摘要(yao):電磁流(liú)量計 在(zai)工業生(shēng)産中應(ying)用普遍(biàn),它的日(rì)常管理(lǐ)和維護(hù)工作🚶成(chéng)爲從業(ye)人員的(de)關注要(yào)點。從組(zǔ)成結構(gou)、工作原(yuan)理和特(te)點🙇🏻出發(fā),介紹電(dian)磁🐪流量(liang)計選型(xing)使用和(hé)維護🐪方(fang)法,并對(dui)接地問(wen)題進行(háng)探讨,以(yi)供同❗行(hang)參考。
0引(yǐn)言
　　電磁(cí)流量計(jì)是一種(zhong)新型的(de)流量測(ce)量儀表(biǎo),它的出(chū)現得益(yì)于電子(zi)技術的(de)發展,采(cǎi)用電磁(ci)感應原(yuán)理,利用(yong)電動勢(shi)測量導(dǎo)電流體(ti)的流量(liàng)甲。随着(zhe)我國工(gong)業㊙️的發(fā)展,電磁(ci)流量計(jì)的應用(yong)領🆚域更(geng)加廣泛(fan),常見于(yú)石油、化(hua)工💚、冶金(jīn)、礦山、化(hua)工化纖(xiān)、給排水(shui)等行業(ye)。掌握♉電(dian)磁流量(liang)計⭐的使(shǐ)用方法(fǎ)✊,做好維(wei)護工👈作(zuo),能提高(gao)其使用(yong)性能、延(yan)長其使(shǐ)用壽命(ming)。
1電磁流(liu)量計的(de)組成結(jié)構、工作(zuò)原理和(he)特點
1.1組(zu)成結構(gòu)
　　一個典(dian)型的電(dian)磁流量(liàng)計由以(yi)下幾部(bu)分組成(chéng)。
(1)磁路系(xi)統,可産(chǎn)生均勻(yun)的交流(liu)磁場或(huò)直流磁(cí)場。
(2)測量(liang)導管,引(yin)導被測(cè)液體,使(shǐ)用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率和(he)🤟導💘熱率(lǜ)、有一定(ding)機械強(qiang)度的材(cái)料制成(chéng)。
(3)電極,引(yin)出感應(ying)電勢信(xìn)号,安裝(zhuang)時與管(guǎn)道垂直(zhi)。
(4)外殼,爲(wèi)鐵磁材(cai)質,可對(dui)外部磁(cí)場進行(hang)隔離。
(5)襯(chèn)裏,與被(bèi)測液體(tǐ)直接接(jie)觸,促使(shi)測量導(dao)管耐腐(fǔ)蝕,防止(zhǐ)導管管(guǎn)壁短路(lù)。
(6)轉換器(qi),對感應(ying)電勢信(xin)号進行(háng)放大,然(rán)後轉換(huàn)成統一(yī)🚶‍♀️的标準(zhǔn)信号,還(hái)能抑制(zhì)幹擾信(xin)号。
1.2工作(zuo)原理
　　電(dian)磁流量(liang)計的工(gōng)作原理(li)是電磁(cí)感應定(ding)律,當液(ye)體流經(jing)磁場時(shi),會感應(yīng)出一個(ge)電勢,這(zhè)個電勢(shi)和平均(jun)💋流速成(cheng)正比。兩(liǎng)個電極(ji)檢出的(de)感應電(dian)壓信号(hào),通過電(dian)纜傳輸(shū)到轉換(huàn)器上,經(jing)數字化(huà)處理,最(zui)終的流(liu)量數據(jù)呈現在(zai)顯示屏(píng)上。其中(zhōng),電極檢(jian)出的感(gan)應電勢(shì)爲:
E=kBVD(1)
