摘要:流量(liàng)計 是工業生(sheng)産的眼睛,同(tóng)時也是計量(liang)科學技術的(de)重💃🏻要組成部(bu)分🏃🏻‍♂️,與國民經(jīng)濟的發展、國(guó)防建設及科(ke)學研究密切(qie)相關。　　所以好(hao)的流量計應(ying)用,對保證産(chan)品質量、提高(gāo)生産效率、促(cu)進科技發展(zhǎn)進步具有重(zhong)要📞意義。文章(zhang)👅着重對電磁(cí)流量計 的工(gōng)作原理應用(yong)進行闡述,對(dui)電磁流量計(ji)在工業.上如(rú)何合❌理✊的選(xuan)用以及對電(dian)磁流量計的(de)應用心得和(he)經驗進行了(le)總結。
0引唁
　　流(liú)量計大部分(fen)用于測量管(guan)道或明渠中(zhōng)流體流量的(de)一種🔆儀表設(shè)備。流量計是(shi)計量科學技(ji)術的重要🐅組(zu)成部分✏️。流量(liang)計廣泛應用(yong)于國防建設(she)、工農業生産(chǎn).科學🌐研究對(duì)外貿易以及(jí)人民生活等(deng)各個領域。如(ru)果沒有流量(liàng)計量❤️,那麽工(gong)業将無法正(zheng)常的生産❓,也(ye)無法保證工(gong)業的貿易來(lái)往。在化工💘行(hang)業,流量計量(liang)不正确會造(zào)成化學組分(fèn)無🧑🏾‍🤝‍🧑🏼法達到标(biao)準要求,産品(pin)質量就無法(fǎ)得到保障⚽,更(geng)嚴重的還可(ke)能會導緻生(sheng)産安全事故(gu)。在工♈業生産(chan)中，液體、氣體(ti).蒸汽等介質(zhi)流量的測量(liang)和調節十分(fèn)重要。流量計(ji)量的正确與(yu)否對工業生(shēng)産意義重大(dà),随着科技不(bú)斷的發展👄,在(zai)工業的應用(yong)上流量測量(liang)的正确率已(yi)經成爲保㊙️障(zhàng)安全運行的(de)重要因素"。
1流(liú)量計的種類(lei)
(1)按測量原理(lǐ)分類:力學原(yuan)理.電學原理(lǐ)熱學原理、光(guāng)學原理、聲學(xue)原理、原子物(wù)理學原理等(deng)。(2)按測量結構(gou)原理分類:容(rong)積✊式流量計(ji).壓差式流量(liàng)計. 浮子流量(liàng)計 、 渦輪流量(liàng)計 .電磁流量(liàng)計. 渦街流量(liàng)計 . 質量流量(liàng)計 等。
2電磁流(liu)量計的曆史(shi)
　　電磁流量計(jì)是采用法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律原理制(zhì)作而成的一(yi)種可以測量(liàng)導電液體體(ti)積流量的儀(yí)表設備。20世紀(jì)50年代初電磁(ci)流量計實現(xian)了産業化應(yīng)用，70年代後期(qi)低頻矩形波(bō)勵磁替換了(le)早期應用的(de)工頻交流勵(lì)磁方式,得到(dao)更爲廣泛的(de)應用。近年來(lai),電磁流量計(jì)的應用更爲(wèi)💜廣泛，給排水(shuǐ)工程,固液兩(liang)相等難測流(liú)體或要求較(jiào)高的場，如:造(zào)紙産業🍉紙漿(jiang)❤️液、有色冶金(jīn)業的礦漿.選(xuǎn)煤廠的煤漿(jiang).化學産業的(de)強侵蝕液以(yǐ)及鋼鐵産業(ye)高爐冷卻水(shui)控制和監控(kòng)，醫藥産業☁️、食(shí)物産業、生物(wu)工程🔅等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)⛷️所均有較好(hǎo)的應用。
