工業控(kòng)制中電(diàn)磁流量(liang)計的選(xuǎn)型及應(yīng)用

引言

      電磁(cí)流量計(jì)有一系(xì)列優良(liang)特性，可(ke)以解決(jue)其它流(liu)量計不(bu)易應用(yòng)的問題(ti)，如髒污(wu)流、腐蝕(shí)流的測(cè)量。在電(dian)磁流量(liang)計選型(xíng)、安裝和(he)😍使用方(fāng)面有一(yī)些技巧(qiǎo)和注意(yì)事👨‍❤️‍👨項，根(gēn)據🛀實際(ji)應用經(jīng)驗對這(zhè)些問題(ti)進行分(fen)析和讨(tao)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(diǎn)

     與(yǔ)其它流(liu)量計相(xiàng)比，電磁(cí)流量計(jì)具有下(xià)列優點(dian)：

    (1) 由(yóu)于測量(liang)通道是(shi)一段光(guāng)滑直管(guan)，不會發(fā)生阻塞(sāi)，因此，适(shì)用于測(cè)量含固(gu)體顆粒(li)的液固(gu)二相流(liú)體，如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污🧑🏽‍🤝‍🧑🏻水等(deng)。

    (2) 不(bú)産生流(liú)量檢測(ce)所造成(chéng)的壓力(li)損失，節(jie)能效果(guo)好。

    (3) 所測的(de)體積流(liu)量受流(liú)體密度(du)、粘度、溫(wen)度、壓力(li)和電導(dǎo)率變🔴化(huà)的影響(xiang)小。

    (4) 流量測(ce)量範圍(wei)度大，量(liang)程比可(ke)高達 L l000可選(xuǎn)流量範(fan)圍寬，液(yè)體流速(su)一般可(ke)在 0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型(xing)号儀表(biao)可在現(xian)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮(suo)小流🛀量(liàng)測量範(fan)圍，而不(bú)必拆下(xia)儀表進(jìn)行離線(xian)實流标(biāo)😄定。

    (5) 電磁流(liú)量計的(de)口徑範(fàn)圍比其(qi)他品種(zhǒng)流量儀(yi)表寬，從(cóng)幾毫米(mi)到 3m;可測正(zhèng)反雙向(xiàng)流量；也(ye)可測脈(mo)動流量(liang)（隻要脈(mo)動頻率(lǜ)低♈于激(ji)🌍磁頻率(lǜ)很多）；儀(yí)表輸出(chu)本質上(shang)是線性(xing)的。

    (6) 可應用(yong)于腐蝕(shi)性流體(tǐ)的測量(liàng)。

    (7) 與(yǔ)其它流(liú)量計相(xiang)比，電磁(ci)流量計(jì)所需直(zhi)管段較(jiào)短。

    但電磁(ci)流量計(jì)也存在(zài)以下缺(que)點：

    (1) 不能測(ce)量電導(dao)率很低(di)的液體(tǐ)．如石油(yóu)制品。

    (2) 不能(neng)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)和含有(you)較大氣(qi)泡的液(yè)體。

    (3) 由于襯(chèn)裏材料(liào)和電氣(qi)絕緣材(cái)料的限(xian)制，通用(yong)型電磁(cí)💃🏻流量計(ji)不💚适用(yong)于較高(gāo)溫度。

    (4) 投資(zi)相對較(jiào)高，特别(bie)是大口(kǒu)徑流量(liang)的測量(liàng)。

2. 電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuan)型

    電磁流(liu)量計選(xuǎn)型時應(ying)注意以(yǐ)下事項(xiang)：

    (1) 液(yè)體電導(dao)率應高(gāo)于允許(xu)的下限(xiàn)。各制造(zào)廠商生(sheng)産的産(chan)❓品對電(diàn)🛀導率下(xia)限值有(you)不同的(de)數值，目(mu)前，一般(bān)電磁流(liu)量計不(bu)🏒能測量(liang)電導率(lǜ)低于 5μS/cm的液(ye)體流量(liang)。

    (2) 液(ye)體流速(sù)應在流(liú)量計規(guī)定的範(fàn)圍内。一(yī)般電磁(ci)流☔量計(jì)🔴所測流(liú)體平均(jun1)流速應(yīng)在 1-10m/s範圍内(nèi)，部分廠(chang)家産品(pin)的流速(su)範圍可(ke)在 0.3-12m/s如西尼(ni)爾 SINIER的電磁(ci)流量計(ji)。若被測(cè)液體流(liu)速太低(dī)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuang)異徑管(guan)，使流速(su)控制在(zài)規定範(fàn)圍内。爲(wei)減小加(jia)裝異徑(jing)管造成(cheng)壓力損(sun)失和影(ying)響流速(su)分布，要(yao)求異徑(jìng)管中心(xin)錐角不(bu)超過 15。，而且(qiě)越小越(yue)好。