　　式中(zhong),E爲感應(ying)電勢,V;k爲(wei)儀表的(de)常數;B爲(wei)磁感應(ying)強度,T;V爲(wei)測量管(guan)截面内(nèi)的液體(tǐ)平均流(liú)速,m/s;D爲測(ce)量管的(de)内徑🏃‍♀️,m。
1.3特(te)點
　　在實(shí)際應用(yòng)中,電磁(cí)流量計(ji)的特點(dian)包括以(yǐ)下幾點(diǎn)㊙️。
(1)不受液(yè)體的密(mì)度、溫度(dù)、壓力、電(diàn)導率等(deng)參數的(de)影響。
(2)測(cè)量管内(nei)液體流(liú)通順暢(chàng),無壓損(sǔn),尤其适(shi)合測量(liàng)漿液。
(3)耐(nai)腐蝕性(xing)和耐磨(mo)損性較(jiào)好,零點(dian)穩定,測(ce)量精度(du)高。
(4)使用(yòng)高性能(néng)的微處(chù)理器,方(fang)便參數(shu)設定,編(bian)程簡單(dan)📐可靠💘。
(5)具(jù)有自我(wo)診斷、自(zì)我檢查(cha)功能,故(gu)障處理(li)更簡單(dān)方便㊙️。
2電(dian)磁流量(liàng)計的選(xuan)型使用(yòng)和維護(hù)方法
2.1選(xuǎn)型
2.1.1精度(du)等級
　　按(an)照精度(du)等級的(de)不同,電(dian)磁流量(liang)計可分(fen)爲三大(da)類:第一(yī)類是🌈低(dī)精度儀(yi)表,精度(dù)等級爲(wei)1.5~2.5,最大允(yǔn)許誤差(cha).爲±1.5%~±2.5%;第二(er)類是精(jing)㊙️度儀表(biǎo),精度等(deng)級爲0.2~0.3,最(zui)大允許(xǔ)誤差爲(wei)±0.2%~±0.3%;第三類(lèi)是中等(děng)精度儀(yi)表,精度(du)等級爲(wèi)0.5~1.0,最大允(yun)許誤差(cha)爲±0.5%~±1.0%,具⁉️體(tǐ)見表1。精(jīng)度等級(jí)越高,儀(yi)表的價(jia)格越貴(guì)🌏,因此需(xū)根據工(gōng)程實際(jì)需🈲求進(jìn)行選擇(ze)
 
2.1.2量程和(he)口徑
　　電(diàn)磁流量(liang)計的量(liang)程較寬(kuan),量程比(bi)達到100:1,選(xuǎn)擇量程(chéng)時要滿(mǎn)足兩個(gè)條件:滿(man)量程要(yào)高于液(yè)體的最(zui)大流量(liang)值;液體(tǐ)正🤞常流(liú)👉量值高(gāo)于滿量(liàng)程的50%。在(zai)口徑選(xuan)擇上,主(zhǔ)要參考(kǎo)液體流(liú)速,通常(chang)在2~4m/s;若液(yè)體中含(hán)有固體(ti)顆粒,則(ze)流速應(yīng)不大于(yú)3m/s;若液體(tǐ)粘附管(guan)壁,則流(liu)速應不(bú)大于2m/s。
2.1.3襯(chen)裏材料(liào).
　　選擇襯(chèn)裏材料(liao)時,綜合(he)考慮液(ye)體的溫(wen)度,以及(ji)對材💘料(liào)的腐💃🏻蝕(shi)♍性和磨(mó)損性,常(cháng)用材料(liào)有天然(rán)橡膠、耐(nai)酸橡膠(jiao)、氯丁橡(xiàng)膠🌈、聚胺(àn)🙇🏻酯橡膠(jiāo)和聚四(si)氟乙烯(xi)。其中,聚(jù)‼️四氟乙(yi)烯可耐(nai)各種酸(suan)類和濃(nong)🌈堿,耐磨(mo)性能良(liang)好,粘💁接(jie)性稍差(chà),适用于(yu)溫度爲(wèi)一80~+180℃的💛液(yè)體。
2.1.4電極(ji)材料.
