氯堿(jiǎn)行業工藝介(jiè)質多爲酸、堿(jiǎn)、鹽等電解質(zhi)，基于電磁流(liu)量計 的測量(liang)原理，決定了(le)其在該行業(ye)的應用有很(hen)大的優勢。本(běn)文介紹的選(xuan)型原則具有(you)通用性，但力(lì)求在具體的(de)每一項目的(de)選型時，較側(cè)重于結合氯(lǜ)堿行業的特(te)點。
1電磁流量(liang)計的測量原(yuan)理及特點　
1.1測(ce)量原理
電磁(ci)流量計的測(cè)量原理見圖(tú)1

　　電磁流量(liàng)計的測量原(yuan)理基于法拉(la)第電磁感應(yīng)定律，導電液(yè)體在磁場中(zhong)作切割磁力(lì)線運動時,導(dǎo)體中産生感(gan)應電勢,其感(gan)應電勢（流量(liàng)信号）E爲：
E=KBDV（1）
式中(zhōng)：K—儀表常數；
B—磁(ci)感應強度；
V—流(liú)體平均流速(sù)，m/s；
D—測量管内徑(jing)，mm。

　　測量流量時(shí)，導電性液體(ti)以速度V流過(guo)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，在測量電極(ji)上感應出一(yi)個與平均流(liú)速成正比的(de)電壓,其感應(yīng)電壓信号通(tōng)過一對或一(yī)對以上與液(yè)體直接接觸(chù)的電極檢出(chu),并經由轉換(huan)器的智能化(hua)處理,然後送(song)LCD顯示或轉換(huàn)成4～20mADC标準信号(hào)、頻率信号和(he)Hart等協議通訊(xùn)的輸出。
1．2特點(dian)
（1）流量的測量(liàng)不受流體的(de)密度、黏度、溫(wēn)度、壓力和電(diàn)導率變化的(de)影響，傳感器(qì)感應電壓信(xìn)号與平均流(liu)速呈線性關(guān)系，測量精度(du)高。
（2）電磁流量(liang)計可在一種(zhǒng)典型介質（一(yī)般爲水）下标(biao)定或校準，而(ér)用于其他介(jiè)質（液體）時無(wu)需附加修正(zheng)。
（3）測量管道内(nèi)無可動部件(jiàn)及阻流體，因(yin)此，沒有附加(jia)的壓力損失(shi)，在大口徑測(ce)量中節約泵(beng)能耗是選用(yòng)它的重要原(yuan)因，特别在工(gong)藝管道壓力(lì)不高或依靠(kao)水頭自流情(qíng)況下采用更(geng)爲有利。
2電磁(ci)流量計的選(xuǎn)型
2.1選用條件(jian)
　　選用電磁流(liú)量計的前提(tí)條件是被測(ce)流體必須具(ju)備一定的導(dǎo)電性,電導率(lü)>5μS/cm。被測介質不(bú)應含有較多(duō)的鐵磁性介(jie)質及大量氣(qì)泡。
　　液體的電(diàn)導率可查閱(yuè)有關手冊，缺(que)少現成數據(ju)則可取樣用(yong)電導率儀測(cè)定，但有時也(yě)有從管線上(shang)取樣去實驗(yan)室測定認爲(wèi)可用，而實際(jì)電磁流量計(ji)卻不能工作(zuò)的情況。這是(shì)由于測電導(dǎo)率時的液體(ti)與管線内的(de)液體有差别(bié)，譬如液體在(zài)運送的過程(cheng)中吸收了大(dà)氣中的Cl2、CO2或NOX，生(sheng)成鹽酸、碳酸(suān)或硝酸，從而(er)導緻電導率(lü)增大，這在氯(lü)堿廠尤爲常(chang)見。
　　電導率若(ruò)接近下限值(zhi)有可能出現(xian)晃動現象，諸(zhū)如低度蒸餾(liú)水、去離子水(shuǐ)等。通常認爲(wèi)能穩定測量(liang)的電導率比(bi)下限值要高(gāo)一兩個數量(liàng)級。
2.2口徑的确(què)定
　　口徑的确(què)定主要是根(gen)據工藝上的(de)體積流量，結(jie)合工藝管道(dao)的尺寸，選擇(ze)合适的流量(liang)計口徑，使通(tōng)過傳感器的(de)流體平均流(liú)速在合适的(de)範圍内（通常(chang)爲0.3~10.0m/s）。
　　具體地說(shuō)，測黏度不高(gāo)的潔淨介質(zhi)，經濟流速是(shi)1.5~3.0m/s。測易結晶、黏(nian)度稍大或有(yǒu)沉積物的溶(róng)液時，應适當(dang)地提高流速(su)，3.0~4.0m/s爲宜，起到自(zì)潔，防止粘附(fù)、沉積等作用(yòng)；測礦漿等磨(mó)損性流體時(shi)，應适當降低(di)流速，以1.0~2.0m/s爲宜(yí)，以降低對襯(chen)裏和電極的(de)磨損。測接近(jin)閥值的低導(dǎo)電率液體，應(ying)盡可能使用(yòng)較低流速(略(lue)小于0．5m/s，最大不(bú)超過l.0m/s)，以減輕(qing)因流速高，流(liu)動噪聲增加(jia)而出現儀表(biǎo)輸出晃動的(de)現象。實際應(yīng)用很少超過(guò)7m/s，超過10m/s則更不(bú)推薦采用。
口(kou)徑計算方法(fǎ)：對于公式（2），取(qu)π=3.14，則公式（2）演變(bian)爲
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設被測(cè)流體流速範(fan)圍爲0.3~10.0m/s，則
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于(yú)通過某一口(kǒu)徑流量計的(de)流體，其最小(xiǎo)流和最大流(liú)量必須符合(he)公式（6）、（7）的計算(suàn)結果。