3電磁(cí)流量計的基(jī)本原理
　　測量(liàng)原理是基于(yu)法拉第電磁(ci)感應定律。即(jí);導電液體在(zài)磁場中作切(qiē)割磁力線運(yun)動時,導體中(zhōng)産生感✏️應電(diàn)動勢,其感應(ying)電勢E爲✔️:
E=KBVD(1)
式中(zhōng):K爲儀表常數(shù);B爲磁感應強(qiáng)度;V爲測量管(guan)截面内㊙️的平(ping)均流速;D爲測(ce)量管的内徑(jing)。
　　在電磁流量(liàng)計測量流量(liang)時,流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向時産生(shēng)磁場,導電性(xìng)液體的流動(dòng)感應出一個(gè)與平均流速(su)(亦即體積流(liu)量)成正比的(de)電壓,其感應(yīng)㊙️電壓信号通(tōng)過✍️兩個與液(ye)體直接接觸(chu)的電極檢出(chu)，并通過專用(yong)信号電🈚纜傳(chuán)送至信号放(fang)大器,最終轉(zhuan)換成統一的(de)輸出信号。
4電(dian)磁流量計的(de)優勢
(1)測量不(bu)受流體密度(du).黏度.溫度、壓(ya)力等工況條(tiao)件的影響;(2)測(cè)量管💘内任何(he)無節流元件(jiàn),所以介質流(liú)過時，不會🏃🏻‍♂️造(zao)成壓損，直管(guǎn)段要🐆求與其(qi)他形式流量(liang)計相⛱️比相對(dui)較低;(3)具🌈有良(liáng)好的耐腐蝕(shi)和耐⭕磨損特(te)性:(4)功耗相對(dui)其他形式的(de)❄️流量計相對(duì)較低.零點穩(wěn)定.精确度較(jiào)高;(5)多種安裝(zhuang)形式可以便(biàn)于用戶進行(háng)選擇🌂,例如:一(yi)體式.分體式(shì).挂牆式等;(6)流(liú)量計可以雙(shuāng)向測量,可顯(xiǎn)示✔️正、反向流(liu)量,并💔具有多(duo)種輸出選擇(zé),如:電流、脈沖(chong)、數字通訊、HART等(deng)🧡。
5電磁流量計(jì)的劣勢
(1)無法(fa)測量氣體.蒸(zheng)汽以及含有(you)大量氣體的(de)介質:(2)基本無(wú)法測⭐量🏃電導(dao)率很低或者(zhě)不導電的液(ye)體介質;(3)會受(shou)到周🛀圍強👣磁(cí)場⭐的影響。
6電(dian)磁流量計的(de)選用
6.1電極
　　一(yī)般情況下，測(ce)量介質不結(jie)晶、不沾污電(dian)極的介質可(kě)選♍用标準電(dian)極;如測量介(jiè)質含有腐蝕(shi)性，應根據被(bei)測介質的腐(fu)蝕特性進行(hang)選擇，如介質(zhì)混雜建議進(jìn)行挂片測試(shì)以防盲☀️目選(xuan)擇材質帶來(lái)不必要的經(jīng)濟損失及安(ān)全風🔞險。
舉　　例(lì)如下:工業上(shang)的用水、原水(shui)、下水、污水、稀(xī)酸、稀堿等㊙️弱(ruo)腐蝕性酸、堿(jian).鹽,建議選用(yòng)316L材質;海水、鹽(yan)水、弱酸.弱堿(jian)建議選用哈(ha)式🔴合金材質(zhi);沸點的鹽酸(suan).硝酸、硫酸強(qiáng)腐蝕性建議(yì)選用钽材質(zhì)。
6.2襯裏
　　應根據(jù)被測介質的(de)腐蝕性,介質(zhi)磨損特性及(jí)介質☁️運行溫(wen)☀️度範🍓圍進行(háng)選擇。例如:.-40~180℃,酸(suān)堿等強腐蝕(shí)性介質,衛生(sheng)類介質建議(yi)選用PTFE材質。-5~80℃,一(yī)般的水、污水(shui)泥漿礦漿,建(jian)議選用氯丁(ding)橡膠材質👨‍❤️‍👨。