　　選(xuan)擇電極(jí)材料時(shí),要考慮(lǜ)耐腐蝕(shí)性,以及(ji)電極表(biǎo)面是否(fǒu)發生化(huà)學反應(yīng)、極化現(xian)象等,常(chang)用材料(liào)有钛、钽(tan)、哈氏合(hé)金💜、含钼(mu)耐酸鋼(gang)、鉑銥合(he)金等。其(qi)中,钽的(de)耐腐蝕(shí)性優良(liang),除了☁️氫(qīng)氟酸㊙️、濃(nóng)硫酸❌和(hé)濃堿外(wai),對其餘(yú)化學介(jie)質的腐(fu)蝕均可(ke)耐受。
2.2安(ān)裝
2.2.1管道(dào)式儀表(biǎo)
　　 管道式(shì)電磁流(liú)量計 ,安(ān)裝要點(diǎn)如下。
(1)在(zài)傳感器(qì)的殼體(ti).上,标記(jì)的流向(xiàng)箭頭代(dài)表液體(tǐ)的正流(liú)⛷️向,是制(zhi)造企業(ye)統一規(gui)定的,安(ān)裝時應(yīng)該和現(xiàn)場液體(ti)的實際(ji)流向保(bǎo)持一-緻(zhì),确保儀(yi)表正常(chang)使用。
(2)根(gen)據使用(yong)條件,傳(chuan)感器可(kě)以垂直(zhí)安裝,也(ye)可以水(shuǐ)平安裝(zhuāng)🌈。
(3)安裝電(diàn)磁流量(liang)計時,不(bú)能放在(zai)泵的抽(chōu)吸側。
(4)流(liú)量計管(guan)道内,要(yào)一直有(yǒu)液體存(cún)在,不能(neng)空管。
(5)管(guǎn)道安裝(zhuāng)時,如果(guǒ)落差超(chāo)過5m,就應(ying)在下遊(you)設置控(kong)制閥[4]。
　　從(cong)管道設(shè)計角度(dù)看,爲了(le)保證電(diàn)磁流量(liàng)計正常(chang)運行✨,提(tí)出💚以下(xia)要求。
(1)選(xuan)擇安裝(zhuāng)位置時(shí),要保證(zheng)溫度平(ping)穩,不會(huì)出現大(dà)的溫🐪差(chà)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼;避👅免陽(yáng)光照射(she),周圍環(huan)境溫度(du)最低-25℃、最(zuì)高60℃;如果(guo)安裝位(wei)置🏒有熱(rè)源,就應(yīng)設置隔(ge)熱裝置(zhi)或通風(fēng)設備;不(bu)要設㊙️置(zhì)在産生(shēng)電磁幹(gàn)擾的設(she)備(如變(bian)壓器、電(dian)機等)附(fu)近;監✊測(ce)大氣環(huán)⭐境,不能(néng)有腐蝕(shí)性、爆💜炸(zhà)性氣體(tǐ)。
(2)以傳感(gǎn)器爲分(fen)界點,上(shang)遊管道(dào)直管段(duàn)的長度(du)不小于(yú)5倍管徑(jìng)🎯,下遊管(guan)道直管(guan)段的長(zhang)度不小(xiǎo)于2倍管(guǎn)徑,能保(bǎo)證測❌量(liàng)精度。
(3)對(duì)存在振(zhèn)動的管(guan)道安裝(zhuang)電磁流(liú)量計後(hòu),還應該(gai)設置底(di)座和支(zhī)撐,必要(yào)時設置(zhì)金屬保(bǎo)護闆,保(bǎo)證儀表(biǎo)的穩定(ding)性💔。
(4)還要(yào)方便日(rì)常維修(xiū),爲檢修(xiū)作業提(ti)供一定(ding)空間。
2.2.2插(chā)入式儀(yí)表
　　 插人(ren)式電磁(ci)流量計(ji) ,安裝要(yao)點如下(xia)。
(1)傳感器(qi)的位置(zhì)不限,在(zài)管道的(de)任何位(wèi)置均可(ke)安裝,但(dàn)要求管(guan)道内時(shí)刻充滿(mǎn)液體。
(2)傳(chuan)感器安(an)裝時,根(gēn)據實際(ji)情況可(ke)水平安(an)裝、垂直(zhí)安裝或(huo)傾斜安(ān)裝。其中(zhong),在水平(ping)管道上(shàng)安裝時(shi),安裝角(jiǎo)度控💞制(zhi)在㊙️-45~+45,此時(shi)💛電極時(shí)刻🐉處于(yú)液體中(zhōng),不會出(chū)現絕緣(yuán)現象。
