0引言(yan)
　　流量計是(shi)計量科學(xue)技術的重(zhong)要組成部(bu)分。流量計(ji)廣泛應用(yong)于國防建(jian)設、工農業(ye)生産.科學(xue)研究對外(wai)貿易以及(ji)💃人民生活(huo)等各個領(ling)域。在工業(ye)生産中，液(ye)體、氣體.蒸(zheng)汽等介質(zhi)流量的測(ce)量和調節(jie)十分重要(yao)。流量計量(liang)🙇🏻的正确與(yu)否對工業(ye)生産意義(yi)重大,随着(zhe)科技不斷(duan)的㊙️發展,在(zai)工業⛷️的應(ying)用上流量(liang)測量的正(zheng)确率已經(jing)成爲保障(zhang)安全運行(hang)的重要因(yin)素"。文章着(zhe)重對電磁(ci)流量計 的(de)工作原理(li)應用進行(hang)闡述,對電(dian)磁流量計(ji)在工業上(shang)♌如何合理(li)的選用以(yi)及對電磁(ci)流量計的(de)應用心得(de)和👈經驗進(jin)行💘了總結(jie)。
1流量計的(de)種類
(1)按測(ce)量原理分(fen)類:力學原(yuan)理.電學原(yuan)理熱學原(yuan)理、光🐕學原(yuan)理、聲學原(yuan)理、原子物(wu)理學原理(li)等。(2)按測量(liang)結構原理(li)分類:容積(ji)式流💘量計(ji).壓差式流(liu)量計. 浮子(zi)流量計 、 渦(wo)輪流量計(ji) .電磁流量(liang)計. 渦街流(liu)量計 .質量(liang)流量計等(deng)。
2電磁流量(liang)計的曆史(shi)
　　電磁流量(liang)計是采用(yong)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律原理制(zhi)作而💯成的(de)一種可以(yi)測量導電(dian)液體體積(ji)流量的儀(yi)表設🈲備。20世(shi)紀50年🙇‍♀️代初(chu)電磁🌍流量(liang)計實現了(le)産業化應(ying)用，70年代❌後(hou)期低頻矩(ju)形波勵磁(ci)替換了🙇🏻早(zao)期應用的(de)工頻交流(liu)勵磁方式(shi),得到更爲(wei)🐇廣泛的應(ying)用。近年來(lai),電磁流量(liang)計📞的應用(yong)更爲廣泛(fan)，給排水工(gong)程,固液兩(liang)相等難測(ce)流體或要(yao)求較高的(de)㊙️場，如:造紙(zhi)産業紙漿(jiang)液、有色冶(ye)金業的礦(kuang)漿.選📧煤廠(chang)的煤漿.化(hua)學産業的(de)強侵蝕液(ye)以及鋼鐵(tie)産業高爐(lu)冷卻水控(kong)制和監控(kong)，醫藥産業(ye)🚶‍♀️、食物産業(ye)、生物工程(cheng)等有衛生(sheng)要求🙇🏻的場(chang)所均有較(jiao)好的應用(yong)。
3電磁流量(liang)計的基本(ben)原理
　　測量(liang)原理是基(ji)于法拉第(di)電磁感應(ying)定律。即;導(dao)電液⛱️體在(zai)⁉️磁場中作(zuo)切割磁力(li)線運動時(shi),導體中産(chan)生感應電(dian)動勢,其感(gan)應電勢E爲(wei):
E=KBVD(1)
　　式中:K爲儀(yi)表常數;B爲(wei)磁感應強(qiang)度;V爲測量(liang)管截面内(nei)的平🔴均流(liu)速;D爲測量(liang)管的内徑(jing)。
　　在電磁流(liu)量計測量(liang)流量時,流(liu)體流過垂(chui)直于流動(dong)方向時産(chan)🔴生磁場,導(dao)電性液體(ti)的流動感(gan)應出一個(ge)與平均流(liu)速(亦即體(ti)積流量)成(cheng)正比的電(dian)壓,其感應(ying)🍉電壓信号(hao)通過兩個(ge)與液體直(zhi)接接觸的(de)電極檢出(chu)，并通過專(zhuan)用信号電(dian)纜傳送至(zhi)信号放大(da)器,最終轉(zhuan)換成統一(yi)的輸出信(xin)号。
