Prowirl 73F渦街流量計

• 概述

電(dian)(dian)磁(ci)流量(liang)(liang)計(以下簡稱EMF)是利用(yong)法拉弟(di)電(dian)(dian)磁(ci)感應定律制成的(de)一種測(ce)量(liang)(liang)導電(dian)(dian)液體體積流量(liang)(liang)的(de)儀表。

• 工作原(yuan)理

EMF的(de)基本原理(li)是法拉弟電(dian)(dian)磁感(gan)應定律(lv)，即導體在(zai)磁場中(zhong)切(qie)割磁力運動(dong)時在(zai)其兩(liang)端(duan)產(chan)生感(gan)應電(dian)(dian)動(dong)勢。如圖所(suo)示，導電(dian)(dian)性液體在(zai)垂(chui)直于(yu)磁場的(de)非磁性測量(liang)管內(nei)流(liu)(liu)(liu)動(dong)，與流(liu)(liu)(liu)動(dong)方(fang)向垂(chui)直的(de)方(fang)向上產(chan)生與流(liu)(liu)(liu)量(liang)成比例的(de)感(gan)應電(dian)(dian)勢，電(dian)(dian)動(dong)勢的(de)方(fang)向按(an)“弗來明(ming)右手(shou)規則”，其值如下式：

式中  E——感應(ying)電(dian)動勢(shi)，即流量信號(hao)，V；

      K——系(xi)數(shu)；

      B——磁感應(ying)強度(du)，T；

     ; D——測量管內徑，m

      ——平均流速，m／s。

  設液體的體積流量為q_v(m³／s)，q_v=∏D²/4則

    E=(4kB／∏D)q_v=Kq_v

式中K為儀表常數，K=4kB／∏D.

• 使用

使用時應(ying)注意的(de)一般事項:   ‘

    液(ye)體應(ying)具有測量(liang)所需(xu)的(de)電(dian)(dian)導(dao)率(lv)，并要求電(dian)(dian)導(dao)率(lv)分布大體上(shang)均勻。因此流量(liang)傳感器安裝要避開容易產生電(dian)(dian)導(dao)率(lv)不均勻場所，例如其上(shang)游附近(jin)加入藥液(ye)，加液(ye)點設于傳感器下(xia)游。

    使用時傳感器(qi)測量管(guan)必須充(chong)滿液體(非滿管(guan)型例外)。

    有混合時(shi)，其分(fen)布應大體(ti)均勻。

    液(ye)體應與地同電位，必(bi)須接(jie)地。如工藝管道(dao)用塑料等絕緣(yuan)材(cai)料時(shi)，輸送(song)液(ye)體產生摩擦靜電等原因，造成液(ye)體與地間有(you)電位差。

流(liu)量傳感器安裝:

    (1)安裝場所

    通常電磁流量傳感(gan)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(xia)要求。

    ;1)測量(liang)混合(he)相(xiang)流體(ti)時，選(xuan)擇(ze)不會引起(qi)相(xiang)分(fen)離(li)的(de)場所；測量(liang)雙組分(fen)液體(ti)時，避免裝在混合(he)尚未均勻的(de)下游(you)(you)；測量(liang)化學反應管道時，要裝在反應充(chong)分(fen)完(wan)成(cheng)段(duan)的(de)下游(you)(you)

    2)盡可能避免測量管內會變成負壓；

    3)選(xuan)擇(ze)振動小的場所，特別(bie)對一體型儀(yi)表；

    4)避免附近有大電(dian)機、大變壓(ya)器(qi)等，以(yi)免引起電(dian)磁場(chang)干擾：

    5)易于實現傳感器(qi)單獨接地的(de)場所；

    6)盡可能避開(kai)周圍(wei)環(huan)境有高濃度腐蝕性氣體；

    7)環境溫度在一25／一l0—50／60。C范(fan)圍內，一體形(xing)結構溫度還受制于電子(zi)元器件(jian)，范(fan)圍要窄(zhai)些；

    8)環境(jing)相對濕(shi)度在10％~90％范(fan)圍內；

    9)盡可(ke)能(neng)避免受陽光直照；

    10)避免(mian)雨水(shui)浸淋，不會被水(shui)浸沒。

    如果防(fang)護(hu)等是IP67(防(fang)塵防(fang)浸水)或IP68(防(fang)塵防(fang)潛水)，則無需上述8)、10)兩項要(yao)求(qiu)。