    (3) 電極形(xíng)式的選(xuan)擇。通常(chang)，不産生(sheng)結晶、結(jie)疤、不沾(zhān)污電極(ji)的流體(tǐ)介質可(ke)選标準(zhun)電極；對(dui)有污泥(ni)等沾污(wū)電極的(de)應用場(chang)合。

    (4) 襯裏和(he)電極材(cai)料的選(xuǎn)擇。根據(jù)液體的(de)腐蝕性(xìng)選用合(he)适💛的襯(chèn)裏和電(diàn)極材料(liào)。可查有(yǒu)關材料(liao)的防腐(fǔ)蝕手冊(ce)選定電(diàn)極🌈材料(liao)；耐混酸(suan)等成分(fen)複雜的(de)介質，應(ying)做挂片(pian)試驗。應(yīng)根據被(bèi)測介質(zhi)的腐蝕(shi)🏃‍♀️性，磨損(sǔn)性及溫(wēn)度來選(xuǎn)✂️擇電磁(ci)流量計(jì)的襯裏(lǐ)材料。

    (5) 滿足(zú)直管段(duàn)的要求(qiú)和接地(di)要求。從(cong)電極軸(zhóu)線開始(shi)測✉️量，一(yi)般🌈入口(kǒu)直管段(duàn)不小于(yu) 5D(直(zhí)徑 )，出口直(zhi)管段不(bú)小于 3D。爲使(shi)儀表可(kě)靠工作(zuò)，提高測(cè)量精度(du)，不受外(wai)界寄生(shēng)電勢的(de)幹擾，電(diàn)磁流量(liang)計的傳(chuan)感器應(ying)良好地(dì)單獨接(jiē)地。

    (6) 機型的(de)選擇。根(gen)據安裝(zhuāng)、使用和(hé)維護條(tiáo)件，選用(yòng)檢測和(hé)變送部(bù)分組合(hé)在一起(qi)的一體(ti)型或分(fen)體型電(dian)磁流量(liang)計。

    (7) 儀表防(fang)護等級(jí)的選擇(ze)。按照國(guo)标 GB420 8-8規定的(de)應用環(huan)境，選用(yong)儀表外(wai)殼防護(hù)等級。例(li)如， IP65爲防噴(pen)水型，它(ta)允許水(shuǐ)從任何(he)方向對(duì)儀表噴(pēn)水，儀表(biao)仍能正(zheng)常🏃🏻工作(zuo)； IP67爲(wei)防浸水(shuǐ)型，它允(yǔn)許儀表(biao)短時間(jian)内全部(bù)浸入水(shui)中仍能(neng)🚩正💋常工(gōng)作。

    (8) 儀表安(an)裝位置(zhì)的選擇(zé)。由于電(dian)磁流量(liang)計不能(neng)在不滿(man)管🧡或空(kong)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管情況(kuang)下工作(zuo)，所以應(yīng)保證測(ce)量管在(zài)所有時(shí)間内必(bi)須*注滿(mǎn)介質。

3. 電磁(ci)流量計(jì)的安裝(zhuang)

    安(ān)裝時應(yīng)注意以(yǐ)下事項(xiàng)：

    (1) 液(ye)體應具(ju)有測量(liàng)所需的(de)電導率(lǜ)，并要求(qiú)電導率(lǜ)分🍉布大(da)體上均(jun1)勻。因此(cǐ)流量傳(chuan)感器安(an)裝要避(bì)開容易(yì)㊙️産生🈲電(diàn)導率不(bu)🔴均勻的(de)場所，例(lì)如其上(shàng)遊附近(jin)加入藥(yao)液，加液(ye)點設😘于(yú)傳感器(qì)下遊；液(ye)體有混(hùn)合時，其(qí)分🈲布應(yīng)大體均(jun)勻。

    (2) 使用時(shi)傳感器(qì)測量管(guǎn)必須充(chong)滿液體(tǐ)（非滿管(guǎn)型例外(wài)）。

    (3) 液(ye)體應與(yu)地同電(dian)位。當工(gōng)藝管道(dao)是塑料(liao)等絕緣(yuán)材料時(shi)🐪，輸送液(ye)體會産(chǎn)生摩擦(ca)靜電，造(zào)成液體(ti)與地間(jian)有電位(wei)差👉，爲此(ci)需良好(hao)接㊙️地。

3. 1 流量(liang)傳感器(qi)的安裝(zhuang)

