFA、天然軟橡膠、EPDM橡膠，選擇時應(yīng)根據(jù)介質(zhì)溫度、腐蝕性、是否含有固體顆粒、耐磨性能等情況，選擇合適的內(nèi)襯，延.長儀表使用壽命。
3.6供電電源
一般廠家的電磁流量計采用四線制接線，信號線與電源線分開，可以采用交流220V電源供電，也可以采用直流24V電源供電。原則上采用直流24V安全電源供電，特別是在易燃易爆的環(huán)境。
4安裝注意事項
4.1安裝地點的選擇
①盡量避免將電磁流量計安裝在溫度經(jīng)常變化的地點，降低溫度變化引起的溫漂，減少流量不穩(wěn)情況。如果現(xiàn)場受到熱源的輻射，必須采用熱隔離或通風設(shè)施。②避免將流量計安裝在受振動或撞擊的地方。③盡量避免將電磁流量計安裝在腐蝕性環(huán)境中，若不能避免，盡量選擇通風良好的環(huán)境。④電磁流量計盡量避免陽光直曬。⑤請勿將電磁流量計安裝在電動機、變壓器和其他強電源附近，減少電磁干擾。⑥留足必要的安裝及檢修空間。
4.2流量計可自動檢測正反方向
安裝儀表時，應(yīng)使流向箭頭同現(xiàn)場實際正流向保持一致。對分離型儀表，交換轉(zhuǎn)換器或傳感器一端的CD1和CD2端子上的連線，相當于切換流向。
4.3傳感器(含--體型)與管道的連接要求
首先，要注意傳感器本身不能作為荷重支撐點，它不能支撐毗連的工作管道。同時，傳感器安裝時應(yīng)當使其不受過大的拉緊應(yīng)力，應(yīng)考慮消除毗連管道因熱膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力影響。安裝傳感器時，應(yīng)保證測量管與工藝管道同軸。法蘭之間加裝的法蘭墊圈，應(yīng)有良好的耐腐蝕性能，該墊圈不得伸入管道內(nèi)部。在傳感器鄰近管道進行焊接或火焰切割時，要采取隔離措施，防止襯里受熱。為可靠測量，重要的是電極應(yīng)當完全浸沒在被測流體中，傳感器可以安裝在任何方位(水平、垂直、傾斜)，只要通過電極的連線基本處于水平位置即可(與水平線夾角一般<10度)，為了進一步減小夾帶氣泡對測量的影響，可以適當提高工作壓力。要避免管道內(nèi)產(chǎn)生負壓，損壞襯里。儀表安裝場所的磁場強度應(yīng)小于400A/m。
4.4與金屬管道的連接、連線和接地
流量信號是以介質(zhì)為參考點(0V)的差動信號，傳感器內(nèi)部已將信號參考點(OV)與金屬測量管連通。一般通過管道法蘭與儀表法蘭的連接螺栓雖然能使流量計取得介質(zhì)電位(0V)，但正規(guī)的方法是加裝電氣連線，確保以介質(zhì)為OV的流量信號可靠輸出。傳感器還應(yīng)加接地線，接地電阻應(yīng)小.于10歐姆。
4.5其他安裝注意事項
①電磁流量計接地裝置應(yīng)獨立設(shè)置，不能與電氣系統(tǒng)共用接地裝置，接地電阻≤109.②儀表安裝完畢，通過2mm2銅芯軟線將電磁流量計接地極連接到接地裝置。③為了保護電磁流量計內(nèi)襯不被機械劃傷，建議管道吹掃完畢后，再安裝電磁流量計。同時，在焊接管道時，嚴格控制電焊機接地線搭接位置，避免用電磁流量計本體作為導體通過焊接電流，以防電子線路被擊穿，造成儀表損壞。④為了防止電磁流量計受到管道的振動、熱脹冷縮的影響，避免將電磁流量計單獨固定，可以通過管道--起進行支撐。⑤電磁流量計中心軸應(yīng)與管道中心軸保持同心，以免引起測量誤差。⑥搬運電磁流量計時，應(yīng)保證流量計測量管部位均衡受力，或通過本體的吊環(huán)進行搬運，不能讓流量計信號引出管和接線盒受力。⑦當介質(zhì)中含有固體沉淀物時，電磁流量計應(yīng)垂直安裝，避免安裝在水平管道的最低點，以防物料堆積在管道內(nèi)。⑧盡量遠離泵出口安裝，因為泵出口介質(zhì)狀態(tài)不穩(wěn)定并且距離電動機太近，容易產(chǎn)生干擾。
5結(jié)束語.
電磁流量計是化工生產(chǎn)中常用的-種流量計，在設(shè)計、選型、安裝過程中，應(yīng)結(jié)合安裝地點、使用現(xiàn)場環(huán)境情況(防爆)以及介質(zhì)的物理、化學性質(zhì)，選擇合適的規(guī)格型號，進行規(guī)范安裝，以滿足不同的生產(chǎn)需要。
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