[摘要]電(dian)磁流量計 是種根(gēn)據法拉第電磁感(gan)應定律來測量管(guǎn)内導電🌈介🧑🏽‍🤝‍🧑🏻質體積(jī)流🥵量的感應式儀(yí)表，已在化工中得(dé)到廣泛應用，在運(yun)行中的故障判别(bié)方法受到了國内(nei)外使用者的關注(zhù)，特别是對電磁流(liú)量計的安裝，直接(jie)🤩決定着電磁流量(liàng)計的能否正常運(yùn)行和大大減少日(rì)後的維護。
1測量原(yuan)理
　　根據法拉第電(dian)磁感應定律，當--導(dǎo)體在磁場中運動(dòng)切割🛀🏻磁⭐力線時，在(zai)導體的兩端即産(chan)生感應電勢e,其🔞方(fāng)向由右手定💃🏻則确(què)定，其大小與磁場(chang)的磁感應強度B,導(dao)體在磁場🧡内的長(zhǎng)度L及導體的運動(dong)速度u成正比，如果(guǒ)B，L,u三者互相垂直，則(ze):
e=Blu
　　與此相仿，在磁感(gan)應強度爲B的均勻(yun)磁場中，垂直于磁(cí)⭐場方向放一個内(nèi)徑爲D的不導磁管(guan)道，當導電液體在(zai)管道✨中以流速u流(liu)動時，導電流體就(jiu)切割磁力⛹🏻‍♀️線。

　　如果在管道截面(miàn)上垂直于磁場的(de)直徑兩端安裝一(yi)對電極(圖💋1)則可以(yǐ)證明，隻要管道内(nei)流速分布爲軸對(dui)稱分布，兩電極♉之(zhi)間也特産生感生(shēng)電動勢:

　　由上式可(kě)見，體積流量Q與感(gan)應電動勢e和測量(liàng)管内徑D成線性關(guān)系，與磁場的磁感(gǎn)應強度B成反比，與(yu)其它物理參數無(wú)關。
2電磁流量計的(de)安裝
　　電磁流量計(ji)的正确安裝對電(diàn)磁流量計的正常(cháng)運🌐行🐅極爲重要，也(yě)大大減少日後的(de)維護工作量:電磁(cí)流量🥰計的安裝要(yào)注♌意以下幾個問(wen)題:
(1)安裝場所。測量(liàng)混合相流體時，應(yīng)選擇不會引起相(xiàng)分離的場所:避免(miǎn)安裝在電動機、變(bian)壓器等強電設🐪備(bèi)附近，以免引起電(dian)磁場幹擾:選擇測(ce)量管内不會出現(xiàn)負壓的場所:避免(miǎn)🔞安裝在周圍有強(qiáng)腐蝕性氣🔞體的場(chǎng)所:環境溫度一-般(ban)應在-25--60'C範圍内，盡可(ke)能避免陽光直射(she):安🌏裝在無振動或(huò)振動小的場所。如(ru)果振動過大，則應(ying)在傳感器前後的(de)管道加固定支撐(chēng);避免安裝在能被(bèi)雨水直淋👌或被水(shuǐ)浸沒的場所。
(2)直管(guǎn)段長度。電磁流量(liang)計對表前直管段(duàn)長度的要求比較(jiào)♌低。-般💚，對于90°彎頭、T形(xíng)三通、異徑管、全開(kai)閥]等流動阻🔴力件(jian),離傳感器電極軸(zhou)中心線(不是傳感(gan)器進口端面)應有(you)3-5D的直管段長度:對(duì)于不同開度的閥(fá)門，則要求有10D的直(zhí)管段長度:傳感器(qi)後一般應有2D的直(zhí)⛷️管段長度。當閥門(mén)不能全㊙️開時，如果(guo)使閥門截流方向(xiàng)與傳感器💋電極軸(zhou)成45°安裝，可大大減(jiǎn)小附加誤差。