3.1.1 安(an)裝場所(suo)

    電(diàn)磁流量(liang)傳感器(qi)對安裝(zhuāng)場所有(yǒu)以下要(yao)求：

    (1) 測量混(hun)合相流(liú)體時，應(yīng)選擇不(bú)會引起(qǐ)相分離(lí)的場所(suǒ)💛安裝傳(chuan)感器；測(cè)量雙組(zu)分液體(tǐ)時，傳感(gǎn)器應避(bi)免裝在(zài)混合💰尚(shàng)未均勻(yún)㊙️的下遊(you)；測量化(huà)學反應(yīng)物料時(shí)，傳感器(qi)應安裝(zhuang)🚩在反應(ying)充分完(wán)成段的(de)下遊。

    (2) 盡量(liàng)避免測(ce)量管内(nèi)形成負(fù)壓。

    (3) 安裝位(wei)置應選(xuan)擇震動(dòng)小的場(chang)所，特别(bie)是一體(tǐ)型儀表(biao)。

    (4) 遠(yuan)離大電(dian)機、大變(bian)壓器等(deng)，避免引(yin)入電磁(cí)幹擾

    (5) 選擇(ze)易于實(shí)現傳感(gan)器單獨(du)接地的(de)位置。

    (6) 盡可(kě)能遠離(li)腐蝕性(xìng)氣體。

    (7) 環境(jìng)溫度應(ying)在儀表(biǎo)允許範(fan)圍内，一(yi)體型儀(yí)表受結(jié)💋構🍉影響(xiǎng)，對安💰裝(zhuāng)環境溫(wen)度的要(yào)求更高(gāo)。

    (8) 環(huan)境相對(duì)濕度應(yīng)在儀表(biao)允許範(fàn)圍内。

    (9) 犀可(kě)能避免(miǎn)受陽光(guang)直照，必(bì)要時加(jiā)防護罩(zhao)。

    (10) 儀(yí)表防護(hu)等級應(yīng)滿足應(yīng)用要求(qiu)。

3.1.2 直(zhi)管段長(zhang)度要求(qiú)

      根(gen)據儀表(biao)精度要(yào)求，電磁(cí)流量傳(chuan)感器上(shàng)遊通常(cháng)需有 5 D的直(zhi)管段，下(xia)遊是 3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝(zhuāng)位置和(hé)流動方(fāng)向

      傳感器(qì)安裝方(fāng)向水平(píng)、垂直或(huò)傾斜均(jun)可，不受(shòu)限制。測(cè)量📧固🌂、液(yè)兩⛹🏻‍♀️相流(liú)體垂直(zhi)安裝，自(zì)下而上(shang)流動。可(kě)防止水(shui)平安裝(zhuāng)時襯裏(li)下半部(bù)局部磨(mó)損嚴重(zhong)，低流速(su)時固相(xiang)沉澱等(děng)缺點。水(shui)🥵平安裝(zhuang)時要使(shǐ)電極軸(zhou)線平行(hang)于地平(ping)線，如果(guo)電極軸(zhóu)線垂❗直(zhí)于地平(píng)線，則處(chu)于💁底部(bu)的電極(ji)🚶‍♀️易被沉(chen)積物覆(fu)蓋，頂部(bù)的電極(jí)易被液(ye)🌈體中夾(jia)帶的❓氣(qì)泡覆蓋(gai)電極表(biao)面，造成(chéng)輸出信(xin)🔞号波㊙️動(dong)。圖 1所示管(guan)系中， c、 d爲适宜(yi)位置； a、 b、 e爲(wei)不宜位(wei)置， b處可能(neng)液體不(bú)充滿， a、 e處易積(jī)聚氣體(ti)，且 e處傳感(gan)器後管(guǎn)段短也(ye)有可能(neng)不充滿(mǎn)。對于固(gu)、液兩相(xiàng)流， c處亦是(shì)不适宜(yi)的位置(zhì)。

