摘要(yào)：電磁流量(liang)計 因其無(wu)法比拟的(de)一些優點(diǎn)一直持有(you)較高的市(shi)場🌂占有率(lü)。其結構簡(jiǎn)單，流體流(liú)過流量計(jì)不會産生(shēng)壓力損耗(hao)，可以測量(liàng)髒污介質(zhi)、渾濁介質(zhì)及腐蝕介(jie)質的液固(gù)兩相流🌏量(liàng)，測量過程(cheng)不✊易受液(ye)體的密度(dù)、溫度、粘度(dù)的影響，測(cè)速範圍比(bi)較寬。介紹(shào)了電磁流(liú)量🐉計的基(ji)本原📞理和(hé)使用優勢(shi)，分析了電(diàn)磁流量計(jì)選🍉用時需(xū)要考慮的(de)問題，對影(yǐng)響其測量(liàng)精度的因(yīn)素提出了(le)提高電磁(cí)流量計使(shǐ)用精度的(de)幾種策略(lue)，并對主要(yao)故障源和(hé)故🔆障現象(xiang)進行彙總(zǒng)對比，對于(yu)電磁流量(liàng)計♈的使用(yong)和維護有(yǒu)一定幫助(zhu)。
　　電磁流量(liàng)計是利用(yòng)法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律制成的(de)一種測量(liang)🏃‍♂️導🏃🏻‍♂️電液體(ti)體積流量(liàng)的儀表。20世(shi)紀50年代初(chu)電磁🌈流量(liàng)計實現了(le)工業化應(ying)用,近年來(lái)在世界範(fan)圍内的産(chǎn)量約占工(gong)業流量儀(yí)表台數的(de)5%~6.5%。因其在測(cè)量過程中(zhōng)不受被測(ce)介質的溫(wen)度、壓力、密(mì)度、粘度及(jí)✔️流動狀态(tai)等🔴變化的(de)影響的優(you)點,被普遍(bian)應用于新(xīn)鮮水以及(jí)污水等導(dao)電液體的(de)測量中。
1電(dian)磁流量計(ji)的優勢
　　電(diàn)磁流量計(ji)的測量通(tōng)道是一段(duan)無阻流檢(jian)測件的📧光(guang)滑⭐直管,因(yin)不易阻塞(sai)而适用于(yú)測量含有(you)固體顆粒(li)或纖維的(de)液固兩相(xiàng)流體，如紙(zhi)漿、煤水漿(jiang)、礦漿、泥漿(jiāng)和污水等(deng)。電磁流量(liàng)🌂計不産生(shēng)因檢測流(liu)量所形㊙️成(chéng)的壓力💃🏻損(sǔn)失,儀表的(de)阻力僅是(shi)同一長度(du)管道的沿(yán)程阻力,節(jie)✂️能效果顯(xiǎn)著,對要求(qiu)低阻力損(sǔn)失的大🙇‍♀️管(guǎn)徑供水管(guan)🏃道最爲适(shi)合。測得的(de)體積流量(liàng)實際上不(bu)受流體密(mi)度粘度、溫(wēn)度、壓力和(hé)電導率變(biàn)化明顯的(de)💃影響。與其(qi)他大部🌐分(fen)流量儀表(biǎo)相比,前置(zhi)直管段要(yao)求較低。測(cè)量範圍度(du)大,通常爲(wèi)20:1~50:1,可選流量(liang)範圍寬。滿(mǎn)度值液體(tǐ)流速可在(zài)0.5~10m/s内💃選定。不(bú)必取下作(zuo)離線實流(liu)标定。口徑(jìng)範圍比其(qi)他品種流(liu)量儀表寬(kuān),可達到3m。可(kě)測正反雙(shuang)向流量。儀(yi)表輸出本(běn)質上是線(xiàn)性的。易于(yu)選擇與流(liu)體接觸件(jiàn)的材料品(pin)種,可應用(yòng)于腐蝕性(xing)流體。
2基本(ben)原理
　　電磁(ci)流量計的(de)設計是根(gen)據法拉第(dì)電磁感應(ying)定律,導管(guan)中導電的(de)流體被看(kàn)作導體,管(guan)道的内徑(jìng)可看作道(dào)導體的長(zhǎng),原理圖如(rú)圖1所示，兩(liǎng)電極裝到(dào)與管道的(de)中心軸和(he)磁場方向(xiang)組成的平(píng)面相垂直(zhi),拾取液體(tǐ)産生的感(gǎn)應電動勢(shi)。感應🛀電動(dong)勢爲:.