  (2)直管段長度要求

  為獲得正常測量精確度(du)(du)(du)，電磁流量傳感器上游也要(yao)有一定長(chang)(chang)度(du)(du)(du)直管(guan)段(duan)，但其長(chang)(chang)度(du)(du)(du)與(yu)大部分(fen)其他流量儀表相比要(yao)求較低。900彎(wan)頭、T形管(guan)、同心異徑管(guan)、全開閘閥后通常認(ren)為只(zhi)要(yao)離電中心線(不是傳感器進口(kou)端(duan)連接面)5倍(bei)直徑(5D)長(chang)(chang)度(du)(du)(du)的直管(guan)段(duan)，不同開度(du)(du)(du)的閥則

需10D；下游直管(guan)段為(wei)(2—3)D或(huo)無要(yao)求；但要(yao)防止蝶(die)閥閥片伸入到傳(chuan)感器測(ce)量管(guan)內。各標(biao)準或(huo)檢定規程所(suo)提出上下游直管(guan)段長度(du)(du)亦(yi)不(bu)*，匯集如表(biao)8．5所(suo)示，要(yao)求比通(tong)常要(yao)求高。這是(shi)由于為(wei)保(bao)證(zheng)達到當(dang)前O．5精度(du)(du)儀表(biao)的要(yao)求。IS0 6817是(shi)使(shi)用EMF的標(biao)準，該標(biao)準認為(wei)對任何類型流動擾動至(zhi)少應有IOD的直管(guan)，性(xing)能(neng)變動才(cai)能(neng)保(bao)證(zheng)不(bu)超過1％。IS0 9104和JJG l98是(shi)為(wei)評定EMF性(xing)能(neng)提出的文(wen)件；表(biao)中所(suo)列JJG l98的直管(guan)段長度(du)(du)是(shi)為(wei)精度(du)(du)0．5及以上的儀表(biao)。

直管段長(chang)度要求(qiu)

    如閥(fa)不(bu)能全(quan)開(kai)使(shi)用時，應(ying)按閥(fa)截(jie)流方向和電軸成45。角度安(an)裝(zhuang)，則附加(jia)誤差可(ke)大為(wei)減少(shao)。

    (3)安裝位(wei)置和(he)流動方向

    傳感器安裝(zhuang)方向水(shui)平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測量固液兩(liang)相(xiang)流(liu)體垂直安裝(zhuang)，自下而上流(liu)動(dong)。這(zhe)樣能避(bi)免水(shui)平安裝(zhuang)時(shi)襯里下半(ban)部(bu)(bu)局部(bu)(bu)磨損(sun)嚴重，低流(liu)速

時固相(xiang)沉淀等缺點。  

  水平(ping)安裝時要使(shi)電軸線平(ping)行于地平(ping)線，不要處于垂直于地平(ping)線，因為處于底部的電易(yi)被(bei)(bei)沉積物覆(fu)蓋，頂部電易(yi)被(bei)(bei)液(ye)體中偶存氣泡擦過遮(zhe)住電表面，使(shi)輸出(chu)信號波(bo)動。

    (4)旁路管(guan)、便于清洗連(lian)接(jie)和預置入孔

    為便于在工藝管道(dao)繼續流動和傳(chuan)感器停止(zhi)流動時檢查和調整(zheng)零(ling)點，應裝(zhuang)旁路管。但大管徑管系(xi)因投(tou)資和位(wei)置(zhi)空間限制，往往不易辦到。根據電(dian)(dian)污染(ran)程(cheng)度來校(xiao)正測量(liang)值，或(huo)確(que)定一個不影響測量(liang)值的污染(ran)程(cheng)度判斷基準是困難的。除(chu)前文(wen)所述，采用(yong)非接觸電(dian)(dian)或(huo)帶刮(gua)的刀清除(chu)裝(zhuang)置(zhi)電(dian)(dian)的儀表，可解決一些問題外，有(you)時還需要清除(chu)內壁附著物，則(ze)可不卸下傳(chuan)感器就(jiu)地清洗。