6.3防(fáng)護等級的要(yao)求
　　根據國标(biao)GB4208--2017與國際電工(gōng)委員會IEC标準(zhun)(IEC529--76)關于外殼防(fang)護等級爲:IPXX,第(dì)一位代表的(de)是防塵等級(ji),考慮到工業(ye)生産中惡劣(lie)的環境與不(bú)定因素，我們(men)在工業使用(yòng)中☂️基本選擇(ze)的都是IP6X,6數字(zì)代表完全防(fáng)止外物及灰(hui)塵。所以基本(běn)在防護等級(ji)上選擇IP65\IP66\IP67\IP68,在工(gong)業中我們基(ji)本💔選擇IP67和IP68的(de)較多，7數字代(dài)表🤞在深達1m的(de)水💃中防30min的浸(jin)泡影響，8代表(biǎo)在深🛀🏻度超過(guo)1m的水中🈲防持(chí)續浸泡影響(xiang)。
6.4接地環
　　普通(tong)接地環，保護(hù)接地環,用于(yu)保護PTFE翻邊不(bu)受損傷及帶(dai)頸接地環,适(shi)用于磨損性(xing)介質,保護端(duān)部襯裏,延長(zhǎng)傳感器壽命(ming)(建議與♈儀表(biǎo)--起訂貨和标(biāo)定,否則可能(neng)影響精度),接(jie)地環材質:不(bú)鏽鋼、哈氏合(he)金、钽等。
6.5安裝(zhuāng)方式
　　一體式(shì)、分體式或者(zhě)挂牆式。
6.6電極(jí)形式
　　标準型(xíng)或刮刀型。
6.7電(dian)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防(fang)爆等級
　　AEPSIATEX等。
7電(diàn)磁流量計選(xuǎn)用及應用的(de)經驗
　　當電磁(ci)流量計到貨(huo)之後,務必第(dì)-一時間安排(pai)人員對其組(zu)織🏃進✨行驗收(shōu),其中到貨檢(jiǎn)查有幾點需(xū)格外注意。銘(ming)牌☀️的檢查務(wu)✨必确認其參(can)數是否齊全(quan),參數與設計(jì)規格書及計(jì)算書規格--緻(zhi),其中參數一(yi)般包🚶‍♀️括但不(bu)限于:産品制(zhì)造廠名稱、産(chan)品規格型号(hào)、出廠編号.公(gōng)稱通🛀徑、流量(liang)範圍.精度等(děng)級.流💞量計特(te)性系⭐數.防爆(bào)等級、防護等(děng)級、制造年月(yuè)等參數。外觀(guan)檢查時需要(yào)注意不得出(chū)現毛👨‍❤️‍👨刺、刻痕(hén).裂紋.鏽蝕.黴(mei)斑.塗層☔不允(yun)許有起皮.剝(bāo)💃落的現象。
　　法(fa)蘭密封面無(wú)任何損傷。如(rú)果條件允許(xu)可以用754連接(jie)變送器檢🏃🏻‍♂️查(cha)設置參數确(què)保與設計規(gui)格書及計算(suan)規格書🐇參數(shù)-緻,另務必注(zhù)意K系數是否(fou)與銘牌--緻,生(sheng)産日期是否(fǒu)與銘牌一緻(zhi)，以防出現返(fǎn)修的産品。随(suí)機合格💰證書(shū)及檢定或标(biāo)定證書是否(fou)齊全且合🤩格(ge),随機備件是(shi)否齊全且合(hé)格。供電電壓(yā)是否與設計(ji)規格書或計(ji)算書保持一(yi)緻。變送器及(jí)傳感器蓋是(shi)否蓋緊,孔洞(dòng)是否封堵合(he)格,傳感器及(jí)變送器專💯用(yòng)電纜是否提(tí)供，且無任何(he)損傷。如檢查(chá)🌐發現任何問(wen)題,務必在第(di)一時間将驗(yàn)收情況反饋(kui)給商務部門(men),要求其盡快(kuài)答複,避免因(yin)爲處理或者(zhe)更換時間過(guò)長影響現💁場(chang)的安裝及施(shī)工。