3.1.4 旁(pang)路管安(an)裝

      在連續(xu)生産的(de)工藝管(guǎn)道上，爲(wèi)了在不(bu)影響生(sheng)産的🆚情(qíng)況下對(duì)儀表進(jin)行維修(xiu)拆裝或(huò)内部清(qing)洗，傳感(gǎn)器應盡(jìn)💃🏻可能采(cǎi)用與主(zhu)工藝管(guǎn)道并聯(lián)安裝的(de)方式（旁(pang)路管安(an)裝），如圖(tú) 2所(suǒ)示。正常(cháng)生産時(shí)截止閥(fa) 1關(guān)閉，截止(zhi)閥 2、 3打(da)開，流體(tǐ)就可流(liú)過流量(liang)計實現(xian)流量測(ce)量。當傳(chuán)感☁️器發(fā)生故障(zhàng)需拆下(xia)維修時(shi)，隻要打(da)開截止(zhi)閥 l，關閉截(jie)止閥 2， 3，就能實(shí)現在不(bú)影響生(sheng)産的情(qing)況下對(duì)流量計(ji)進行拆(chai)除。當需(xu)要清洗(xǐ)流量計(ji)内部時(shí)，隻需打(dǎ)開截止(zhi)閥 1，關閉截(jié)止閥 2、 3，然後打(da)開流量(liàng)計兩端(duān)盲闆即(jí)可清洗(xi)。

    圖(tu) 2旁(páng)路管安(an)裝

      但是對(duì)于管徑(jing)大于 1. 5n韻管(guan)系因投(tou)資和空(kong)間位置(zhi)限制，不(bú)易實現(xiàn)旁路管(guǎn)安裝。此(cǐ)時爲了(le)便于管(guan)系停止(zhǐ)運行時(shí)維護人(rén)員進入(rù)管👨‍❤️‍👨道檢(jian)測、清洗(xi)傳感器(qi)内壁，需(xū)在流量(liàng)計附近(jìn)工藝管(guǎn)道上設(she)置人孔(kong)。

3.1.5 負(fu)壓管系(xì)的安裝(zhuang)

      氟(fú)塑料襯(chèn)裏傳感(gan)器須謹(jin)慎地應(ying)用于負(fu)壓管系(xì)。有👌可能(néng)㊙️出現負(fu)壓的正(zheng)壓管系(xi)應防止(zhi)産生負(fu)壓，例如(ru)液體溫(wen)度高于(yu)室溫的(de)管✍️系中(zhōng)，當管系(xi)停止運(yun)行關閉(bi)傳感器(qì)上下遊(you)截止閥(fa)後，由于(yu)流體冷(leng)卻收縮(suo)就🏒會形(xíng)成負壓(ya)，此時就(jiu)♊應設置(zhi)如圖 3所示(shì)的負壓(ya)防止連(lián)接。

3.1.6 接地

      傳感(gǎn)器必須(xū)單獨接(jiē)地（接地(dì)電阻 lOOΩ以下(xià)）。分離來(lai)自接地(dì)線混亂(luàn)的幹擾(rao)：超聲儀(yi)器接地(dì)、設備接(jie)地、系✏️統(tǒng)接地、保(bao)護接地(di)混亂，各(ge)個接地(di)點電位(wei)分布不(bú)均，不同(tong)接地點(dian)間存在(zài)電位差(chà)，引起地(dì)環路電(dian)流，影響(xiang)系統正(zhèng)常工作(zuo)。

2 .2 抗(kàng)幹擾措(cuò)施

2.2.1 屏蔽

      變頻(pin)器在運(yùn)行時會(hui)産生高(gao)次諧波(bō)，造成電(diàn)壓波形(xing)☀️畸變☔，嚴(yán)重影響(xiang)附近的(de)儀電設(shè)備動作(zuò)。屏蔽幹(gan)擾源是(shì)抗幹擾(rǎo)zui有效的(de)方♌法：

    (1) 在變(bian)頻器的(de)進線側(ce)安裝進(jìn)線電抗(kàng)器及進(jìn)線濾波(bo)器，抑制(zhì)幹擾信(xìn)号對電(dian)源的幹(gàn)擾。

    (2) 信号線(xian)全部采(cǎi)用屏蔽(bì)線，屏蔽(bi)層可靠(kao)接地，布(bù)線時盡(jin)量遠離(lí)變頻器(qì)的進、出(chū)線。

    (3) 電機電(diàn)纜也采(cai)用屏蔽(bì)電纜，屏(píng)蔽層可(kě)靠接地(dì)。原勻速(sù)段的電(dian)機控制(zhi)采用交(jiāo)流接觸(chù)器控制(zhi)，接觸器(qi)線圈斷(duan)、合瞬間(jiān)産生電(diàn)磁幹擾(rǎo)。針對這(zhè)種情況(kuang)，将交流(liú)接觸器(qi)改換成(chéng)無噪聲(shēng)固态接(jie)觸器，其(qi)控制電(dian)源改用(yong) 24直(zhí)流穩壓(yā)電源。

2.2.2 接地(dì)、濾波、阻(zǔ)容吸收(shou)保護

     針對(dui)供給超(chao)聲儀器(qi)使用的(de)電源直(zhí)接引至(zhi)電網的(de)問題，将(jiāng)儀💘器電(diàn)源和系(xì)統電源(yuán)分開，采(cǎi)用圖 7所示(shi)的解止(zhi)