 
　　式中(zhōng):E爲感應電(dian)動勢;B爲磁(ci)感應強度(du);v爲平均流(liú)速;qv爲單位(wèi)時間流過(guò)管道的橫(heng)截面積液(yè)體的體積(jī)。
　　由上式看(kàn)出瞬時流(liú)量隻和感(gan)應電動勢(shi)成線性關(guān)系，與其他(ta)物理量無(wú)關，這是電(dian)磁流量計(ji)的優點之(zhī)一。
3選用電(diàn)磁流量計(ji)要考慮的(de)主要因素(su)
3.1液體電導(dǎo)率
　　電磁流(liu)量計使用(yòng)的前提必(bi)須導電,不(bu)能低于阈(yu)值,常規⁉️流(liu)🌐量計阈值(zhi)一般在10-4~10-6s/m,應(ying)根據型号(hao)而定。有機(ji)溶劑和石(shí)油💯制品的(de)電導率較(jiao)低,因此不(bú)能用電磁(cí)流❓量計來(lai)測量。根據(ju)經驗,被測(cè)液體的電(dian)🏃‍♀️導率應該(gāi)比儀表廠(chǎng)商✊所規定(ding)的阈值的(de)數量級至(zhì)少要大一(yi)個🤩數量級(jí),否則🈲容易(yi)引起測量(liang)值波動。
3.2精(jing)度等級
　　電(dian)磁流量計(ji)精度高的(de)誤差大約(yue)爲±0.5%~±1%,精度低(di)的流量計(ji)大約爲±1.5%~±2.5%，價(jia)格也相差(cha)2倍左右。因(yin)此應該合(he)理選擇流(liu)量計,在😘精(jing)度要求不(bu)高的地方(fang)，選用價格(ge)較低的來(lái)減少成本(ben)。有📐的流量(liang)計精度更(geng)高,但是安(ān)裝條件要(yào)求很高,如(ru)溫度20~22℃,甚至(zhi)要做實流(liú)校準。
3.3流速(sù)和口徑的(de)選擇
　　流量(liàng)計的口徑(jìng)可以不與(yu)管徑一緻(zhì),應根據流(liú)量而定。管(guan)道的液體(ti)經濟流速(su)一般爲1.5~3m/s,在(zài)這種流速(sù)下，流😍量計(jì)的口徑和(hé)管徑一緻(zhì)即可。上限(xiàn)流速理論(lun)上是不限(xiàn)的,但是如(rú)果襯裏不(bú)能承受流(liú)體沖刷建(jian)議不超過(guò)5m/s。容易🈲沉積(ji)結垢的液(ye)體,選用流(liú)速應不小(xiǎo)于2m/s。
4影響電(diàn)磁流量測(cè)量精度的(de)因素
4.1接地(dì)環和電極(jí)材質的選(xuan)擇問題
　　若(ruò)被測液體(tǐ)和電極或(huò)接地環不(bú)匹配引發(fā)故障,除了(le)腐蝕問題(ti)，還有電極(jí)的表面效(xiào)應,主要包(bāo)括:化學反(fǎn)應、極化現(xian)象、觸媒作(zuo)用。接地環(huan)也同樣有(yǒu)這些問題(tí),不過影響(xiǎng)程度小。
4.2管(guǎn)内液體不(bú)滿管
　　由于(yú)流量計安(ān)裝的位置(zhì)不良或者(zhe)背壓不足(zú)，導緻液體(tǐ)不能充🌈滿(man)管道,緻使(shǐ)測量值比(bi)真實值要(yao)小。如果不(bu)⁉️滿管比較(jiao)💞嚴重，使電(diàn)極漏出液(ye)面,就沒有(yǒu)辦法💁測量(liang)液體了。如(rú)果流動是(shì)塞狀流或(huo)氣泡流,不(bú)僅會使測(ce)量值不準(zhǔn)，還會由于(yú)氣泡瞬間(jiān)碰到電極(jí)表面😄而造(zào)成輸出晃(huang)動。
4.3液體中(zhong)含固相
　　如(rú)果液體中(zhōng)含有顆粒(lì)，可能會造(zao)成的故障(zhàng)有:電極和(hé)襯裏表面(miàn)上覆蓋沉(chen)積層、襯裏(lǐ)磨損或管(guan)道截面積(jī)變小。對于(yú)有些比較(jiao)容👄易結晶(jīng)的液體，當(dang)流體流經(jīng)流量計時(shí)易使内壁(bì)✔️挂有一層(ceng)固體,所以(yi)可選用被(bèi)測量管路(lu)非常短,且(qie)容易拆卸(xie)的流量💔計(jì)，在結晶後(hòu)便于下線(xiàn)處理。