(1)電極的材(cái)質選用并不(bu)是絕對的，當(dāng)選型時除了(le)考⭐慮設☔計的(de)👅介質外，也要(yao)充分考慮是(shi)否存在其他(ta)介🙇🏻質的可能(neng)，是否存在介(jie)質發生改變(bian)或者濃度發(fa)生改變的情(qíng)況,評估後再(zài)做選擇,避免(mian)造成設備損(sun)壞的風險。我(wǒ)們在選用時(shí)經常會忽略(luè)可能存在的(de)介📐質,這導緻(zhi)後期投用介(jiè)質後很快就(jiu)無法正常使(shǐ)用,二次選型(xing)來解決投人(rén)的成本也會(hui)更高,而且更(geng)重💯要的還面(mian)臨着工🔆藝是(shì)否具備隔離(li)的條件,此問(wen)題🈲會♋給貿易(yi)計量或成本(ben)核算帶來巨(ju)大困難。解決(jue)辦法:在項目(mù)詳細設計階(jiē)段時,首先工(gōng)藝介質要由(yóu)設計院工藝(yì)專業和有生(sheng)産運行經驗(yàn)的業主共同(tong)确認後再反(fan)饋☂️給儀表專(zhuan)業進💛行選型(xing)确認，尤其明(míng)确🈲濃度範圍(wéi)，這是材質選(xuǎn)擇的關鍵部(bù)分，同時也要(yào)充分考慮材(cai)質的投資成(cheng)本。
(2)襯裏材質(zhi)的選擇,很多(duo)會忽略掉耐(nai)磨性,一般在(zài)設計規格書(shu)中并不會明(ming)确支持介質(zhì)的特性,盲目(mù)地選用材質(zhì)會大💔大縮⭕短(duǎn)電💜磁流量計(ji)的使用壽命(mìng)。解決辦法:除(chu)正常的原水(shui)、循環水、酸.堿(jiǎn)等以外的介(jiè)質,需要格外(wai)♉注意，如設計(ji)院未明确,且(qiě)自己不了解(jiě)介質特性時(shí)需格外注意(yì)。需向設計院(yuan)和有生産運(yun)行✔️經驗的業(ye)主咨詢，之後(hòu)再進行選型(xing)。同時也要充(chōng)分考慮材質(zhì)🔞的投資🈲成本(ben),襯裏材質不(bu)同會導緻不(bu)同電🤟磁流量(liang)計的價格偏(piān)差很大。
(3)防護(hù)等級的應用(yòng)經過多年應(ying)用建議,戶外(wài)露天的選擇(ze)最好爲IP67,液下(xià)使用或者閥(fa)井内的選擇(zé)最好爲IP68,特别(bié)提示有很🌈多(duo)閥門]井内設(shè)計防護等級(ji)是IP67,但在應用(yong)時發現流量(liàng)計安裝位置(zhi)✊頻繁出現閥(fa)門井内📱滲漏(lòu)，或者💃🏻下雨存(cun)積🚶‍♀️井内導緻(zhì)✂️電磁流量計(ji)傳感器⭐長期(qī)處于水下,這(zhè)導緻儀表元(yuán)件的損壞危(wēi)害性最🌏大。
(4)接(jie)地環的選擇(ze),很多工廠”爲(wèi)了便于安裝(zhuāng)也爲了節約(yue)成本基本📐不(bú)選擇配備接(jie)地環,自己安(an)排施工單💛位(wèi)在法蘭面焊(han)接兩處螺釘(dìng),供連接等電(dian)勢線使用🍉。此(cǐ)方案也可接(jiē)🈲受,但務必注(zhù)意焊接時對(dui)襯裏的保護(hu)，高溫會導緻(zhì)襯裏🏃‍♂️的破壞(huài)，如局部處理(li)破壞會導❌緻(zhi)在介質投用(yong)後無法正常(cháng)使用,有腐蝕(shí)的介質也💃🏻會(hui)很快将襯裏(li)損壞後面的(de)殼體穿孔，存(cún)在安全風險(xian)。