工業控(kòng)制中電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuan)型及應(yīng)用

引言

      電磁(ci)流量計(jì)有一系(xi)列優良(liang)特性，可(kě)以解決(jué)其它流(liu)量計不(bu)易☀️應用(yong)的問題(ti)，如髒污(wū)流、腐蝕(shi)流的測(cè)量。在電(diàn)磁流量(liang)計選型(xing)、安🐕裝和(hé)使用方(fang)面有一(yī)些技巧(qiǎo)和🧑🏾‍🤝‍🧑🏼注意(yi)事項，根(gēn)據實際(ji)應用經(jing)驗🈲對這(zhè)些問題(tí)進行分(fen)🌍析和讨(tao)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(dian)

     與(yu)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(jì)具有下(xia)列優點(diǎn)：

    (1) 由(yóu)于測量(liang)通道是(shì)一段光(guang)滑直管(guan)，不會發(fa)生阻塞(sāi)，因此，适(shì)用于測(ce)量含固(gù)體顆粒(lì)的液固(gu)二相流(liú)體，如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污水等(deng)。

    (2) 不(bu)産生流(liu)量檢測(ce)所造成(chéng)的壓力(li)損失，節(jie)能效果(guo)好。

    (3) 所測的(de)體積流(liú)量受流(liu)體密度(du)、粘度、溫(wen)度、壓力(li)和電導(dǎo)率變化(huà)的影響(xiang)小。

    (4) 流量測(cè)量範圍(wéi)度大，量(liang)程比可(ke)高達 L l000可選(xuǎn)流量範(fàn)圍寬，液(ye)體流速(sù)一般可(ke)在 0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型(xíng)号儀表(biǎo)可在現(xian)場根據(jù)需要擴(kuo)大和🏃🏻縮(suo)小流量(liàng)🤞測👣量範(fan)圍，而不(bú)必拆下(xia)儀表進(jin)行離線(xiàn)實流标(biao)定。

    (5) 電磁流(liú)量計的(de)口徑範(fàn)圍比其(qí)他品種(zhǒng)流量儀(yi)表寬，從(cong)幾毫😄米(mǐ)到 3m;可測正(zheng)反雙向(xiang)流量；也(yě)可測脈(mo)動流量(liàng)（隻要脈(mo)動頻率(lü)低☎️于激(jī)㊙️磁頻率(lǜ)很多）；儀(yí)表輸出(chu)本質上(shang)是線性(xing)的。

    (6) 可應用(yòng)于腐蝕(shí)性流體(tǐ)的測量(liang)。

    (7) 與(yu)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(ji)所需直(zhi)管段較(jiao)短。

    但電磁(ci)流量計(jì)也存在(zài)以下缺(quē)點：

    (1) 不能測(cè)量電導(dao)率很低(di)的液體(ti)．如石油(you)制品。

    (2) 不能(neng)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)和含有(you)較大氣(qi)泡的液(ye)體。

    (3) 由于襯(chen)裏材料(liao)和電氣(qì)絕緣材(cai)料的限(xian)制，通用(yòng)型電磁(cí)流量計(jì)🔴不适用(yong)于較高(gao)溫度。

    (4) 投資(zi)相對較(jiào)高，特别(bie)是大口(kou)徑流量(liang)的測量(liang)。

2. 電(diàn)磁流量(liang)計的選(xuǎn)型

    電磁流(liu)量計選(xuǎn)型時應(yīng)注意以(yi)下事項(xiàng)：

    (1) 液(yè)體電導(dao)率應高(gao)于允許(xǔ)的下限(xiàn)。各制造(zào)廠商生(shēng)産的産(chan)品對電(diàn)🌏導率下(xià)限值有(yǒu)不同的(de)數值，目(mu)前，一般(ban)電磁流(liu)量計不(bu)❗能測量(liang)電導率(lǜ)低于 5μS/cm的液(yè)體流量(liang)。

    (2) 液(yè)體流速(su)應在流(liú)量計規(gui)定的範(fan)圍内。一(yi)般電磁(ci)流量計(jì)所測流(liú)❌體平均(jun1)流速應(yīng)在 1-10m/s範圍内(nèi)，部分廠(chang)家産品(pǐn)的流速(su)範圍可(kě)在 0.3-12m/s如西尼(ni)爾 SINIER的電磁(cí)流量計(ji)。若被測(cè)液體流(liú)速太低(dī)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuang)異👅徑管(guǎn)，使流速(su)控制在(zài)規定範(fàn)圍内。爲(wèi)減小加(jiā)裝異徑(jìng)管造成(chéng)壓力損(sun)失和影(ying)響流速(su)分布，要(yao)求異徑(jìng)管中心(xīn)錐角不(bú)超過 15。，而且(qie)越小越(yuè)好。

