電磁流量計

• 概述

電磁流(liu)量(liang)計(以下簡(jian)稱EMF)是(shi)利用(yong)法拉弟(di)電磁感應定律(lv)制(zhi)成的(de)一種(zhong)測量(liang)導電液體體積流(liu)量(liang)的(de)儀表。

• 工(gong)作原理(li)

EMF的(de)基本原理(li)是法拉弟電(dian)磁感(gan)應定律，即(ji)導體在磁場中切割(ge)磁力運(yun)動時在其兩端產生感(gan)應電(dian)動勢(shi)。如圖所示，導電(dian)性液體在垂(chui)直于磁場的(de)非磁性測量管內流動，與流動方(fang)向(xiang)垂(chui)直的(de)方(fang)向(xiang)上產生與流量成比例的(de)感(gan)應電(dian)勢(shi)，電(dian)動勢(shi)的(de)方(fang)向(xiang)按(an)“弗來明右(you)手規(gui)則”，其值(zhi)如下(xia)式：

式中  E——感應電動勢，即流量信號，V；

      K——系(xi)數；

      B——磁感應(ying)強(qiang)度，T；

      D——測量管內徑，m

      ——平均(jun)流(liu)速，m／s。

  設液體(ti)的體(ti)積(ji)流量為q_v(m³／s)，q_v=∏D²/4則(ze)

    E=(4kB／∏D)q_v=Kq_v

式(shi)中K為(wei)儀表常數，K=4kB／∏D.

• 使用

使用時應注意的一(yi)般事項:   ‘

    液體應具有(you)測(ce)量(liang)所(suo)(suo)需的電導率，并要求電導率分(fen)布大體上均勻。因此流(liu)量(liang)傳感器(qi)安裝要避開(kai)容易產生電導率不均勻場所(suo)(suo)，例如(ru)其上游(you)附近加入藥(yao)液，加液點設于傳感器(qi)下游(you)。

    使用(yong)時傳感器測(ce)量管必須充滿(man)液(ye)體(非滿(man)管型(xing)例外)。

    有混合時，其分布應大體均勻(yun)。

    液體(ti)應與地同電位，必須接地。如工(gong)藝管(guan)道用(yong)塑料等(deng)絕緣(yuan)材料時(shi)，輸(shu)送(song)液體(ti)產生摩擦靜電等(deng)原(yuan)因，造成(cheng)液體(ti)與地間有(you)電位差。

流量傳感器安裝:

    (1)安裝場所

    通常電磁流量傳感器外殼防(fang)護等為IP65(GB 4208規定的防(fang)塵防(fang)噴水)，對安裝場所有以下要(yao)求(qiu)。

    1)測(ce)量(liang)混(hun)(hun)合(he)相(xiang)流體(ti)時，選(xuan)擇(ze)不會引起相(xiang)分離的(de)場所；測(ce)量(liang)雙組分液體(ti)時，避免(mian)裝(zhuang)在混(hun)(hun)合(he)尚(shang)未均勻的(de)下(xia)游(you)；測(ce)量(liang)化學(xue)反(fan)(fan)應(ying)管道時，要裝(zhuang)在反(fan)(fan)應(ying)充分完成(cheng)段的(de)下(xia)游(you)

    2)盡可能避免(mian)測(ce)量(liang)管內會變成負壓(ya)；

    3)選擇振動小(xiao)的場所，特別(bie)對(dui)一體型(xing)儀表；

    ;4)避免附近有大(da)電機(ji)、大(da)變(bian)壓器等(deng)，以免引起電磁場干擾：

    5)易于實現傳感器(qi)單(dan)獨接地的場所(suo)；

    6)盡可能避開周圍環(huan)境有高濃(nong)度腐蝕(shi)性氣體；

    7)環(huan)境(jing)溫度在(zai)一25／一l0—50／60。C范圍內，一體形(xing)結構溫度還受制于(yu)電子元器件，范圍(wei)要窄(zhai)些；

    8)環境(jing)相對(dui)濕度(du)在10％~90％范圍(wei)內；

    9)盡(jin)可能避(bi)免受陽光直照；

    10)避免雨水浸(jin)淋，不會被(bei)水浸(jin)沒(mei)。

    如果防護等是IP67(防(fang)塵防(fang)浸水(shui))或(huo)IP68(防(fang)塵防(fang)潛水(shui))，則無(wu)需上述8)、10)兩(liang)項要求。

