工(gong)業控制中電(diàn)磁流量計的(de)選型及應用(yong)

引言

      電磁流量(liang)計有一系列(liè)優良特性，可(ke)以解決其它(tā)流量計不易(yì)應用的問題(tí)，如髒污流、腐(fu)蝕流的測量(liàng)。在🍓電磁流量(liàng)計選型、安💘裝(zhuang)和使用方面(miàn)有一些技巧(qiǎo)和🌈注意事項(xiang)，根據實際應(ying)用經驗對這(zhè)些問題進行(háng)分析和讨論(lùn)。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(quē)點

     與其(qí)它流量計相(xiàng)比，電磁流量(liang)計具有下列(lie)優點：

    (1) 由(yóu)于測量通道(dào)是一段光滑(hua)直管，不會發(fa)生阻塞，因此(cǐ)，适用于測量(liang)含固體顆粒(lì)的液固二相(xiang)流體，如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等(děng)🤞。

    (2) 不産生(sheng)流量檢測所(suo)造成的壓力(lì)損失，節能效(xiao)果好。

    (3) 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mì)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dǎo)率變化🔆的✉️影(yǐng)響小。

    (4) 流(liú)量測量範圍(wei)度大，量程比(bi)可高達 L l000可選流量範(fàn)圍寬，液體流(liú)速一般可在(zai) 0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型号儀(yí)表可在現場(chǎng)根據需要擴(kuò)大和縮小🔱流(liú)量測量範圍(wei)，而不必拆下(xia)儀表進行離(lí)線實💘流标定(ding)。

    (5) 電磁流(liu)量計的口徑(jing)範圍比其他(tā)品種流量儀(yí)表寬，從幾✌️毫(hao)米到 3m;可(ke)測正反雙向(xiàng)流量；也可測(ce)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻🐅率(lü)低于激磁頻(pin)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shang)是線性的。

    (6) 可應用于(yu)腐蝕性流體(tǐ)的測量。

    (7) 與其它流量(liàng)計相比，電磁(ci)流量計所需(xū)直管段較短(duan)。

    但電磁(ci)流量計也存(cun)在以下缺點(dian)：

    (1) 不能測(cè)量電導率很(hěn)低的液體．如(ru)石油制品。

    (2) 不能測量(liang)氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣(qi)泡的液體。

    (3) 由于襯裏(li)材料和電氣(qi)絕緣材料的(de)限制，通用型(xíng)電磁流量計(jì)不适用于較(jiao)高溫度。

    (4) 投資相對較(jiao)高，特别是大(da)口徑流量的(de)測量。

2. 電(diàn)磁流量計的(de)選型

    電(dian)磁流量計選(xuǎn)型時應注意(yì)以下事項：

    (1) 液體電導(dao)率應高于允(yǔn)許的下限。各(gè)制造廠商生(shēng)産的👨‍❤️‍👨産品對(duì)電♋導率下限(xian)值有不同的(de)數值，目前，一(yī)般電磁流量(liàng)計不能測量(liang)電導率低于(yú) 5μS/cm的液體(ti)流量。

    (2) 液(yè)體流速應在(zài)流量計規定(ding)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liàng)♋計所測流體(tǐ)平均流速應(ying)在 1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jiā)産品的流速(su)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(ěr) SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bei)測液體流速(su)太低，可以考(kao)慮加裝🙇🏻異🛀🏻徑(jing)💃🏻管，使流速控(kòng)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiao)加裝💋異徑管(guan)造成壓⛱️力損(sun)失和影響流(liu)速分布，要求(qiú)異徑管中心(xīn)錐角不超過(guo) 15。，而且越(yuè)小越好。

    (3) 電極形式的(de)選擇。通常，不(bú)産生結晶、結(jié)疤、不沾污電(dian)極的流體介(jie)🐇質可選标準(zhun)電極；對有污(wu)泥等沾污電(dian)極的應用場(chǎng)合。

    (4) 襯裏(lǐ)和電極材料(liào)的選擇。根據(jù)液體的腐蝕(shi)性選用🔞合适(shi)的襯裏和電(diàn)極材料。可查(cha)有關材料的(de)防腐蝕🙇🏻手冊(cè)選定電極材(cai)料；耐混酸等(deng)成分複雜的(de)介質，應做挂(gua)片試驗。應根(gēn)據被測介質(zhì)😍的腐蝕性，磨(mo)損性及溫度(du)來選擇電磁(cí)流量計的襯(chen)裏材料。