    對(dui)于(yu)管徑(jing)大于(yu)1．5—1．6m的管系在EMF附近管道上，預置人(ren)孔，以便管系停止運行時清(qing)洗傳(chuan)感器測量管內壁。

    (5)負壓管系(xi)的安裝

    氟(fu)塑料(liao)襯里傳(chuan)感器須(xu)謹慎地應用于(yu)負(fu)(fu)壓(ya)管系(xi)；正壓(ya)管系(xi)應防止(zhi)產生(sheng)負(fu)(fu)壓(ya)，例(li)如液(ye)體溫度高于(yu)室溫的(de)管系(xi)，關(guan)閉傳(chuan)感器上下游截止(zhi)閥停止(zhi)運行(xing)后(hou)，流(liu)體冷卻收縮(suo)會(hui)形(xing)成負(fu)(fu)壓(ya)，應在傳(chuan)感器附近裝負(fu)(fu)壓(ya)防止(zhi)閥。有制造(zao)廠規定FIFE和PFA塑料(liao)襯里應用于(yu)負(fu)(fu)壓(ya)管系(xi)的(de)壓(ya)力(li)可在20~C、100°C、130°C時使用的(de)壓(ya)力(li)必須(xu)分別大(da)于(yu)27、40、50kPa。Prowirl 73F渦街流量計

    (6)接地

    傳感器必須單獨接地(接地電阻100Q以下)。分離型原則上接地應在傳感器一側，轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還要用較粗銅導線(16mm²)繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰保護電流與傳感器之間隔離。

    有(you)時(shi)候(hou)雜散電(dian)流(liu)過大，如電(dian)解槽沿(yan)著電(dian)解液(ye)的泄漏電(dian)流(liu)影響EMF正常(chang)測量(liang)，則可采取流(liu)量(liang)傳(chuan)感器與(yu)其連接的工藝(yi)之間電(dian)氣隔離的辦(ban)法[8]。同樣有(you)陰(yin)保(bao)護(hu)的管線上，陰(yin)保(bao)護(hu)電(dian)流(liu)影響EMF‘測量(liang)時(shi)，也可采取本方法。

• 維護

    (1)零(ling)點檢查和調整

    儀表投入運行前，通(tong)電后必須在傳感器(qi)充滿液體靜止狀態下調整零(ling)點。投入運行后亦要根據(ju)液體使用條件定期停流(liu)作(zuo)零(ling)點檢(jian)(jian)(jian)查；尤其對沉淀、易污染電，含有固相(xiang)的非清潔液，在運行初期應多作(zuo)檢(jian)(jian)(jian)查，以(yi)獲得經驗確定正常(chang)檢(jian)(jian)(jian)查周期。交流(liu)激磁方式的EMF與矩形(xing)波激磁相(xiang)比，更(geng)易產生(sheng)零(ling)點漂移，因此更(geng)要注意(yi)檢(jian)(jian)(jian)查和調整。

    (2)定期檢(jian)查(cha)傳(chuan)感(gan)器電性(xing)能

    1)粗略地測量(liang)電間電阻斷(duan)開傳(chuan)感(gan)器(qi)與轉換器(qi)間信號連線，傳(chuan)感(gan)器(qi)內充滿(man)液體，用萬用表測量(liang)兩(liang)電與接(jie)地端的電阻值(zhi)(zhi)，是否在制造廠規定值(zhi)(zhi)范圍內，且所測得(de)兩(liang)值(zhi)(zhi)大體相同。記錄下(xia)測量(liang)的電阻值(zhi)(zhi)，此值(zhi)(zhi)對以后判(pan)斷(duan)傳(chuan)感(gan)器(qi)故障原因(如沉積層是導電的還是絕(jue)緣的)是有用的。

    2)檢查電(dian)絕緣電(dian)阻(zu)傳感(gan)器放空液體，擦凈內壁，待*干燥后用兆歐(ou)計測量兩電(dian)和(he)接地端子間的電(dian)阻(zu)。    ：

    3)檢查激(ji)(ji)磁(ci)線(xian)圈(quan)絕緣(yuan)電阻卸下傳感器激(ji)(ji)磁(ci)線(xian)圈(quan)端子與轉換器間連線(xian)，用兆歐(ou)計測(ce)量線(xian)圈(quan)的絕緣(yuan)電阻。

Prowirl 73F渦街流量計