  (2)直管段長(chang)度要求(qiu)

  為獲得正常測量(liang)(liang)精確(que)度，電(dian)磁流(liu)量(liang)(liang)傳感(gan)器上(shang)游(you)也要有一定長度直管段，但(dan)其長度與大(da)部分其(qi)他流量儀表相(xiang)比要求較低。900彎頭、T形管、同心異(yi)徑管、全開閘閥后通常認為只要離電中(zhong)心線(xian)(不(bu)是傳(chuan)感(gan)器進(jin)口端(duan)連接面)5倍直(zhi)徑(5D)長(chang)度的直(zhi)管段，不(bu)同開度的閥則

需10D；下游直管段為(2—3)D或無要(yao)求；但要(yao)防(fang)止蝶閥(fa)閥(fa)片伸入到傳感器測(ce)量管內。各標準(zhun)或檢定規(gui)程所提出上下游(you)直管段長度亦(yi)不(bu)*，匯集(ji)如表8．5所示，要(yao)求(qiu)比通常要(yao)求(qiu)高。這是由(you)于(yu)為保證達到當前O．5精度儀(yi)表的(de)要求。IS0 6817是(shi)使用(yong)EMF的(de)標準(zhun)(zhun)，該標準(zhun)(zhun)認(ren)為對任(ren)何類型流動(dong)擾動(dong)至少應有IOD的(de)直管，性(xing)能(neng)變動(dong)才(cai)能(neng)保證不超過1％。IS0 9104和(he)JJG l98是(shi)為評定EMF性(xing)能(neng)提出的(de)文件；表(biao)中所列JJG l98的(de)直管段長度是(shi)為精度0．5及以上的儀表。

直(zhi)管(guan)段長度(du)要求(qiu)

    如(ru)閥不能全開使用(yong)時，應按閥截流(liu)方向(xiang)和電軸成45。角度安(an)裝，則附加誤差可(ke)大(da)為減少。

    (3)安(an)裝位置和流(liu)動方向

    傳感器安裝方向水(shui)平、垂直或(huo)傾斜均可，不受限制。但測量固液兩相流(liu)體垂直安(an)裝(zhuang)，自下(xia)(xia)而上流(liu)動。這樣能避免水平安(an)裝(zhuang)時襯(chen)里下(xia)(xia)半部局部磨(mo)損嚴重，低流(liu)速

時固(gu)相沉淀等缺點。  

  水平(ping)(ping)安裝(zhuang)時要使電軸線(xian)平(ping)(ping)行于(yu)地平(ping)(ping)線(xian)，不要處(chu)于(yu)垂直(zhi)于地平線，因為處(chu)于底(di)部的(de)電易被(bei)沉(chen)積物覆蓋，頂部電易被(bei)液體中偶存氣泡擦(ca)過(guo)遮住電表面(mian)，使(shi)輸出信號波動。

    (4)旁(pang)路管、便于(yu)清洗(xi)連(lian)接(jie)和預(yu)置入孔

    為(wei)便于在(zai)工藝管(guan)道繼續流(liu)動和(he)傳感器停止流(liu)動時檢查和(he)調整零點，應(ying)裝旁路(lu)管(guan)。但(dan)大管(guan)徑管(guan)系因投(tou)資和(he)位置空間限制，往(wang)往(wang)不(bu)易辦到(dao)。根據(ju)電(dian)污(wu)染(ran)程度來校正測量值，或(huo)確定(ding)一個不(bu)影響測量值的(de)污(wu)染(ran)程度判斷基準是困難(nan)的(de)。除(chu)(chu)前(qian)文(wen)所述，采用非接觸電(dian)或(huo)帶刮的(de)刀清除(chu)(chu)裝置電(dian)的(de)儀表，可解決一些問題外(wai)，有時還需要清除(chu)(chu)內壁附(fu)著物，則可不(bu)卸下(xia)傳感器就(jiu)地(di)清洗。

    對(dui)于管(guan)徑大于1．5—1．6m的管(guan)系在EMF附近管(guan)道上(shang)，預置人孔，以便管(guan)系停止運行時(shi)清洗傳感器測(ce)量管(guan)內(nei)壁。