另焊接螺釘(ding)處🌏,需注意防(fáng)腐措施，我們(men)會經常發現(xian)🍉現場電磁流(liu)量計的迅速(su)腐蝕都源自(zì)于焊接螺釘(ding)，基本都👅是焊(han)接後破壞了(le)原防腐塗層(céng)，施工♋後又不(bu)進行防腐導(dǎo)緻㊙️，尤其是在(zai)存在酸霧區(qū)域更爲明❄️顯(xiǎn)。如果工藝管(guǎn)道是絕緣✍️材(cai)質,那麽建議(yì)要配備接地(dì)環🔞。信号源參(can)考零電位,使(shǐ)被測介質與(yu)大地相連通(tong)抗外界♊幹擾(rǎo)。接地點離傳(chuán)感器越近💋越(yue)🔆好,絕不能與(yu)其他設備接(jie)地點相連接(jiē),要求接地電(diàn)阻≤100.接地🏃要求(qiú)電磁流量計(jì)變送器外殼(ke).屏蔽線、測量(liàng)導管及變❄️送(song)器㊙️兩端的管(guan)道都要接地(di)且單獨設置(zhi)接地點,絕🤩不(bu)能接在電機(jī)電氣等公用(yòng)地線或上下(xià)水管道_上;轉(zhuan)換器部分已(yǐ)通過電纜線(xiàn)接地,無須再(zai)行接地，以免(miǎn)因電位不同(tong)而引入幹擾(rǎo)💋。
(5)安裝方式可(ke)以根據需求(qiú)自行選擇,如(ru)沒有特殊要(yào)求,建議💃選擇(ze)分體式，根據(jù)使用經驗,雖(sui)然分體式增(zēng)🐪加了接線的(de)環💛節以及安(an)裝分體式變(bian)送器的工作(zuò)🍓量。但對🈲于後(hou)期維護來講(jiǎng)十分便利,因(yīn)爲在應用中(zhōng)有一些一體(ti)式的電磁流(liú)量計安裝位(wèi)置對維護工(gōng)作不便利,可(kě)能面臨需要(yào)搭設腳手架(jia)或者進人受(shòu)限空間作業(ye),這不但增加(jiā)了維修工時(shí),也增加了作(zuo)業的風險☁️,同(tong)時對🔆于操作(zuò)人員現場巡(xún)檢時,可以随(suí)時觀察到現(xian)場的電🚩磁流(liú)量計指示。當(dang)🙇🏻然如果工廠(chang)具有PRM管理系(xi)統，無論哪種(zhǒng)安裝方式都(dou)可以。
(6)電極形(xing)式--般建議選(xuǎn)擇廠家的标(biāo)準形式，對于(yú)污泥的工♍況(kuàng)有些設計院(yuàn)會設計帶有(you)挂刀功能的(de)形式💃,所謂刮(gua)刀電極就是(shi)👌可以在工藝(yì)正常運行時(shi)可以手.動機(ji)械清理附着(zhe)于電極表面(mian)的沾污物。目(mu)前也有一些(xiē)廠家可以生(shēng)産在工藝運(yùn)行的條♍件下(xia)将電🤞極拆卸(xiè)安裝💚的功能(néng),這兩種功能(néng)在某些情況(kuàng)會有一-定的(de)作用,但🈲是對(duì)于維護來講(jiang),因爲增加了(le)♋附件也就是(shi)增加了維‼️修(xiū)的環節和精(jīng)密封點,同時(shi)帶來的就是(shi)故障率的增(zēng)加，某些方面(miàn)增加了維修(xiu)的成✌️本。
(7)供電(diàn)選擇根據設(shè)計院的要求(qiu)執行即可,但(dàn)仍然建議可(kě)以🔞在詳設階(jiē)段能夠确認(ren)電纜的路由(you)距離,如㊙️果距(ju)離過長将導(dǎo)緻電壓衰減(jiǎn),電磁流量計(jì)無法正常使(shi)用,這也是我(wǒ)們在🧑🏾‍🤝‍🧑🏼新建項(xiàng)目中常見的(de)一種情況。(8)防(fáng)爆級别和要(yào)求根據設計(jì)院提供的㊙️防(fang)爆區域等級(jí)要求選型即(ji)可。