(3)安裝(zhuāng)位置和流動方向(xiàng)。電磁流量計可以(yǐ)水平、垂直✌️或傾斜(xie)✨安裝。水平安裝時(shi)，電磁流量計電極(jí)軸必須水平放置(zhi)🏃🏻‍♂️。這樣可以防止✊由(yóu)于流體所夾帶的(de)氣泡而産生的電(dian)極短時間絕緣:也(ye)可防止電極被流(liú)體中沉積物覆蓋(gai)。不應将電磁流量(liang)計安裝在最高點(diǎn)🌍，以免有氣體積聚(ju)，安裝在管系最高(gao)處，爲不良的安裝(zhuang)位置，應予以避免(miǎn)。
　　垂直安裝時，應使(shi)流動方向向上，這(zhè)樣可使無流量🐆或(huò)👅流量很🐆小時，流體(ti)中所夾帶的較重(zhong)的固體顆粒下沉(chén)🐆，而較輕的脂肪🔞類(lei)物質上升離開傳(chuan)感器電極區.測量(liang)泥漿、礦🌈漿等液固(gu)二相🛀🏻流時，垂直安(an)裝可以避免固相(xiang)覺沉澱和電磁流(liú)量計襯裏不均勻(yún)磨損。傳感器安裝(zhuāng)✉️處應具有一-定背(bei)壓，電磁流量計出(chu)口直接排空易造(zao)成測量管内液體(ti)非滿管，爲不良的(de)安裝位置，應予以(yi)避免。爲了防止傳(chuán)感器内産生負壓(yā)，電磁流量計應安(ān)裝在泵的後面，而(ér)不應安裝在泵的(de)前面🐕。
(4)安裝旁路管(guǎn)。爲了便于液流靜(jing)止時檢查和調整(zheng)零點，中小管徑應(yīng)盡可能安裝旁路(lù)管。在測量含有沉(chén)💘澱物流體時，應考(kǎo)慮便于清洗電磁(ci)流量計的安裝方(fang)式。如圖2.

采用圖2安裝，即(ji)便是在生産中也(yě)可以切出來，進行(háng)維護和處理。
(5)接地(di)。
　　由于電磁流量計(ji)的工作原理和特(te)性，接地屏蔽外界(jiè)電㊙️磁🏃‍♀️幹擾特别重(zhòng)要:同時爲了使測(ce)量正确和電極不(bú)會發生電㊙️流腐蝕(shí)，電磁流量計必須(xū)單獨接地，并使傳(chuan)感器和流體大約(yue)處于相同電位。分(fèn)離型電磁流量計(jì) ，原則上接地應在(zài)流量計側，轉換器(qi)接地應在同一接(jie)地💁點🏃，在大多數情(qing)況下，流量計的内(nèi)裝參比電極💔或金(jīn)屬管能确保所許(xu)的電位平衡。因此(cǐ)，可以通過内裝的(de)🍓參比電㊙️極和金屬(shǔ)管将管中流體接(jiē)地，将流量計的接(jie)地片與接地線相(xiàng)連。如果傳感✊器安(ān)裝于帶陰極腐蝕(shi)保護管道上，除了(le)流量計和接地環(huan)--起接地外，還要用(yòng)粗銅線繞過流量(liang)計跨接在管道的(de)兩法蘭上，使陰極(jí)保護電流與流量(liang)計之間隔離。對于(yú)金屬非接地管道(dào)，應用粗銅線連接(jie)，保證法蘭至法蘭(lan)和法蘭到流量計(jì)🆚是連通的。對于非(fei)導電🥵的塑料管或(huo)襯裏管，如果沒有(you)參比電極或由于(yú)電位平衡電流的(de)存在，需将流體通(tong)過接地環接地。
3電(dian)磁流量計在煤化(huà)工生産中的常見(jiàn)問題
　　電磁流量計(ji)作爲當前流程工(gōng)業廣泛使用的流(liu)量計，在應🚶用過程(chéng)中依據其故障與(yǔ)成因分爲五類，下(xia)面就電磁流量計(ji)的這些🈲常見故障(zhang)的成因、檢測判🤞别(bié)方法以及對故障(zhang)的🆚處理方💃🏻式簡要(yào)闡述。
3.1液體中含有(you)氣泡和非滿管的(de)現象