4.4安裝(zhuang)
　　安裝過程(chéng)中，應該将(jiāng)流量計正(zheng)負方向和(hé)流體.流向(xiàng)一緻。避✨免(miǎn)安裝在強(qiáng)磁場的地(dì)方。流量計(ji)不應安裝(zhuāng)在容易積(ji)㊙️氣的管道(dao)最高點,或(huo)者自上而(ér)下垂直的(de)管路,這樣(yàng)容易産生(shēng)排空。流量(liang)計下遊不(bu)應直接将(jiāng)液體排入(ru)大氣，防止(zhǐ)因背壓不(bu)足使流量(liàng)計不滿管(guǎn)。
5提高精度(du)的主要策(ce)略
5.1需要實(shi)現對電磁(ci)流量計傳(chuán)感器口徑(jìng)的合理選(xuan)擇
　　這一傳(chuan)感器口徑(jing)的選擇将(jiang)對流體在(zài)管道中的(de)流速大小(xiao)産生🏃🏻‍♂️決定(ding)性影響,同(tong)時也會對(duì)輸出電勢(shì)參數産生(shēng)明顯影響(xiǎng),故而在選(xuǎn)擇電磁流(liu)量計的過(guo)程中,并不(bú)一定以連(lián)接工藝管(guan)道的口徑(jìng)作爲選擇(zé)指标，而應(yīng)當根據實(shi)際的使用(yong)流🔴量進行(hang)選擇。--般來(lái)說，在待安(ān)裝管道内(nèi)部流體流(liu)動速度在(zài)1.5~3.0m/s區間的情(qíng)況下，傳感(gǎn)器的口徑(jing)需要與待(dai)安🔱裝管道(dào)口徑保持(chi)--緻,而在管(guǎn)道内部流(liú)體流動💯速(sù)度<0.5m/s的情況(kuàng)下，則需要(yao)将儀表口(kǒu)徑控制在(zài)管道口徑(jing)以下标準(zhǔn)。
5.2内襯和電(diàn)極材料的(de)選擇
　　爲了(le)适應不同(tong)介質的測(ce)量條件,如(ru)流體介質(zhi)的溫度、壓(yā)力、腐蝕性(xìng)、磨損性等(deng)的要求，要(yào)選用不同(tóng)的内襯、電(diàn)極材料。若(ruò)傾向于耐(nài)磨損性能(néng),則建議選(xuan)擇聚氨酯(zhi)橡😄膠材料(liao)，若傾向于(yu)耐腐蝕性(xing)能,則傾向(xiàng)選擇聚四(sì)氟乙烯材(cai)料。
5.3保證被(bèi)測流體滿(mǎn)管
　　在對電(dian)磁流量計(jì)進行安裝(zhuang)的過程中(zhong),需确保流(liu)量計🚶測‼️量(liàng)管内部充(chong)滿流動流(liu)體。主要依(yī)據是在電(diàn)磁流量計(ji)對管道内(nei)部流量水(shuǐ)平進行測(cè)量的過程(chéng)中，所獲取(qu)的主要💚因(yīn)素包🈲括斷(duan)面面積及(jí)平面流動(dong)速度這兩(liǎng)個方面,以(yi)上兩項指(zhǐ)标之積爲(wèi)電磁流量(liang)計最終顯(xiǎn)示的測量(liàng)數值。故電(dian)磁流量計(jì)💘測量管隻(zhi)有在滿溢(yì)狀态下才(cai)能确保所(suo)獲取數據(jù)的精準可(ke)靠♻️。在水平(ping)安裝電磁(ci)流量計的(de)過程中,需(xū)要将流量(liàng)計置💁于管(guan)道最底部(bù)。在此基礎(chu)上,針對氣(qi)液混合或(huò)固液混合(hé)的🥰管道而(ér)言,除🌐需要(yào)按照以上(shàng)方式進行(hang)安裝外，還(hai)需以傾斜(xié)姿态放置(zhì)流量計,避(bi)免混相流(liú)體當中的(de)氣體或固(gù)體出現分(fen)離,影響測(cè)量的正确(que)性。
5.4接地和(hé)接液