　　V1處在允(yǔn)許的0.3~10.0m/s流速範(fan)圍的低端，而(er)V2處在較經濟(ji)的流速點，因(yin)此，可選用流(liu)量計的口徑(jìng)爲覫50mm，與工藝(yi)管道口徑相(xiang)同。
　　有時管道(dao)内的流速偏(pian)低或從儀表(biǎo)價格上考慮(lü)，可選用口徑(jìng)較小的流量(liang)計，這不僅可(ke)使儀表運行(háng)在較好的工(gong)作狀态下，還(hai)可以降低儀(yi)表的投資費(fèi)用，此時就要(yao)在傳感器兩(liǎng)端加裝異徑(jing)管。
　　案例2某長(zhǎng)距離輸水管(guan)線工程，輸送(sòng)管道口徑爲(wèi)800mm，最大流量爲(wei)1000m3/h，确定電磁流(liu)量計的口徑(jìng)。
根據公式（8）計(jì)算出管道内(nei)液體的流速(sù)：

　　圓整後，可選(xuǎn)用500mm口徑的電(dian)磁流量計，并(bìng)在流量計兩(liǎng)端加裝異徑(jìng)管。經公式（8）驗(yàn)算，通過電磁(ci)流量計的流(liú)體流速爲1.416m/s。
　　爲(wèi)了在加裝異(yì)徑管後不過(guò)多影響流速(sù)場的分布，不(bú)影響流量計(jì)的精度，通常(cháng)要求異徑管(guǎn)的中心錐角(jiao)不大于15°，越小(xiao)越好。
有的選(xuan)型資料詳細(xì)地給出了異(yì)徑管壓力損(sun)失的計算，這(zhe)通常是沒有(you)必要的。當異(yi)徑管的中心(xin)錐角不大于(yu)15°時，總的壓力(li)損失通常爲(wèi)100Pa以下。
　　譬如此(cǐ)例，若選異徑(jìng)管的中心錐(zhui)角α=8°。經計算（詳(xiáng)細計算方法(fǎ)請查閱相關(guan)資料，或咨詢(xun)工藝專業），異(yi)徑管總的壓(yā)力損失爲69.73Pa。
　　此(cǐ)例中，通過加(jiā)裝異徑管，使(shi)流速提高到(dao)了較經濟的(de)流速，有利于(yú)測量。同時，DN500電(dian)磁流量計的(de)價格要比DN800的(de)價格低30％左右(yòu)，投資較省。而(ér)68.7Pa的壓力損失(shī)幾乎是可以(yi)忽略不計的(de)。
異徑管的安(ān)裝見圖2。

2.3電極形式(shi)及材料的選(xuǎn)擇
2.3.1電極形式(shì)的選擇
　　一般(bān)來說，不産生(sheng)結晶、結疤、不(bú)沾污電極的(de)潔淨介質可(kě)用标準電極(ji)，否則，用刮刀(dao)式電極來清(qing)垢。對測污泥(ní)的場合，可選(xuan)用刮刀式電(diàn)極或可更換(huan)式電極。
2.3.2電極(jí)材料的選擇(zé)
　　應根據被測(ce)介質的腐蝕(shí)性，由用戶負(fù)責選定。對一(yī)般介質，可查(cha)有關防腐蝕(shi)手冊。但因腐(fu)蝕性介質多(duō)種多樣，有些(xiē)介質（譬如各(ge)種比例和種(zhǒng)類的混酸）在(zai)現成的資料(liao)中往往找不(bu)到答案，可與(yǔ)制造商聯系(xì)，由用戶提供(gòng)腐蝕性介質(zhì)，制造商提供(gòng)待試材料，在(zai)規定條件下(xia)做挂片試驗(yan)。
常用電極材(cai)料的耐腐蝕(shi)性能可參考(kǎo)表1。