4電磁流(liu)量計的優(you)勢
(1)測量不(bu)受流體密(mi)度.黏度.溫(wen)度、壓力等(deng)工況條件(jian)的影響;(2)測(ce)‼️量☀️管😍内任(ren)何無節流(liu)元件,所以(yi)介質流過(guo)時❓，不會造(zao)成壓損，直(zhi)管段要求(qiu)與其他形(xing)式流量計(ji)相比相對(dui)較低;(3)具有(you)良好的耐(nai)腐蝕和耐(nai)磨損特性(xing):(4)功耗相對(dui)其🔅他形式(shi)的流量計(ji)相對較低(di).零♌點穩定(ding).精度較高(gao);(5)多種安裝(zhuang)形式可💯以(yi)便于用戶(hu)進行選擇(ze),例🤞如:一體(ti)式.分體式(shi).挂牆式等(deng);(6)流量計可(ke)以雙向測(ce)量,可顯示(shi)正、反向流(liu)量,并具有(you)多種輸🔞出(chu)選擇,如:電(dian)流、脈沖、數(shu)字通訊、HART等(deng)。
5電磁流量(liang)計的劣勢(shi)
(1)無法測量(liang)氣體.蒸汽(qi)以及含有(you)大量氣體(ti)的介質:(2)基(ji)本☂️無法測(ce)量電導率(lü)很低或者(zhe)不導電的(de)液體介質(zhi)💃🏻;(3)會受🙇‍♀️到周(zhou)圍強磁場(chang)的影響。
6電(dian)磁流量計(ji)的選用
6.1電(dian)極
　　一般情(qing)況下測量(liang)介質不結(jie)晶、不沾污(wu)電極的介(jie)質可選用(yong)标㊙️準電極(ji);如測量介(jie)質含有腐(fu)蝕性，應根(gen)據被測介(jie)質🌈的腐蝕(shi)特性進行(hang)選擇，如介(jie)質混雜建(jian)議進行挂(gua)片測試💋以(yi)防盲🌈目選(xuan)擇材質帶(dai)來不必要(yao)的經濟損(sun)失💞及安全(quan)風險。
　　舉例(li)如下:工業(ye)上的用水(shui)、原水、下水(shui)、污水、稀酸(suan)、稀堿等弱(ruo)✉️腐🔞蝕性酸(suan)、堿.鹽,建議(yi)選用316L材質(zhi);海水、鹽水(shui)、弱酸.弱堿(jian)建議選用(yong)☁️哈式☀️合金(jin)材質;沸點(dian)的鹽酸.硝(xiao)酸、硫酸強(qiang)腐蝕性建(jian)議選用钽(tan)材質。
6.2襯裏(li)
　　應根據被(bei)測介質的(de)腐蝕性,介(jie)質磨損特(te)性及介質(zhi)運行溫度(du)範圍進行(hang)選擇。例如(ru):.-40~180℃,酸堿等強(qiang)腐蝕性介(jie)質,衛❗生類(lei)介質😘建議(yi)選用✂️PTFE材質(zhi)。-5~80℃,一般的水(shui)、污水泥漿(jiang)礦漿,建議(yi)選用氯丁(ding)橡🤞膠材質(zhi)。
6.3防護等級(ji)的要求
　　根(gen)據國标GB4208--2017與(yu)國際電工(gong)委員會IEC标(biao)準(IEC529--76)關于外(wai)殼防護等(deng)🔆級爲:IPXX,第一(yi)位代表的(de)是防塵等(deng)級,考慮到(dao)工業生産(chan)中惡劣❓的(de)環境與不(bu)定因素，我(wo)們在工業(ye)使用中㊙️基(ji)本選👣擇的(de)都是IP6X,6數字(zi)代表完全(quan)防止外物(wu)及灰塵。所(suo)以基本在(zai)防護等級(ji)上選擇🔅IP65\IP66\IP67\IP68,在(zai)工業中我(wo)們基本選(xuan)擇IP67和IP68的較(jiao)多，7數字代(dai)表在深達(da)1m的水中防(fang)30min的浸泡✉️影(ying)響，8代表在(zai)深度超過(guo)1m的水中防(fang)持續浸泡(pao)影響。