　　需要(yào)做好在電(dian)磁流量計(jì)安裝過程(cheng)中接地及(jí)接液方面(miàn)的工作。爲(wei)确保流量(liang)計的平穩(wen)、可靠運行(háng),需設置一(yi)個零電位(wèi)的基準點(dian)作爲參照(zhào)。在此過程(cheng)中,接液處(chu)理的核心(xīn)将管道♉内(nèi)部導電液(ye)體接地設(shè)置爲零電(dian)位的基準(zhǔn)點參照;而(ér)同時接地(dì)處理的核(he)心是避免(mian)電磁流量(liang)計在測量(liang)流體流速(sù)過程中受(shou)幹擾影響(xiang),并對電🈲磁(cí)流量計進(jìn)行合理的(de)安全保護(hu)。與此同時(shí),接地處理(lǐ)還能使靜(jìng)電感應及(ji)💋電磁感應(yīng)所可能誘(yòu)發的噪聲(sheng)電壓得到(dao)有效抑制(zhì),剔除對測(ce)量數據的(de)幹擾。通過(guo)對接地電(dian)阻水平的(de)控制,使回(hui)路雜散電(dian)流壓降水(shuǐ)平💛明顯降(jiàng)低,依賴于(yú)降低共模(mó)幹擾電壓(ya)的方式。
5.5接(jiē)地具體要(yào)求
　　傳感器(qi)必須單獨(dú)接地(接地(dì)電阻100Q以下(xia))。分離型原(yuan)則上接地(dì)應在傳感(gǎn)器一側,轉(zhuǎn)換器接地(dì)應在同一(yī)接地點。如(ru)傳感器裝(zhuāng)在🛀有陰極(jí)腐蝕保護(hù)管道上，除(chú)了傳感器(qì)🆚和接地環(huán)一起接地(di)外，還要用(yòng)較粗銅導(dao)線(16mm2)繞過傳(chuán)感✍️器跨接(jiē)管道兩連(lian)接法蘭上(shang)，使陰極保(bǎo)護電流與(yǔ)傳感器之(zhī)間隔離。有(you)時雜散電(diàn)流過大,如(ru)電🥵解槽沿(yán)着電🐇解液(ye)的洩漏電(diàn)流影響流(liú)量計的正(zhèng)常測量,則(zé)可采取流(liu)量傳感器(qì)與其連接(jie)的工藝之(zhi)間電氣隔(gé)離的辦法(fǎ)。同樣有陰(yin)極保護的(de)🌈管線上，陰(yin)極保護電(dian)流㊙️影響測(cè)量時,也可(ke)采💰取本方(fāng)法。
6主要故(gù)障源和故(gù)障現象
　　因(yīn)外界原因(yīn)導緻儀表(biǎo)出現故障(zhàng)主要有三(san)個方面:一(yī)是現場管(guan)道系統及(ji)安裝引起(qi)的故障;二(er)是由被👌測(cè)介質即流(liú)體方面引(yin)起的故障(zhàng);三是由現(xiàn)場環境因(yin)素引起的(de)故障。具體(ti)分析内容(rong)見表1。
 
　　除了(le)以上故障(zhàng)因素外，根(gen)據維護使(shi)用經驗，我(wǒ)們還要🛀🏻關(guan)注因🧑🏾‍🤝‍🧑🏼儀表(biao)井進水、電(diàn)極老化等(deng)因素帶來(lái)的故障,從(cóng)設計⭕選型(xing)階段♌就應(yīng)考慮傳感(gǎn)器的防護(hù)等級或電(diàn)極材料。
7結(jié)束語
　　除選(xuǎn)型和安裝(zhuang)方面的質(zhì)量控制措(cuo)施對于提(tí)高電磁流(liú)量計正确(què)性有重要(yao)影響外，在(zai)電磁流量(liang)計投人運(yun)行的🌈後期(qī)維護管理(li)工作中,還(hai)需着重做(zuò)好對電磁(ci)流量計電(dian)極污染的(de)防治工作(zuò)，及時對污(wu)染區📧域進(jin)行清垢處(chù)理,同時定(ding)期對接地(di)電阻數值(zhí)進行👌測量(liàng),以保障✨電(dian)磁流量計(jì)能夠在安(an)全範圍内(nei)可靠、高效(xiào)的運行,獲(huo)取精确的(de)測量數據(jù)。

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