    (3) 電極形(xíng)式的選(xuǎn)擇。通常(cháng)，不産生(sheng)結晶、結(jié)疤、不沾(zhan)污電極(jí)的流體(ti)介📧質可(ke)選标準(zhun)電極；對(dui)有污泥(ní)等沾污(wū)電✌️極的(de)🥵應用✔️場(chǎng)合。

    (4) 襯裏和(hé)電極材(cái)料的選(xuǎn)擇。根據(ju)液體的(de)腐蝕性(xing)選用合(hé)适的襯(chen)裏和電(diàn)極材料(liào)。可查有(yǒu)關材料(liao)的防腐(fu)蝕💚手冊(cè)選定電(diàn)極材料(liào)🐪；耐混酸(suān)等成分(fen)複雜的(de)介質，應(ying)做挂片(piàn)⚽試驗。應(yīng)♻️根據被(bei)測介質(zhì)👌的腐蝕(shi)性，磨損(sǔn)性及溫(wēn)度來選(xuan)擇電磁(cí)流量計(ji)的襯裏(lǐ)材料。

    (5) 滿足(zú)直管段(duàn)的要求(qiú)和接地(di)要求。從(cong)電極軸(zhóu)線開始(shi)測量，一(yī)般入口(kou)直管段(duan)不小于(yú) 5D(直(zhi)徑 )，出口直(zhí)管段不(bu)小于 3D。爲使(shi)儀表可(ke)靠工作(zuò)，提高測(cè)量精度(du)，不受外(wai)界寄生(sheng)♻️電勢的(de)幹擾，電(diàn)磁流量(liàng)計的傳(chuán)感器應(ying)良好地(dì)單獨接(jie)地💞。

    (6) 機型的(de)選擇。根(gen)據安裝(zhuāng)、使用和(he)維護條(tiáo)件，選用(yòng)檢測和(hé)變送部(bù)分🐇組合(hé)在一起(qǐ)的一體(ti)型或分(fen)體型電(dian)磁流量(liàng)計。

    (7) 儀表防(fáng)護等級(ji)的選擇(ze)。按照國(guó)标 GB420 8-8規定的(de)應用環(huán)境，選用(yong)儀表外(wai)殼防護(hu)等級。例(lì)如， IP65爲防噴(pen)水型，它(ta)允許水(shui)從任何(hé)方向對(dui)儀表噴(pen)水，儀表(biao)仍能正(zheng)常工作(zuo)； IP67爲(wèi)防浸水(shui)型，它允(yun)許儀表(biǎo)短時間(jiān)内全部(bù)浸入水(shui)中仍☂️能(néng)正💁常工(gōng)作。

    (8) 儀表安(ān)裝位置(zhi)的選擇(ze)。由于電(diàn)磁流量(liàng)計不能(néng)在不滿(mǎn)👄管或空(kong)管情況(kuang)下工作(zuo)，所以應(yīng)保證測(cè)量管在(zài)所㊙️有時(shi)間内必(bi)須🔞*注滿(mǎn)介質。

3. 電磁(ci)流量計(ji)的安裝(zhuāng)

    安(an)裝時應(ying)注意以(yǐ)下事項(xiàng)：

    (1) 液(yè)體應具(jù)有測量(liang)所需的(de)電導率(lǜ)，并要求(qiú)電導率(lü)分布🏃‍♀️大(dà)體上均(jun1)勻。因此(ci)流量傳(chuán)感器安(ān)裝要避(bì)開容易(yi)産生電(dian)導率不(bu)均勻的(de)場所，例(lì)如其上(shang)遊附近(jin)加入藥(yào)液，加液(ye)點設💞于(yú)傳感器(qi)下遊；液(ye)體有混(hùn)合時，其(qí)分布應(ying)大體均(jun1)勻。

    (2) 使用時(shi)傳感器(qì)測量管(guan)必須充(chong)滿液體(tǐ)（非滿管(guǎn)型例外(wài)）。

    (3) 液(yè)體應與(yu)地同電(diàn)位。當工(gong)藝管道(dào)是塑料(liao)等絕緣(yuan)材料時(shí)，輸送液(yè)體會産(chǎn)生摩擦(cā)靜電，造(zào)成液體(tǐ)與地間(jiān)有電位(wei)差，爲此(ci)需良好(hǎo)接地。