6.4接地(di)環
　　普通接(jie)地環，保護(hu)接地環,用(yong)于保護PTFE翻(fan)邊不受損(sun)傷及帶頸(jing)接地環,适(shi)用于磨損(sun)性介質,保(bao)護端部襯(chen)裏,延長☁️傳(chuan)感器壽💔命(ming)(建議與儀(yi)表--起訂貨(huo)和标定,否(fou)則可能影(ying)響精度),接(jie)地環材質(zhi):不🧡鏽鋼、哈(ha)氏合金、钽(tan)等。
6.5安裝方(fang)式
　　一體式(shi)、分體式或(huo)者挂牆式(shi)。
6.6電極形式(shi)
　　标準型或(huo)刮刀型。
6.7電(dian)源選擇
　　220VAC或(huo)24VDC。
6.8防爆等級(ji)
　　AEPSIATEX等。
7電磁流(liu)量計選用(yong)及應用的(de)經驗
　　當電(dian)磁流量計(ji)到貨之後(hou),務必第一(yi)時間安排(pai)人員對其(qi)組織進🐇行(hang)驗收,其中(zhong)到貨檢查(cha)有幾點需(xu)格外注意(yi)。銘牌的檢(jian)👉查務必确(que)認其參數(shu)是否齊全(quan),參數與設(she)計規格書(shu)及計算書(shu)規格--緻,其(qi)中參數一(yi)般包括但(dan)不限于:産(chan)品制造廠(chang)名稱、産品(pin)規格型号(hao)、出廠🐇編号(hao).公稱通徑(jing)、流量範圍(wei).精度等級(ji).流✊量計特(te)性系數.防(fang)爆等級、防(fang)護等級、制(zhi)造年月等(deng)參數。外觀(guan)檢查🐆時需(xu)要注意不(bu)得出現毛(mao)刺、刻痕.裂(lie)紋.鏽蝕.黴(mei)斑.塗層不(bu)允許有起(qi)皮.剝落的(de)現象。
　　法蘭(lan)密封面無(wu)任何損傷(shang)。如果條件(jian)允許可以(yi)用754連接變(bian)♍送器檢查(cha)設置參數(shu)确保與設(she)計規格書(shu)及計算規(gui)格書🚶參數(shu)-緻,另務必(bi)注意K系數(shu)是否與銘(ming)牌--緻,生産(chan)日💁期是否(fou)與銘牌一(yi)緻，以防出(chu)現返修的(de)産品。随機(ji)合格證書(shu)及檢定或(huo)标定證書(shu)是否齊全(quan)且合格,随(sui)機備件是(shi)否齊全且(qie)合格。供電(dian)電壓是否(fou)與設☁️計規(gui)格書或計(ji)☎️算書保持(chi)一緻。變送(song)器及傳感(gan)器蓋是否(fou)蓋緊✊,孔洞(dong)是否封堵(du)合格,傳感(gan)器及變送(song)器專😘用電(dian)纜是否提(ti)供，且無任(ren)何損傷。如(ru)檢查發現(xian)任何⁉️問題(ti),務必在第(di)一時間♉将(jiang)驗收💔情況(kuang)反饋給商(shang)務部🐪門,要(yao)求其盡快(kuai)答複,避免(mian)因爲處理(li)或者更換(huan)時間過長(zhang)影響現🔞場(chang)的安裝及(ji)施工。
(1)電極(ji)的材質選(xuan)用并不是(shi)絕對的，當(dang)選型時除(chu)了考慮設(she)計的介♈質(zhi)外，也要充(chong)分考慮是(shi)否存在其(qi)他介質的(de)可能，是否(fou)存在介質(zhi)發生改變(bian)或者濃度(du)發生😍改變(bian)的情況,評(ping)估後再做(zuo)選擇,避免(mian)造成設備(bei)損壞的風(feng)險。