　　液體中含有(yǒu)氣泡的現場導緻(zhi)測量不準或測量(liang)值波動(輸出波動(dòng))，液體中泡狀氣體(ti)的形成有從外界(jie)吸入和液體中溶(róng)解氣體💋(空氣)轉變(biàn)成遊離狀氣泡兩(liǎng)種途徑。若液體中(zhōng)含💘有較大🌐氣泡，則(ze)🏃因擦過電極👉時能(neng)遮蓋整個電極，使(shǐ)流量信号輸入回(hui)路瞬時開路，導緻(zhì)輸出💘信号出現波(bō)動。非滿管現象可(ke)以看作💃液體中含(hán)有氣泡的一種極(jí)端情況。液體未充(chong)滿管道可分爲液(yè)面高度高于測量(liang)電極⁉️水平面或低(dī)于水平面兩種情(qíng)況。當管内液面高(gāo)于電極水平面時(shi)，若管系的前後直(zhi)管段比較理想時(shi)，電磁流量計的💔測(cè)量大多能夠穩定(dìng)，但流量計所計量(liang)的液體體積包含(han)了管内🍓的氣體體(ti)積，故這種測量存(cún)在着很大的測量(liàng)誤差。當管内液面(mian)高度低💞于電極表(biǎo)面時，此時電極裸(luǒ)露在空氣中，測量(liàng)回路實際處于開(kai)路狀态。電磁流量(liàng)計🐅的測量值和輸(shū)出處于一種随機(ji)的狀态，不停地波(bo)動或是滿度。這也(ye)是在非工作狀态(tai)✂️即管道無液體介(jiè)質時，電磁流量計(jì)指示随機值，工🌍藝(yì)人員有時會認爲(wèi)流量計出故障。
　　最(zui)簡單的判别方法(fa)是當遇到波動時(shi)，切斷磁場的勵磁(ci)回路電流，如果此(ci)時儀表依然有顯(xiǎn)示且不穩定時，說(shuo)明大多是由于氣(qì)泡或非充滿管的(de)影響造成。如果此(ci)時以👉萬用表👄測量(liang)電極電阻，可測量(liàng)到電♻️極的回路電(diàn)阻要比正常時高(gao);引起這方面的現(xiàn)象🧡的多數還是在(zai)安裝方面的原因(yin)，電磁流量計的安(ān)裝合适與否💛直接(jie)影響到測量效果(guo)，同時對于被測介(jie)質中含有空氣的(de)情況，如果判斷⛷️是(shì)由安裝位置引起(qi)的，如因電磁流量(liang)計裝在管道的高(gao)點而滞留🐉氣體或(huò)外界吸入空氣🙇‍♀️造(zào)成流量計波動的(de)話，更換安裝位置(zhì)是最徹底的解決(jue)方法，在管線最低(di)點或采用U型管安(an)📞裝。但很多應用情(qing)況是口徑較大或(huò)者安裝的位置不(bu)易改換，建議在💯流(liu)🏃量計.上遊安裝集(ji)氣包和排氣閥，在(zai)安裝了排氣裝置(zhi)後，測量即恢複正(zheng)常。在流量計安裝(zhuang)時盡量避免出現(xiàn)非滿管的情況，如(ru)前面提及的在管(guǎn)線最低端安裝或(huò)有意将流量計安(ān)裝在U型管道和垂(chuí)直管道上。典型故(gù)障:煤氣化33單元P-3301AB出(chu)口流量，由于安裝(zhuāng)在泵的出口高處(chù)水平☎️管道上，造成(cheng)工藝水👈沒充滿電(diàn)磁流🔞量計，造成指(zhǐ)示波動大，即測量(liang)值和輸出處于一(yī)種随機的狀态，不(bu)停地波動或是滿(man)量程:工藝無法參(can)考，把電磁流量計(ji)改裝到垂♌直管道(dào)或合适的水平管(guan)線上，才能徹底解(jiě)決問題:存在同樣(yàng)問🐕題的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是(shì)🌐由于安裝⛷️位置🏒不(bú)合适造成指示波(bō)動大。
3.2電極腐蝕