(3)如(ru)果液體(tǐ)容易産(chan)生沉澱(dian),那麽傳(chuan)感器不(bu)能安裝(zhuang)在✊管道(dào)底部,防(fáng)止沉澱(dian)物覆蓋(gài)電極,影(yǐng)響測量(liang)結果。
(4)安(an)裝電磁(cí)流量計(ji)時,不能(néng)放在泵(bèng)的抽吸(xī)側。
(5)管道(dào)安裝時(shí),如果落(luò)差超過(guo)5m,就應在(zai)下遊設(she)置控制(zhi)閥。
從管(guǎn)道設計(jì)角度看(kan),爲了保(bao)證電磁(cí)流量計(ji)正常運(yùn)行,提出(chu)以下要(yao)求。
(1)檢查(cha)管道的(de)封閉性(xing),避免存(cún)在附帶(dai)氣體造(zào)成測量(liàng)誤差💁。
(2)彎(wān)頭、閥門(mén)、三通接(jie)頭後方(fang)會産生(sheng)旋流,該(gāi)部位不(bu)宜安裝(zhuāng)傳‼️感🔴器(qi)
(3)不能安(an)裝在有(yǒu)振動的(de)管道上(shang)。
(4)以傳感(gan)器爲分(fen)界點,前(qian)方直管(guan)段的長(zhǎng)度不小(xiǎo)于10倍管(guan)徑,後方(fāng)直⛷️管段(duan)的長度(dù)不小于(yu)5倍管徑(jìng),能保證(zhèng)測量精(jīng)度。
2.3維護(hù)
　　對電磁(ci)流量計(ji)進行維(wei)護時,應(ying)該從各(ge)個組成(cheng)結構😍出(chū)發。其中(zhong)㊙️電極的(de)維護要(yào)點如下(xià)。
(1)儀表使(shǐ)用前,使(shǐ)用标準(zhun)pH值溶液(yè)進行标(biao)定,完成(chéng)後使用(yòng)🐇蒸餾水(shui)💛清🧡洗電(dian)極,再使(shǐ)用待測(ce)液清洗(xǐ)。
(2)長時間(jian)不使用(yong)儀表,要(yào)把電極(jí)取下來(lai),其中的(de)觸感器(qì)元件非(fēi)常敏感(gan),不能和(hé)硬物碰(peng)撞,否則(zé)就會影(yǐng)響電極(jí)⚽的功🐅能(neng)。
(3)儀表每(měi)次使用(yong)後,及時(shi)套上電(dian)極套,放(fang)人少量(liang)飽和💃溶(rong)🔞液💔,促使(shǐ)電‼️極的(de)球泡處(chu)于濕潤(rùn)狀态。
(4)電(diàn)極時刻(kè)保持幹(gàn)淨,避免(miǎn)兩端出(chu)現短路(lu)問題,否(fou)則會降(jiàng)低測☀️量(liàng)精度,縮(suo)短電磁(ci)流量計(jì)的使用(yong)壽命。
3電(diàn)磁流量(liang)計的接(jiē)地問題(tí)
　　從電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuò)原理來(lai)看,傳感(gǎn)器接地(dì)點要和(he)被測液(yè)體電氣(qi)連接,這(zhè)是基本(běn)條件,否(fǒu)則電磁(ci)流🐇量計(jì)無法正(zhèng)常運行(háng)。在轉換(huàn)器内,要(yào)想形成(chéng)對稱的(de)輸人回(huí)路,要求(qiu)輸人端(duan)中點和(he)液體均(jun)處于零(líng)電位😄,并(bing)且兩者(zhě)☁️導通°。而(ér)在實際(ji)應用🔴中(zhōng),由于工(gong)況場合(hé)不同,要(yao)采用不(bu)同的接(jie)地方式(shì)。
3.1金屬管(guǎn)道