    (5) 滿足直管段(duan)的要求和接(jie)地要求。從電(diàn)極軸線開始(shi)測量，一般入(ru)口直管段不(bú)小于 5D(直(zhi)徑 )，出口(kǒu)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shi)儀表可靠工(gong)作，提高測量(liang)精度，不受外(wài)界寄生電勢(shi)的幹擾，電磁(ci)流量計的傳(chuan)感器應良好(hao)地單獨接地(di)。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(ān)裝、使用和維(wéi)護條件，選用(yòng)檢測和變送(song)部分組合在(zai)一起的一體(tǐ)型或分體型(xing)電磁💛流量計(ji)。

    (7) 儀表防(fang)護等級的選(xuǎn)擇。按照國标(biao) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuǎn)用儀表外殼(ke)防護等級。例(lì)如， IP65爲防(fáng)噴水型，它允(yǔn)許水從任何(hé)方向對儀表(biǎo)噴水，儀表仍(réng)能♻️正常工作(zuo)； IP67爲防浸(jin)水型，它允許(xu)儀表短時間(jian)内全部浸入(rù)水中仍能正(zhèng)常工作。

    (8) 儀表安裝位(wei)置的選擇。由(yóu)于電磁流量(liang)計不能在不(bú)🌐滿🎯管或🌈空管(guan)情況下工作(zuo)，所以應保證(zheng)測量管在所(suǒ)有時間内😄必(bì)須*注滿介質(zhi)。

3. 電磁流(liú)量計的安裝(zhuang)

    安裝時(shí)應注意以下(xia)事項：

    (1) 液(yè)體應具有測(ce)量所需的電(diàn)導率，并要求(qiu)電導率分布(bu)大體上均♌勻(yun)。因此流量傳(chuan)感器安裝要(yào)避開容易🌈産(chan)生電導率不(bu)均勻🌍的場所(suo)，例如其上遊(you)附近加入藥(yào)液，加液點設(she)🈲于傳感器下(xia)遊；液體有🔞混(hùn)合時，其分布(bu)應大體均勻(yún)。

    (2) 使用時(shi)傳感器測量(liang)管必須充滿(mǎn)液體（非滿管(guǎn)型例外📞）。

    (3) 液體應與地(di)同電位。當工(gōng)藝管道是塑(sù)料等絕緣材(cai)料時，輸送液(ye)體會産生摩(mó)擦靜電，造成(cheng)液體與地間(jiān)🥰有電🤟位差，爲(wei)此需良好接(jiē)地。

3. 1 流量(liàng)傳感器的安(ān)裝

3.1.1 安裝(zhuāng)場所

    電(dian)磁流量傳感(gan)器對安裝場(chang)所有以下要(yao)求：

    (1) 測量(liàng)混合相流體(ti)時，應選擇不(bu)會引起相分(fen)離的場所安(an)裝傳感器；測(cè)量雙組分液(ye)體時，傳感器(qi)應避免裝在(zài)混合😍尚未均(jun)勻的下👅遊；測(cè)量化學反應(ying)物料時，傳感(gan)器應安裝在(zai)反應🙇‍♀️充分完(wan)👄成段的下遊(yóu)。

    (2) 盡量避(bì)免測量管内(nèi)形成負壓。

    (3) 安裝位置(zhì)應選擇震動(dong)小的場所，特(tè)别是一體型(xíng)儀表。

    (4) 遠(yuǎn)離大電機、大(da)變壓器等，避(bì)免引入電磁(ci)幹擾

    (5) 選(xuǎn)擇易于實現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的位置(zhì)。

    (6) 盡可能(neng)遠離腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環(huán)境溫度應在(zai)儀表允許範(fan)圍内，一體型(xíng)儀表受結構(gou)影響，對安裝(zhuāng)環境溫度的(de)要求更高。

    (8) 環境相對(duì)濕度應在儀(yí)表允許範圍(wéi)内。

    (9) 犀可(kě)能避免受陽(yang)光直照，必要(yao)時加防護罩(zhào)。

    (10) 儀表防(fang)護等級應滿(man)足應用要求(qiú)。

3.1.2 直管段(duàn)長度要求

      根據儀表(biao)精度要求，電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器上遊通常(chang)需有 5 D的(de)直管段，下遊(yóu)是 3 D的直(zhí)管段。