我👄們在(zai)選用時經(jing)常會忽略(lue)可能存在(zai)的介質,這(zhe)導緻後期(qi)投用介質(zhi)後很快就(jiu)無法正常(chang)使用,二次(ci)選型來解(jie)決投人的(de)成本☔也會(hui)更高,而且(qie)⭐更重❌要的(de)還面臨着(zhe)工藝是否(fou)具備隔離(li)的條件,此(ci)問題會給(gei)貿易計量(liang)或成本核(he)算帶來巨(ju)大困難。解(jie)決辦法:在(zai)項目詳細(xi)設計階🔞段(duan)時,首先工(gong)藝介質要(yao)由設計院(yuan)工藝專業(ye)和有生産(chan)運行經驗(yan)的業主共(gong)同确認後(hou)再反饋給(gei)儀表專業(ye)進行選型(xing)确認，尤其(qi)明确濃度(du)範圍，這是(shi)材質選擇(ze)💋的關鍵部(bu)分，同時也(ye)要充分考(kao)慮材質的(de)投資成本(ben)。
(2)襯裏材質(zhi)的選擇,很(hen)多會忽略(lue)掉耐磨性(xing),一般在設(she)計🐉規格書(shu)中并不會(hui)明确支持(chi)介質的特(te)性,盲目地(di)選用材質(zhi)會大大縮(suo)短電磁流(liu)量計的使(shi)用壽命。解(jie)決辦法:除(chu)正常的原(yuan)水、循環水(shui)、酸.堿等以(yi)外的介質(zhi),需要格外(wai)注意，如設(she)計院未明(ming)确,且自己(ji)🚶‍♀️不了解介(jie)質特性時(shi)需格外注(zhu)意。需向設(she)計院和有(you)生産運行(hang)經驗的業(ye)主🐕咨☀️詢，之(zhi)後再進行(hang)選型。同時(shi)也要充分(fen)考慮材質(zhi)的投資成(cheng)本,襯☀️裏材(cai)質不♋同會(hui)導緻不同(tong)電磁流量(liang)計的價格(ge)♉偏差很大(da)。
(3)防護等級(ji)的應用經(jing)過多年應(ying)用建議,戶(hu)外露天的(de)選擇最好(hao)爲IP67,液下使(shi)用或者閥(fa)井内的選(xuan)擇最好爲(wei)✔️IP68,特别提示(shi)有很多閥(fa)門]井内設(she)計防護等(deng)級是IP67,但在(zai)應用時發(fa)現流量計(ji)安裝位置(zhi)頻繁出現(xian)閥門井内(nei)滲漏，或者(zhe)☁️下雨存積(ji)⭐井内導緻(zhi)🔴電磁流量(liang)計傳感器(qi)長期處于(yu)水下,這導(dao)緻儀表元(yuan)件的損💚壞(huai)危害性最(zui)🐕大。
(4)接地環(huan)的選擇,很(hen)多工廠”爲(wei)了便于安(an)裝也爲了(le)節約成本(ben)基本不選(xuan)擇配備接(jie)地環,自己(ji)安排施工(gong)單位在法(fa)蘭面焊接(jie)兩處螺釘(ding),供連接等(deng)電勢線使(shi)用。此方案(an)也可接受(shou),但務必注(zhu)意焊接時(shi)對襯裏的(de)保護，高溫(wen)會導緻襯(chen)裏的破壞(huai)，如局部處(chu)理破壞會(hui)導👌緻在介(jie)質投用後(hou)無法正常(chang)使用,有腐(fu)蝕的介質(zhi)也會很快(kuai)将襯裏損(sun)壞後面的(de)殼體穿孔(kong)，存在安全(quan)風險。另焊(han)接螺釘處(chu),需注意🌈防(fang)腐措施，我(wo)們會經常(chang)發現現場(chang)電磁流量(liang)計的迅速(su)腐蝕都源(yuan)自于焊接(jie)螺釘，基本(ben)都是焊接(jie)後破壞了(le)原🈚防腐塗(tu)層，施工後(hou)又不進行(hang)防腐導緻(zhi)，尤其是❓在(zai)存在酸霧(wu)區❄️域更爲(wei)明顯。如果(guo)工藝⚽管道(dao)是絕緣材(cai)質,那麽建(jian)議要配備(bei)接地環。信(xin)号源參考(kao)零電位,使(shi)被測介質(zhi)與大地相(xiang)連通抗外(wai)界🈲幹擾。