　　在(zài)排除氣泡的因素(su)後有因電極腐蝕(shí)而造成測量值晃(huǎng)動的情況，且都以(yi)傳感器失效而告(gào)終。
　　由于電極材料(liào)的選擇不當造成(cheng)電極爲被測液體(ti)所腐🔅蝕，從而導緻(zhì)流量計輸出波動(dòng)。電極一旦被腐蝕(shi)後，所造成的❄️結果(guo)對此⛱️的解決方法(fa)，隻有更換新的電(diàn)極。
3.3電極結垢及電(diàn)極短路
　　電極短路(lù)的判别比較簡單(dan)，若被測介質中含(hán)有金屬物♻️質時，電(diàn)極短路較易診斷(duàn)，此時測量值明顯(xian)偏小或⁉️趨于零。但(dan)這種💁現象🈲在日常(chang)運行中并不多見(jian)。因電磁💋流量計經(jing)常應用于原水和(hé)污水等計量環境(jing)，電極結📐垢的發生(shēng)幾率較高❌。當電極(jí)結垢時，表現爲信(xin)号逐漸減小，直至(zhì)絕緣而使得信号(hào)回路開路，此時流(liu)量信号被隔絕。
　　當(dāng)被測介質的粘度(dù)較高時，易在管壁(bì)附着和沉澱，若附(fù)着的介質是比被(bèi)測液體電導率高(gāo)的導電物質，則信(xin)号電勢被分流而(ér)不能工作，即電極(jí)短路，若是非導🐪電(diàn)層，就是我們日常(chang)所說的電極結垢(gou)，則使電極開路而(ér)不能工✉️作。結合工(gong)🧡藝工況拆下清洗(xi)電磁流量計是一(yi)個比較徹底的方(fang)法。
　　典型案例:煤氣(qì)化14單元，渣池循環(huan)水泵P-1402AB出口去V-1402的渣(zha)池水的電磁流量(liang)計14FT-0003,由于渣池水含(han)細渣和污垢，加上(shàng)是🏃‍♂️水平安裝🚩，更容(rong)易造成襯裏和電(diàn)極結垢，從而🤩造成(cheng)流量計的指示逐(zhú)漸減小。解決方案(an)，是管路進行改造(zào)，增加旁路，便❤️于生(sheng)産期間可以交出(chu)，清洗電磁流量計(jì)。
3.4襯裏變形
　　測量不(bu)準确或電磁流量(liàng)計損壞。襯裏變形(xing)，大多發🎯生✉️在氟塑(sù)料的襯裏，氟塑料(liào)襯裏特别是聚四(sì)氟乙烯(PTFE)襯♻️裏本身(shēn)的㊙️工藝結構，因爲(wèi)聚四氟乙烯與管(guan)壁間僅靠🏃‍♂️壓貼，無(wú)粘結力，故不能用(yòng)于負壓管道。聚四(sì)㊙️氟乙烯(PTFE)實用溫度(dù)不能大于150°，因🚶‍♀️此，聚(jù)四氟乙烯(PTFE)襯裏🤟的(de)電磁流量計不能(neng)應用于高溫場合(hé)管道，若在高溫下(xià)瞬時形🌈成💞負壓後(hòu)則會引起襯裏變(bian)形。

　　典型案例:煤化(huà)工裝置中，泵P-1601打到(dào)J-1602的電磁流量計16FT-0012，在(zài)生産工🏃🏻作過程中(zhong)，指示逐漸變小，停(tíng)車拆開檢查，檢查(chá)發現四🐕氟襯裏變(bian)形，向内鼓泡，如圖(tú)3:後分析原因❄️發現(xian)管道介質🌈溫度工(gong)況在150°以上，因電磁(cí)流量計是四氟襯(chen)裏，使用溫度不應(ying)超過150°，另外工藝停(tíng)泵P-1601，沒有打開排放(fang)，電磁流量計安裝(zhuang)位置又高🐉，溫度冷(leng)卻冷🏒凝後形成負(fu)壓，造成襯裏變形(xing)。

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