3. 1 流量(liang)傳感器(qi)的安裝(zhuāng)

3.1.1 安(ān)裝場所(suǒ)

    電(dian)磁流量(liàng)傳感器(qi)對安裝(zhuāng)場所有(yǒu)以下要(yao)求：

    (1) 測量混(hùn)合相流(liú)體時，應(yīng)選擇不(bu)會引起(qǐ)相分離(li)的場所(suo)安裝傳(chuan)🌐感🆚器；測(ce)量雙組(zǔ)分液體(tǐ)時，傳感(gan)器應避(bi)免裝在(zài)混合尚(shàng)未🏃‍♂️均勻(yun)🐆的下遊(you)；測量化(hua)學反應(ying)物料時(shi)，傳感器(qì)♍應安裝(zhuang)在反應(yīng)充分完(wan)成段的(de)🐪下遊。

    (2) 盡量(liang)避免測(cè)量管内(nei)形成負(fu)壓。

    (3) 安裝位(wèi)置應選(xuan)擇震動(dong)小的場(chang)所，特别(bie)是一體(tǐ)型儀表(biao)。

    (4) 遠(yuǎn)離大電(diàn)機、大變(bian)壓器等(deng)，避免引(yǐn)入電磁(cí)幹擾

    (5) 選擇(zé)易于實(shi)現傳感(gǎn)器單獨(dú)接地的(de)位置。

    (6) 盡可(ke)能遠離(li)腐蝕性(xìng)氣體。

    (7) 環境(jing)溫度應(ying)在儀表(biao)允許範(fàn)圍内，一(yī)體型儀(yi)表受結(jie)構影響(xiǎng)，對安裝(zhuang)環境溫(wen)度的要(yao)求更高(gao)。

    (8) 環(huan)境相對(dui)濕度應(ying)在儀表(biao)允許範(fàn)圍内。

    (9) 犀可(ke)能避免(mian)受陽光(guang)直照，必(bì)要時加(jia)防護罩(zhao)。

    (10) 儀(yi)表防護(hu)等級應(yīng)滿足應(ying)用要求(qiu)。

3.1.2 直(zhí)管段長(zhang)度要求(qiú)

      根(gēn)據儀表(biǎo)精度要(yào)求，電磁(cí)流量傳(chuan)感器上(shang)遊通常(cháng)需有 5 D的直(zhi)管段，下(xià)遊是 3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝(zhuang)位置和(he)流動方(fang)向

      傳感器(qi)安裝方(fang)向水平(píng)、垂直或(huo)傾斜均(jun)可，不受(shou)限制。測(cè)量固、液(ye)兩相流(liu)體垂直(zhí)安裝，自(zi)下而上(shàng)流動。可(ke)防🍉止水(shui)平安裝(zhuang)時襯裏(lǐ)下半部(bu)局部磨(mó)損嚴重(zhong)，低流速(sù)時固相(xiàng)沉澱等(děng)缺點。水(shui)平安裝(zhuang)時要使(shǐ)電極軸(zhóu)線平行(hang)于地平(ping)線，如果(guǒ)電極軸(zhóu)線垂直(zhí)于地平(ping)線，則處(chu)于底部(bu)的電極(jí)易被沉(chen)積物覆(fu)蓋，頂部(bù)的♌電極(jí)易被液(ye)✏️體中夾(jiá)帶的氣(qi)泡覆蓋(gai)電極表(biao)面，造成(cheng)輸出信(xìn)号波動(dong)。圖 1所示管(guǎn)系中， c、 d爲适宜(yi)位置； a、 b、 e爲(wèi)不宜位(wei)置， b處可能(néng)液體不(bu)充滿， a、 e處易積(jī)聚氣體(ti)，且 e處傳感(gǎn)器後管(guan)段短也(yě)有可能(néng)不充滿(mǎn)。對于固(gù)、液兩♊相(xiàng)流， c處亦是(shì)不适宜(yi)的位置(zhì)。