接(jie)地點離傳(chuan)感器越近(jin)越好,絕不(bu)能與其他(ta)設備接地(di)點相連接(jie),要求接地(di)電阻≤100.接地(di)要求電磁(ci)流量計變(bian)送器外殼(ke).屏蔽線、測(ce)量導管及(ji)變送器兩(liang)端的🏃🏻‍♂️管道(dao)都要接地(di)且單獨設(she)置✔️接地點(dian),絕不能接(jie)在電機電(dian)氣等公用(yong)地線或上(shang)下水管道(dao)上;轉換器(qi)部分已通(tong)過電纜線(xian)接地,無須(xu)再行接地(di)，以免因電(dian)位不同而(er)引入幹擾(rao)。
(5)安裝方式(shi)可以根據(ju)需求自行(hang)選擇,如沒(mei)有特殊要(yao)求,建議選(xuan)擇🔱分體式(shi)，根據使用(yong)經驗,雖然(ran)分體式增(zeng)加了接線(xian)的環節以(yi)及安裝分(fen)體式變送(song)器的工作(zuo)量。但對于(yu)後期🏃維護(hu)來🙇🏻講十分(fen)便利,因爲(wei)在應用中(zhong)有一些一(yi)體式的電(dian)磁流量計(ji)安裝位置(zhi)對維護工(gong)作不便利(li),可能面臨(lin)需要搭設(she)腳手架或(huo)者進人受(shou)限空間作(zuo)業,這不但(dan)增加了維(wei)修工時,也(ye)增加了作(zuo)業的風險(xian),同時對于(yu)操作人員(yuan)現場巡檢(jian)時,可以随(sui)時觀察到(dao)現場的電(dian)磁流量計(ji)指示。當然(ran)如果工廠(chang)具有PRM管理(li)系統，無論(lun)哪種安裝(zhuang)方式都可(ke)以。
(6)電極形(xing)式一般建(jian)議選擇廠(chang)家的标準(zhun)形式，對于(yu)污泥的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻工(gong)💋況有些設(she)計院會設(she)計帶有挂(gua)刀功能的(de)形式,所🈲謂(wei)刮刀電極(ji)就是可以(yi)在工藝正(zheng)常運行時(shi)可以手.動(dong)🤞機械清理(li)附着⭐于電(dian)極表面的(de)沾污物。目(mu)前也有一(yi)些廠家可(ke)以生産在(zai)工藝運行(hang)的條件下(xia)将電極拆(chai)卸安裝的(de)功能,這兩(liang)種功能在(zai)某些情況(kuang)會有一定(ding)的作用,但(dan)是對于維(wei)護來講,因(yin)爲增加了(le)附件也就(jiu)是增加了(le)維修的環(huan)節和精密(mi)封點,同時(shi)帶來的就(jiu)是故障率(lü)的增加，某(mou)些方面增(zeng)☂️加了維修(xiu)的成本。
(7)供(gong)電選擇根(gen)據設計院(yuan)的要求執(zhi)行即可,但(dan)仍然建議(yi)可以在🏃詳(xiang)設階段能(neng)夠确認電(dian)纜的路由(you)距離,如果(guo)距離過長(zhang)将導緻電(dian)壓衰減,電(dian)磁流量計(ji)無法正常(chang)使用,這也(ye)是我們在(zai)新建項目(mu)中常見的(de)一種情況(kuang)。
(8)防爆級别(bie)和要求根(gen)據設計院(yuan)提供的防(fang)爆區域等(deng)級要求選(xuan)型♋即可。
(9)現(xian)場施工單(dan)位的安裝(zhuang)不滿足電(dian)磁流量計(ji)的要求🌈,此(ci)問題大多(duo)存在于新(xin)建工廠和(he)改擴建裝(zhuang)置,施工單(dan)位基本都(dou)是按圖㊙️施(shi)工，施工後(hou)電磁流量(liang)計投用,介(jie)質因爲不(bu)滿管的情(qing)況導緻❤️無(wu)法正🥵常使(shi)用。此問題(ti)一直困擾(rao)用戶,導緻(zhi)後期需要(yao)調整電🏃‍♀️磁(ci)流量計位(wei)置或者變(bian)更管線走(zou)向既增大(da)了施工量(liang)，也帶來了(le)不必要的(de)損失。