     圖(tu) 3負(fu)壓防止(zhi)連接

型儀(yi)表原則(zé)上接地(di)應在傳(chuan)感器一(yi)側，轉換(huàn)器接地(di)應在同(tong)一接地(di)點。如傳(chuan)感器裝(zhuāng)在有陰(yīn)極腐蝕(shí)保護管(guan)道上，除(chu)⭐了傳感(gan)器和接(jie)♊地環一(yī)起接地(dì)外，還要(yao)用較粗(cu)銅導線(xian) (  16IT11112)繞(rao)道傳感(gǎn)器，跨接(jie)到管道(dào)的 2個連接(jiē)法蘭上(shang)，使陰極(ji)保護電(dian)流與傳(chuan)感器之(zhī)間隔🎯離(li)。一些🌈應(yīng)用場合(hé)的雜散(sàn)

電(dian)流過大(dà)，如電解(jiě)槽沿着(zhe)電解液(yè)的洩漏(lòu)電流影(yǐng)響電磁(ci)流量計(jì)正常測(ce)量時，可(kě)采取在(zai)流量傳(chuán)感器與(yu)其連🔞接(jie)的工藝(yi)管道之(zhi)間進行(hang)電氣隔(ge)離的辦(bàn)法。對🈲有(yǒu)陰極保(bǎo)護的管(guǎn)道，如果(guǒ)陰極保(bǎo)護電流(liú)影響 EMF測量(liang)時，也可(ke)以采取(qǔ)本方法(fa)。

3.2 轉(zhuǎn)換器安(ān)裝和連(lián)接電纜(lan)

      一(yī)體型電(dian)磁流量(liàng)計不需(xu)要單獨(dú)安裝轉(zhuan)換器；分(fèn)體式電(dian)磁流量(liang)😄計的轉(zhuan)換器安(an)裝在傳(chuan)感器附(fu)近或儀(yí)表室，安(ān)裝場所(suo)的選👄擇(zé)餘地較(jiào)大，轉換(huàn)器安裝(zhuāng)環境條(tiao)件比一(yī)體式好(hao)。其防護(hù)等級✔️可(ke)降低，例(li)如，可選(xuan) IP65或(huò) IP64（防(fang)塵防濺(jian)級）。安裝(zhuāng)場所的(de)要求與(yǔ) 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條相(xiang)同。圖 7電源(yuan)淨化  轉換(huàn)器和傳(chuan)感器間(jian)距離受(shòu)被測介(jiè)質電導(dǎo)率和信(xìn)号電纜(lǎn)💃🏻型🛀🏻号（即(ji)電纜的(de)分布電(dian)容、導線(xian)截面和(he)屏蔽☂️層(céng)數等）的(de)制約，需(xu)選用制(zhi)造廠随(suí)儀表所(suǒ)附（或規(gui)定型号(hao)）的信号(hao)電纜。一(yi)般儀表(biǎo) “使(shi)用說明(míng)書 ”對不同(tong)電導率(lǜ)液體提(tí)供允許(xu)的傳輸(shū)距離範(fan)圍。通常(cháng)，單層屏(píng)蔽電纜(lan)的傳送(song)距離爲(wei) 50 m

       爲(wèi)避免引(yǐn)入幹擾(rao)信号，信(xin)号電纜(lan)必須單(dān)獨穿在(zai)接💛地保(bao)護鋼管(guǎn)✊内，不能(néng)把信号(hào)電纜和(hé)電源線(xiàn)安裝在(zài)同一鋼(gang)管内。

4. 結語(yu)

       随(sui)着企業(yè)全面走(zou)向市場(chang)，企業生(shēng)産經營(ying)管理将(jiang)進一步(bù)深化🌈，流(liú)量計量(liàng)越顯重(zhong)要。電磁(cí)流量計(jì)作爲工(gōng)業流😘量(liàng)測量儀(yi)表的一(yi)種，隻有(you)在正确(que)選型、安(an)裝和使(shǐ)用的前(qián)提下🚶‍♀️才(cái)能更💰好(hao)地發揮(huī)其作用(yong)，滿足企(qǐ)業🧑🏽‍🤝‍🧑🏻計量(liang)的要求(qiu)，實現降(jiàng)💋低生産(chǎn)成本、提(tí)高經濟(ji)效益的(de)💛目的。

因此(cǐ)廣州迪(dí)川儀器(qi)儀表有(yǒu)限公司(sī)爲更好(hǎo)儀器儀(yí)表而不(bu)斷♻️努🛀力(lì)

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