　　在氯堿行(háng)業中，測循環(huán)水可選用316L電(dian)極；燒堿可選(xuǎn)用哈氏合金(jin)C或不鏽鋼電(dian)極（優先選用(yòng)哈氏合金C）；測(cè)鹽水及鹽酸(suan)可選用钽電(diàn)極，含遊離氯(lǜ)的電解槽返(fǎn)回鹽水可選(xuǎn)用钛電極；三(sān)氯化鐵、碳酸(suan)鈉、次氯酸鈉(na)溶液（鹽水工(gōng)段較常見的(de)介質）可選钛(tài)電極。
2.4襯裏材(cai)料的選擇
應(ying)根據介質的(de)腐蝕性，磨損(sun)性及溫度來(lái)選擇。
常用襯(chen)裏材料的主(zhǔ)要性能及适(shì)用範圍見表(biǎo)2。

　　特别提出的(de)是，特氟隆是(shi)一種氟化塑(su)料，耐強酸、強(qiang)堿的腐蝕，同(tóng)時具有良好(hǎo)的耐高溫性(xìng)，高溫下不變(biàn)形，不降低絕(jue)緣阻抗。可用(yong)于測量大多(duō)數強酸、強堿(jian)、強氧化劑等(děng)強腐蝕性介(jie)質、衛生類介(jie)質。氯堿行業(yè)中測量強酸(suan)（HCl）、強堿（NaOH）及鹽（NaCl）多(duō)采用此種襯(chèn)裏材料。
2.5防護(hù)等級的選擇(zé)
　　按照國标GB4208-2008外(wai)殼防護等級(ji)(IP代碼)的要求(qiú)結合儀表實(shi)際的使用條(tiao)件選定适當(dang)的防護等級(jí)。若儀表在地(dì)面以下，經常(chang)受水淹的，宜(yí)選用IP68；若儀表(biao)安裝在地面(miàn)以上的，可選(xuan)用IP65。
氯堿工業(ye)通常選用IP65以(yǐ)上的防護等(deng)級。
2.6接地環的(de)選擇
　　若連接(jie)儀表的管道(dao)(相對于被測(ce)介質)是絕緣(yuan)性的，則要用(yòng)接地環。接地(di)環的材料可(ke)以與電極材(cái)料相同，一般(bān)可選與管道(dao)材料耐腐蝕(shi)性相同即可(kě)。若被測介質(zhi)是磨損性的(de)，則宜選用帶(dai)頸接地環，以(yi)保護進、出口(kǒu)端的襯裏，延(yán)長使用壽命(mìng)。
特别強調的(de)是，電解槽沿(yán)着電解液的(de)漏電流很大(da)，這将導緻管(guǎn)道中雜散電(diàn)流很大，會引(yǐn)起很嚴重的(de)幹擾，直接影(ying)響到電磁流(liu)量計的正常(cháng)測量。可将流(liú)量傳感器與(yu)其連接的工(gōng)藝管道之間(jian)進行電氣隔(ge)離。具體安裝(zhuāng)方法見圖3。

2．7殼體(ti)材料的選擇(ze)
　　氯堿工業由(you)于大功率變(biàn)壓器、大電流(liú)電解槽的存(cún)在，周圍磁場(chang)比較強。在選(xuǎn)擇電磁流量(liàng)計的殼體材(cái)料時，宜選用(yong)鑄鐵、鋼等有(you)較好磁屏蔽(bì)作用的鐵磁(cí)性材料，不宜(yí)選用鋁、玻璃(lí)鋼等非鐵磁(ci)性材料。
3結語(yu)
　　電磁流量計(jì)的選型是儀(yi)表應用中非(fēi)常重要的工(gōng)作,有關資料(liao)表明,儀表在(zài)實際應用中(zhōng)有很大一部(bù)分故障是由(you)儀表選型錯(cuò)誤或安裝錯(cuo)誤造成的，對(duì)此應引起有(yǒu)關企業，尤其(qi)是氯堿企業(ye)的足夠重視(shi)。

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