　　解決(jue)辦法:在基(ji)礎設計時(shi)需要明确(que)提出電磁(ci)流量計直(zhi)管段🔞要求(qiu)及滿管要(yao)求，在現場(chang)施工安裝(zhuang)時需㊙️儀表(biao)專業人員(yuan)及有生産(chan)運行經驗(yan)的業主共(gong)同确認是(shi)否保證滿(man)🏃🏻‍♂️管,如确認(ren)無法滿足(zu)申🌈請設計(ji)變更❓進行(hang)管線的調(diao)整。在PID圖審(shen)查時🈚我們(men)需對幾點(dian)格外關注(zhu),安裝要在(zai)控制閥門(men)📱前，在泵的(de)後🌍面進行(hang)安裝。另注(zhu)意電磁流(liu)量計的直(zhi)管段要求(qiu),一般是以(yi)電極爲起(qi)點,以前有(you)很多施工(gong)人員一直(zhi)是以法蘭(lan)進行計🐪算(suan)是一種誤(wu)解。如果具(ju)備條件建(jian)議💛垂直安(an)裝,使🥰介質(zhi)自下而上(shang)流經儀表(biao)。如不能垂(chui)直安裝,水(shui)平安裝也(ye)可以,但要(yao)保證兩電(dian)✌️極在同一(yi)水平面上(shang)。當被測介(jie)質中固體(ti)顆粒多時(shi)🎯,應🔞乘直安(an)裝使襯裏(li)不受👈磨揭(jie)(水平安裝(zhuang)會造成局(ju)📐部磨損).流(liu)量計安.裝(zhuang)使用時,不(bu)能在負壓(ya)的情況下(xia)使用。因爲(wei)變送器的(de)襯裏容易(yi)剝落,所以(yi)流量計隻(zhi)能在正壓(ya)的工藝管(guan)線上安裝(zhuang)使用。
(10)在施(shi)工安裝電(dian)磁流量計(ji)時我們會(hui)常見到在(zai)緊固法蘭(lan)連接的螺(luo)檢時造成(cheng)襯裏的翻(fan)邊位置損(sun)壞,日後會(hui)很容易的(de)導緻洩漏(lou)或腐蝕，這(zhe)就要求我(wo)們在安裝(zhuang)電磁流量(liang)計時,襯裏(li)的翻邊會(hui)在受到壓(ya)力作用下(xia)變形，安裝(zhuang)時務必要(yao)将螺檢均(jun)勻的擰緊(jin)，如果有條(tiao)件建議☁️使(shi)用扭矩扳(ban)手進行安(an)裝。
(11)在介質(zhi)投用後即(ji)使流量指(zhi)标穩定，也(ye)建議現場(chang)對電🥰磁流(liu)量計的振(zhen)動情況進(jin)行檢查,如(ru)果在這種(zhong)工況下長(zhang)時間運行(hang)會導緻後(hou)續帶來的(de)危害，例如(ru):電氣.元件(jian)🍉的損傷.接(jie)線端子的(de)松動.法蘭(lan)的洩漏等(deng)。
8結語
　　綜上(shang)所述,工業(ye)上合理地(di)選用電磁(ci)流量計且(qie)保證長期(qi)可靠的應(ying)用關鍵的(de)核心在于(yu)确認好設(she)計工況參(can)數,這樣才(cai)能保證在(zai)電磁流量(liang)計選型時(shi)是正确可(ke)靠🌍的,到貨(huo)🙇🏻後嚴格😍執(zhi)行驗收标(biao)準,安裝及(ji)施工注意(yi)事項嚴格(ge)按照✍️廠家(jia)指導要求(qiu)進行,相信(xin)電磁流量(liang)計在日💰後(hou)長時間的(de)工業應用(yong)中會展現(xian)出正确且(qie)可靠的特(te)性。

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