3.1.4 旁(pang)路管安(an)裝

      在連續(xu)生産的(de)工藝管(guan)道上，爲(wei)了在不(bu)影響生(sheng)産的❤️情(qíng)況♈下對(duì)儀♌表進(jìn)行維修(xiū)拆裝或(huò)内部清(qīng)洗，傳感(gan)器應盡(jin)可能采(cǎi)用與主(zhǔ)工藝管(guan)道并聯(lian)安裝的(de)方式（旁(páng)路管安(an)裝），如圖(tu) 2所(suo)示。正常(cháng)生産時(shí)截止閥(fá) 1關(guan)閉，截止(zhǐ)閥 2、 3打(dǎ)開，流體(tǐ)就可流(liú)過流量(liàng)計實現(xiàn)流量測(cè)量。當傳(chuán)感器發(fa)生故障(zhàng)需拆下(xia)維修時(shi)，隻要打(da)開截止(zhǐ)閥 l，關閉截(jie)止閥 2， 3，就能實(shi)現在不(bu)影響生(shēng)産的情(qíng)況下對(dui)流量計(jì)進行拆(chai)除。當需(xu)要清洗(xǐ)流量計(jì)内部時(shí)，隻需打(dǎ)開截止(zhi)閥 1，關閉截(jie)止閥 2、 3，然後打(dǎ)開流量(liang)計兩端(duan)盲闆即(ji)可清洗(xi)。

    圖(tu) 2旁(páng)路管安(ān)裝

      但是對(duì)于管徑(jing)大于 1. 5n韻管(guǎn)系因投(tóu)資和空(kong)間位置(zhi)限制，不(bú)易實現(xiàn)旁路管(guan)安裝。此(cǐ)時爲了(le)便于管(guǎn)系停止(zhǐ)運行時(shi)維護人(rén)員進⚽入(rù)管💁道檢(jian)測、清洗(xǐ)傳感器(qi)内壁，需(xū)在流量(liàng)計附近(jìn)工💰藝管(guǎn)道上設(shè)置人孔(kǒng)。

3.1.5 負(fù)壓管系(xi)的安裝(zhuāng)

      氟(fu)塑料襯(chèn)裏傳感(gan)器須謹(jin)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系(xì)。有可能(néng)出現👨‍❤️‍👨負(fù)壓的正(zhèng)壓管系(xì)應防止(zhǐ)産生負(fu)壓，例如(ru)液體溫(wen)度高于(yú)室溫的(de)管🔞系中(zhōng)，當管系(xì)停止運(yùn)行關閉(bi)傳感器(qì)上下遊(you)截止閥(fá)後，由于(yú)流體🏃冷(lěng)卻收縮(suo)就會形(xing)成負壓(yā)，此時就(jiu)應設置(zhì)如🧑🏾‍🤝‍🧑🏼圖 3所示(shì)的負壓(ya)防止連(lián)接。

3.1.6 接地

      傳感(gǎn)器必須(xū)單獨接(jie)地（接地(di)電阻 lOOΩ以下(xià)）。分離來(lái)自接地(dì)線混亂(luan)的幹擾(rǎo)：超聲儀(yi)器接地(di)💃、設備接(jiē)地、系統(tǒng)接地、保(bǎo)護接地(dì)混亂，各(gè)個接地(di)點電位(wèi)分布不(bú)均，不同(tóng)接地點(dian)間存在(zài)電位差(cha)，引起地(dì)環路電(diàn)流，影響(xiǎng)系統正(zheng)常工作(zuò)。

2 .2 抗(kàng)幹擾措(cuò)施

2.2.1 屏蔽

      變頻(pin)器在運(yun)行時會(hui)産生高(gao)次諧波(bō)，造成電(dian)壓波形(xing)畸變，嚴(yán)重影🐕響(xiǎng)附近的(de)儀電設(shè)備動作(zuò)。屏蔽幹(gàn)擾源是(shì)抗幹擾(rao)zui有效的(de)方♌法：

    (1) 在變(bian)頻器的(de)進線側(cè)安裝進(jìn)線電抗(kang)器及進(jin)線濾波(bō)器，抑制(zhì)幹擾🐪信(xin)号對電(dian)源的幹(gan)擾。

    (2) 信号線(xian)全部采(cǎi)用屏蔽(bì)線，屏蔽(bì)層可靠(kào)接地，布(bu)線時盡(jìn)量遠離(lí)變頻器(qi)的進、出(chu)線。