　　當電(dian)磁流量(liang)計安裝(zhuāng)在金屬(shu)管道上(shang)時,如果(guǒ)金屬管(guǎn)道本🈲身(shen)已經🌍接(jiē)地,管道(dào)、流量計(ji)的金屬(shu)墊片、螺(luo)栓等形(xíng)成👣一個(gè)❌整體,此(cǐ)時電位(wèi)爲零,那(nà)麽電磁(ci)流量計(jì)就不用(yòng)再單獨(du)接地。對(dui)于這種(zhǒng)情況,注(zhù)意事項(xiang)有兩個(ge)。一是流(liú)量🐇計本(běn)身的襯(chen)裏,--般不(bu)采用不(bu)鏽鋼+非(fei)金屬或(huo)碳鋼+非(fēi)金屬材(cái)質,可避(bi)免導磁(cí)。二是♻️襯(chen)裏采用(yòng)碳🌈鋼+非(fēi)金屬材(cai)質,如果(guo)沒有非(fēi)金屬法(fa)蘭翻邊(bian),有🌐金屬(shǔ)墊片,就(jiù)不需單(dān)獨接地(dì);如果有(yǒu)非金屬(shǔ)法蘭翻(fan)邊,且連(lián)接螺栓(shuan)的電阻(zǔ)值大于(yu)0.03Ω,那麽應(ying)進行單(dan)㊙️獨接地(di)。
3.2非金屬(shu)管道
　　電(diàn)磁流量(liàng)計安裝(zhuang)在非金(jīn)屬管道(dào)上,例如(rú)塑料管(guǎn)道✌️、有絕(jue)緣塗層(céng)🤩或襯裏(li)的金屬(shǔ)管道,此(ci)時管道(dao)沒有和(hé)大地連(lián)通,就必(bi)須對🧡流(liú)量🌈計進(jìn)行接地(di)處理。具(ju)體操作(zuò)時,傳感(gan)器兩端(duān)配置接(jiē)地環,促(cù)使被測(cè)液體良(liang)好接地(dì),此時電(diàn)位爲零(ling),流量計(ji)才能正(zhèng)常工作(zuò)。值得注(zhu)✂️意的是(shì),使用接(jiē)地環是(shì)首選方(fang)案,但不(bú)是唯一(yi)方案🔞。如(rú)果接地(di)環口🧑🏽‍🤝‍🧑🏻徑(jìng)大或材(cái)質特殊(shu),由于價(jia)格高,可(kě)采用三(san)電極的(de)方式進(jin)行接🔞地(dì)。
3.3帶陰極(jí)保護管(guǎn)道
　　金屬(shu)管線埋(mai)地敷設(shè),而且較(jiao)長,爲避(bì)免造成(chéng)化學腐(fu)蝕🈲,應采(cai)取陰極(jí)保護措(cuò)施。金屬(shu)管道實(shi)施陰極(jí)保護後(hòu),對地表(biao)📞現爲☎️負(fù)電位,此(ci)時管道(dào)上安裝(zhuāng)電磁流(liu)量計,應(ying)把流量(liang)計作爲(wèi)一個獨(dú)立💋個體(ti),然後進(jìn)行接地(di)處理。如(rú)果流量(liàng)計和金(jīn)屬管道(dao)連接,那(nà)麽🔞陰極(jí)保護電(dian)流直接(jiē)經過儀(yí)表進人(ren)😘大地,陰(yin)極保護(hù)的作用(yong)就失去(qu)了。另外(wai),設置導(dǎo)線跨接(jie)金屬管(guǎn)道法蘭(lan),能保證(zheng)陰極保(bǎo)護的整(zheng)體性。值(zhi)得注意(yi)的是☔,接(jie)地環、螺(luo)栓、墊片(piàn)💯和陰極(ji)保護管(guan)道間均(jun)要采取(qu)絕緣措(cuò)施。
4結語(yǔ)
　　綜上所(suo)述,電磁(cí)流量計(jì)在工業(ye)生産領(ling)域應用(yong)廣泛,是(shi)👨‍❤️‍👨一種新(xīn)型的流(liú)量測量(liang)儀表。本(běn)文從精(jing)度等級(ji)、量程和(he)口徑、襯(chèn)裏材料(liào)、電極材(cái)料四方(fāng)面介紹(shào)了流量(liang)計的選(xuǎn)🔆型;以管(guǎn)道式、插(cha)人式儀(yí)表爲例(li)指出安(an)裝要求(qiú),并總結(jie)🏃了電極(jí)維護方(fāng)法。此外(wai),針對不(bu)同類型(xíng)的管道(dào),采取合(hé)✂️理的接(jie)地方式(shì),才能确(que)保電磁(cí)流量計(jì)正常運(yun)行,提❌高(gāo)測量精(jing)度。

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