3.1.3 安(an)裝位置和流(liú)動方向

      傳感器安裝(zhuāng)方向水平、垂(chui)直或傾斜均(jun1)可，不受限制(zhì)。測🐇量💃固、液兩(liang)🏃相流體垂直(zhí)安裝，自下而(er)上流動。可防(fang)❗止水平安✌️裝(zhuāng)時襯裏🛀下半(ban)部局部磨損(sǔn)嚴重，低流速(sù)時固相沉澱(diàn)等☎️缺點。水❤️平(píng)安裝時要使(shǐ)電極軸線平(ping)🌈行于地平線(xiàn)，如果電極軸(zhóu)線垂直于地(dì)平線，則處于(yu)底部的電極(jí)易被沉積物(wù)覆蓋，頂部的(de)電極易被液(yè)體中夾帶的(de)氣泡覆蓋電(diàn)極表面，造成(chéng)輸出信号波(bō)動。圖 1所(suǒ)示管系中， c、 d爲适(shì)宜位置； a、 b、 e爲(wèi)不宜位置， b處可能液(ye)體不充滿， a、 e處易(yi)積聚氣體，且(qiě) e處傳感(gǎn)器後管段短(duan)也有可能不(bu)充滿。對于固(gù)、液兩💁相流， c處亦是不(bu)适宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路管(guǎn)安裝

      在(zài)連續生産的(de)工藝管道上(shang)，爲了在不影(ying)響生産的情(qíng)況🐅下對儀表(biao)進行維修拆(chāi)裝或内部清(qīng)洗，傳感器應(yīng)盡可能采用(yong)與主工藝管(guan)道并聯安裝(zhuang)的方式（旁路(lù)管安裝），如圖(tú) 2所示。正(zhèng)常生産時截(jié)止閥 1關(guan)閉，截止閥 2、 3打開(kāi)，流體就可流(liu)過流量計實(shí)現流量測量(liang)。當傳感📱器發(fā)生故障🐇需拆(chai)下維修時，隻(zhi)要打開截止(zhǐ)閥 l，關閉(bi)截止閥 2， 3，就能實(shi)現在不影響(xiang)生産的情況(kuàng)下對流量計(ji)進行拆除。當(dang)需要☎️清洗流(liu)量計内部時(shí)，隻需打開截(jié)止閥 1，關(guan)閉截止閥 2、 3，然後(hou)打開流量計(ji)兩端盲闆即(ji)可清洗。

    圖 2旁路(lù)管安裝

      但是對于管(guǎn)徑大于 1. 5n韻管系因投(tou)資和空間位(wei)置限制，不易(yì)實現旁路管(guan)安✔️裝。此時爲(wèi)了便于管系(xì)停止運行時(shí)維護人員進(jin)入管道檢測(cè)、清洗傳感器(qi)内壁，需在流(liu)量計附近工(gong)藝管道上設(shè)置🈲人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟(fu)塑料襯裏傳(chuán)感器須謹慎(shen)地應用于負(fù)壓管系。有可(kě)能出現負壓(ya)的正壓管系(xì)應防止産生(shēng)負壓，例如液(ye)體溫度高于(yú)室溫的管系(xì)中，當管系停(ting)止運行關閉(bì)傳感🐪器上下(xia)遊截止閥後(hòu)，由于流體冷(lěng)卻收縮就❄️會(hui)形成負壓，此(ci)時就應設置(zhi)如圖 3所(suǒ)示的負壓防(fáng)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuan)感器必須單(dān)獨接地（接地(di)電阻 lOOΩ以(yi)下）。分離來自(zì)接地線混亂(luàn)的幹擾：超聲(shēng)儀器接地、設(shè)🌈備接地、系統(tǒng)接地、保護接(jiē)地混亂，各個(ge)接地點電位(wei)分布不均，不(bu)同接地點間(jiān)存在電位差(cha)，引起地環路(lu)電流，影響系(xì)統正常🤟工作(zuo)。

2 .2 抗幹擾(rǎo)措施

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻(pín)器在運行時(shí)會産生高次(cì)諧波，造成電(dian)壓波形畸變(biàn)，嚴重影♈響附(fu)近的儀電設(she)備動作。屏蔽(bi)幹擾源是抗(kàng)幹擾zui有效🌏的(de)方♊法：