    (5)負壓管系的安裝

    氟塑(su)料襯(chen)里傳(chuan)感器(qi)須謹(jin)慎(shen)地應用于(yu)(yu)負壓(ya)管系；正壓(ya)管系應防止(zhi)產生(sheng)負壓(ya)，例(li)如液體(ti)溫(wen)(wen)度(du)高于(yu)(yu)室溫(wen)(wen)的管系，關閉(bi)傳(chuan)感器(qi)上下游截止(zhi)閥停(ting)止(zhi)運(yun)行后(hou)，流體(ti)冷卻收縮(suo)會(hui)形成負壓(ya)，應在傳(chuan)感器(qi)附近裝(zhuang)負壓(ya)防止(zhi)閥。有(you)制造廠規定FIFE和PFA塑(su)料襯(chen)里應用于(yu)(yu)負壓(ya)管系的壓(ya)力(li)可在20~C、100°C、130°C時使用的壓(ya)力(li)必須分別大于(yu)(yu)27、40、50kPa。

    (6)接地

    傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)必須單獨接地(di)(di)(接地(di)(di)電阻100Q以下(xia))。分離(li)型(xing)原則上接地(di)(di)應(ying)在(zai)傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)一(yi)側，轉換器(qi)(qi)(qi)接地(di)(di)應(ying)在(zai)同一(yi)接地(di)(di)點。如傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)裝在(zai)有陰腐蝕(shi)保護(hu)管道(dao)上，除了傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)和接地(di)(di)環一(yi)起接地(di)(di)外，還要用較(jiao)粗銅導線(xian)(16mm²)繞過(guo)傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰(yin)保護電(dian)流與(yu)傳感器之間隔離。

    有時候雜散(san)電流(liu)(liu)過大，如電解(jie)槽沿著電解(jie)液的泄漏電流(liu)(liu)影(ying)響EMF正常測量(liang)，則(ze)可采取(qu)流(liu)(liu)量(liang)傳感器與其連(lian)接的工藝之間電氣隔(ge)離的辦法(fa)[8]。同(tong)樣有陰(yin)保護(hu)的管線上，陰(yin)保護(hu)電流(liu)(liu)影(ying)響EMF‘測量(liang)時，也可采取(qu)本方法(fa)。

• 維護

    (1)零點檢查和(he)調整

    儀(yi)表投(tou)入運(yun)行前，通電(dian)后必須(xu)在傳感器充滿液體靜止狀態下調(diao)整(zheng)零點。投(tou)入運(yun)行后亦要根(gen)據液體使用條件定期停流作零點檢查(cha)；尤其(qi)對沉淀、易(yi)污染電(dian)，含(han)有固相(xiang)的非清潔(jie)液，在運(yun)行初(chu)期應多作檢查(cha)，以獲得經驗確定正常(chang)檢查(cha)周期。交流激(ji)磁(ci)方式的EMF與矩形(xing)波激(ji)磁(ci)相(xiang)比(bi)，更易(yi)產生零點漂移，因(yin)此(ci)更要注意檢查(cha)和調(diao)整(zheng)。

    (2)定期檢查傳感器電性(xing)能(neng)

    1)粗略(lve)地測量電(dian)間(jian)電(dian)阻(zu)斷開傳感(gan)器與(yu)轉換器間(jian)信(xin)號(hao)連(lian)線，傳感(gan)器內(nei)充滿液體，用萬用表測量兩電(dian)與(yu)接地端(duan)的電(dian)阻(zu)值(zhi)，是(shi)否(fou)在(zai)制造廠規定值(zhi)范圍(wei)內(nei)，且(qie)所(suo)測得(de)兩值(zhi)大(da)體相同。記錄下測量的電(dian)阻(zu)值(zhi)，此值(zhi)對以后(hou)判斷傳感(gan)器故障原因(如(ru)沉積層是(shi)導電(dian)的還(huan)是(shi)絕(jue)緣的)是(shi)有(you)用的。

    2)檢(jian)查(cha)電(dian)絕緣電(dian)阻傳感器放空液體，擦凈內壁，待*干(gan)燥后用兆歐(ou)計測量兩電(dian)和接地端(duan)子間的電(dian)阻。    ：

    3)檢查激磁線(xian)圈絕緣電(dian)阻(zu)卸(xie)下傳感器激磁線(xian)圈端子與轉換器間連線(xian)，用(yong)兆歐(ou)計測(ce)量線(xian)圈的絕緣電(dian)阻(zu)。

e+h渦街流量計維修規格

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