(9)現場施工(gong)單位的安裝(zhuāng)不滿足電磁(ci)流量計的要(yào)求,此問🌂題大(dà)多存在于新(xin)建工廠和改(gai)擴建裝置,施(shi)工💯單位基本(běn)都是🌐按圖施(shī)工，施工後電(dian)磁流量計投(tóu)用,介質因爲(wèi)不滿管的情(qing)況導緻無法(fǎ)正常使用。此(cǐ)問題一直困(kùn)擾用戶,導緻(zhi)後期需要調(diào)整電磁流量(liang)計位置或者(zhě)變更管線走(zou)向既增大了(le)施工量，也帶(dài)來了不必要(yao)的損失。
解決(jué)辦法:設計院(yuàn)在基礎設計(jì)時需要明确(què)提出電磁流(liu)量💋計直管段(duàn)要求及滿管(guǎn)要求，在現場(chǎng)施工安裝時(shi)👄需儀表專業(yè)人㊙️員及有生(sheng)産運行經驗(yan)的業主共同(tong)确認是否保(bao)證滿管,如确(què)認無法滿足(zu)申請設計變(biàn)更進行管線(xian)的調整。在PID圖(tu)審查時我們(men)需對幾💛點格(gé)外關注💰,安裝(zhuang)要在控制閥(fá)門前，在泵的(de)後面進行安(ān)裝。另注意電(dian)磁流量計的(de)直管段要求(qiu),一般是以電(diàn)極爲起點,以(yǐ)前有很☁️多施(shī)工人員一直(zhi)是以法蘭進(jìn)行計算是一(yi)種✊誤解。如果(guǒ)具備條💘件建(jiàn)議垂直安裝(zhuāng),使介質自下(xià)而上流經儀(yí)🏃表。如不能垂(chuí)直安裝,水平(píng)安裝也可以(yǐ),但要保證兩(liǎng)電極在同一(yi)水平面上。當(dāng)被測介質中(zhōng)固體顆粒多(duo)時,應乘直安(an)裝使襯裏不(bú)受磨揭(水平(ping)安裝會造成(cheng)局部磨損).流(liu)量計安.裝使(shi)用時,不能在(zài)負壓的情況(kuàng)下使用。因🔱爲(wèi)變送器的襯(chen)裏容易剝落(luo),所以流量計(ji)隻能在正壓(ya)的工藝管線(xiàn)上安裝使用(yòng)。
(10)在施工安裝(zhuang)電磁流量計(jì)時我們會常(cháng)見到在緊固(gu)法蘭連接的(de)螺檢時造成(chéng)襯裏的翻邊(bian)位置損壞,日(rì)後會很容易(yi)的導緻🍉洩漏(lòu)👅或腐蝕，這就(jiu)要求我們在(zai)安裝電磁流(liú)量計時,襯♻️裏(li)的翻邊會在(zai)🌐受到壓力作(zuò)用下變形，安(an)裝時務必要(yào)将螺檢均勻(yún)的擰緊，如果(guǒ)有條件建議(yi)使用扭矩扳(ban)🔴手進行安裝(zhuāng)。
(11)在介質投用(yòng)後即使流量(liàng)指标穩定，也(yě)建議現場對(dui)電磁流量計(jì)的振動情況(kuang)進行檢查,如(ru)果在這種工(gōng)況下長時💯間(jiān)運行會導緻(zhì)後續帶來的(de)危害，例如:電(diàn)氣.元件的損(sun)傷.接線端子(zi)的松✏️動.法蘭(lán)的洩漏等。
8結(jie)語
　　綜上所述(shù),工業上合理(li)地選用電磁(ci)流量計且保(bao)證長期可靠(kào)的❄️應用關鍵(jiàn)的核心在于(yú)确認好設計(jì)工況參🐉數,這(zhè)樣才能保證(zheng)在✉️電磁流量(liàng)計選型時是(shì)正♍确可靠💜的(de),到貨後嚴格(gé)執行驗收标(biao)準🏃‍♂️,安裝及施(shī)工注意事項(xiàng)嚴格按照廠(chang)家指導要求(qiu)進行,相信電(dian)磁👌流量計在(zai)日後長時間(jiān)的工，業應用(yong)中會展現出(chu)正确且可靠(kao)的特✨性。

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