    (1) 在(zài)變頻器的進(jin)線側安裝進(jìn)線電抗器及(ji)進線濾波器(qi)❄️，抑♈制幹擾信(xin)号對電源的(de)幹擾。

    (2) 信(xìn)号線全部采(cai)用屏蔽線，屏(píng)蔽層可靠接(jiē)地，布線時盡(jìn)量遠離變頻(pín)器的進、出線(xian)。

    (3) 電機電(diàn)纜也采用屏(píng)蔽電纜，屏蔽(bì)層可靠接地(dì)。原勻速段🙇🏻的(de)✏️電機⛱️控制采(cai)用交流接觸(chù)器控制，接觸(chu)器線🔞圈斷♈、合(hé)瞬間産💃生電(dian)磁幹擾。針對(dui)這種情況，将(jiang)交流接觸器(qi)改換成無噪(zào)聲固态接觸(chu)器，其控制電(diàn)源改用 24直流穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接地(dì)、濾波、阻容吸(xī)收保護

     針對供給超(chāo)聲儀器使用(yòng)的電源直接(jie)引至電網的(de)問題，将儀器(qi)🔅電源和系統(tong)電源分開，采(cai)用圖 7所(suo)示的解止

     圖 3負(fù)壓防止連接(jie)

型儀表(biǎo)原則上接地(dì)應在傳感器(qi)一側，轉換器(qi)接地應在同(tóng)一接地點。如(ru)傳感器裝在(zài)有陰極腐蝕(shi)保護管道上(shàng)，除了傳🔴感器(qi)和接🥵地環一(yi)起接地外，還(hai)要用較粗銅(tong)導線 (  16IT11112)繞(rao)道傳感器，跨(kuà)接到管道的(de) 2個連接(jie)法蘭上，使陰(yīn)極保護電流(liú)與傳感器之(zhi)間隔離。一⭕些(xie)應⛷️用場合的(de)雜散

電(dian)流過大，如電(dian)解槽沿着電(diàn)解液的洩漏(lòu)電流影響⭕電(dian)☀️磁流量計正(zheng)常測量時，可(kě)采取在流量(liang)傳感器與其(qi)連接的工藝(yi)管道之間進(jìn)行電氣隔離(lí)的辦法。對有(yǒu)陰極保護的(de)管道，如果陰(yin)極保護電流(liu)影響 EMF測(cè)量時，也可以(yǐ)采取本方法(fǎ)。

3.2 轉換器(qì)安裝和連接(jiē)電纜

      一(yi)體型電磁流(liú)量計不需要(yao)單獨安裝轉(zhuǎn)換器；分體式(shì)⁉️電磁🤩流量計(ji)的轉換器安(an)裝在傳感器(qì)附近或儀☂️表(biao)室，安裝場所(suo)的選擇餘地(di)較大，轉換器(qi)安裝環境條(tiáo)件比一體式(shi)好。其防護等(deng)級可降低💛，例(lì)如，可選 IP65或 IP64（防塵(chen)防濺級）。安裝(zhuāng)場所的要求(qiu)與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiao)相同。圖 7電源淨化  轉換器和(hé)傳感器間距(ju)離受被測介(jie)質電導率和(hé)信号電纜型(xing)🔞号（即電纜的(de)分布電容、導(dao)線截面和屏(píng)蔽層數等）的(de)制約，需選用(yòng)制造廠随儀(yi)表所附（或規(guī)定型号）的👨‍❤️‍👨信(xìn)号電纜。一般(bān)儀表 “使(shǐ)用說明書 ”對不同電(diàn)導率液體提(tí)供允許的傳(chuan)輸距離範圍(wéi)。通常，單層屏(píng)蔽電纜的傳(chuan)送距離爲 50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信号(hào)，信号電纜必(bi)須單獨穿在(zài)接😘地💃🏻保護🏃鋼(gang)管内，不能把(ba)信号電纜和(he)電源線安裝(zhuāng)在同一鋼管(guan)内。

4. 結語(yǔ)

       随着企(qi)業全面走向(xiàng)市場，企業生(sheng)産經營管理(li)将進🍓一步深(shen)🔴化，流量計量(liang)越顯重要。電(dian)磁流量計作(zuò)爲工業流量(liang)測量儀表的(de)🈚一種，隻有在(zai)正确選型、安(an)裝和使用的(de)💰前提下才能(neng)更好地發♉揮(hui)其作用，滿足(zú)企業🤞計量的(de)要求，實現降(jiàng)🐆低生産成🔅本(běn)、提高經濟效(xiào)益的✉️目的。

因此廣州(zhou)迪川儀器儀(yi)表有限公司(sī)爲更好儀器(qì)儀表而不斷(duan)💃努力♋

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