    (3) 電機電(diàn)纜也采(cǎi)用屏蔽(bì)電纜，屏(píng)蔽層可(kě)靠接地(dì)。原勻速(sù)段♍的電(diàn)機👌控制(zhì)采用交(jiāo)流接觸(chu)器控制(zhì)，接觸器(qi)線圈斷(duàn)、合瞬間(jiān)産♻️生電(diàn)❄️磁幹擾(rao)。針對這(zhè)種情況(kuàng)，将交流(liú)接觸器(qi)改換成(cheng)無噪聲(shēng)固态接(jiē)觸器，其(qí)控制電(diàn)源改用(yòng) 24直(zhí)流穩壓(yā)電源。

2.2.2 接地(dì)、濾波、阻(zu)容吸收(shou)保護

     針對(duì)供給超(chāo)聲儀器(qì)使用的(de)電源直(zhi)接引至(zhi)電網的(de)問題，将(jiang)儀器電(dian)源和系(xi)統電源(yuán)分開，采(cai)用圖 7所示(shì)的解止(zhi)

     圖(tu) 3負(fù)壓防止(zhi)連接

型儀(yi)表原則(ze)上接地(di)應在傳(chuan)感器一(yī)側，轉換(huan)器接地(dì)應在同(tong)🈲一🌈接地(dì)點。如傳(chuan)感器裝(zhuāng)在有陰(yin)極腐蝕(shi)保護管(guǎn)道上，除(chu)了傳感(gan)器和接(jiē)地環一(yi)起接地(di)外，還要(yào)用較粗(cū)銅導線(xiàn) (  16IT11112)繞(rao)道傳感(gǎn)器，跨接(jie)到管道(dao)的 2個連接(jie)法蘭上(shàng)，使陰極(jí)保護電(dian)流與傳(chuán)感器之(zhī)間隔⛹🏻‍♀️離(lí)。一些☀️應(yīng)用場合(he)的雜散(san)

電(dian)流過大(dà)，如電解(jiě)槽沿着(zhe)電解液(ye)的洩漏(lou)電流影(yǐng)響電磁(ci)⭐流量計(ji)正常測(cè)量時，可(ke)采取在(zai)流量傳(chuan)感器與(yu)其連🔱接(jiē)的🔞工藝(yì)管道❌之(zhi)間🏃‍♀️進行(hang)電氣隔(ge)離的辦(bàn)法。對有(you)陰極保(bǎo)護的🥰管(guan)道，如果(guo)陰極保(bao)護電流(liú)影響 EMF測量(liàng)時，也可(ke)以采取(qu)本方法(fa)。

3.2 轉(zhuǎn)換器安(an)裝和連(lián)接電纜(lǎn)

      一(yī)體型電(dian)磁流量(liang)計不需(xū)要單獨(dú)安裝轉(zhuan)換器；分(fen)體式電(dian)🔴磁流量(liang)計的轉(zhuan)換器安(an)裝在傳(chuán)感器附(fù)近或儀(yí)📞表室，安(ān)裝場所(suǒ)的選擇(zé)餘地較(jiào)大，轉換(huan)器安裝(zhuāng)環境條(tiáo)件比一(yī)體式好(hǎo)。其防🔞護(hù)等級🚶可(ke)降低🏃‍♂️，例(li)如，可選(xuǎn) IP65或(huò) IP64（防(fáng)塵防濺(jiàn)級）。安裝(zhuang)場所的(de)要求與(yǔ) 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條相(xiàng)同。圖 7電源(yuan)淨化  轉換(huan)器和傳(chuan)感器間(jian)距離受(shòu)被測介(jiè)質電導(dao)率和信(xin)号電纜(lan)型号（即(ji)電纜的(de)分布電(dian)容、導線(xian)截面和(he)屏蔽層(céng)數等）的(de)制約，需(xu)選❗用制(zhì)🛀造廠随(sui)儀表所(suǒ)附（或規(guī)定型号(hao)）的信号(hào)電纜。一(yī)般儀表(biǎo) “使(shi)用說明(ming)書 ”對不同(tóng)電導率(lǜ)液體提(ti)供允許(xu)的傳輸(shū)距離範(fan)圍。通常(cháng)⭐，單層屏(píng)蔽電纜(lǎn)的傳送(sòng)距離爲(wèi) 50 m

       爲(wei)避免引(yin)入幹擾(rǎo)信号，信(xìn)号電纜(lan)必須單(dan)獨穿在(zai)接🐇地保(bǎo)❌護鋼💰管(guan)内，不能(néng)把信号(hào)電纜和(he)電源線(xiàn)安裝在(zai)同一🍓鋼(gāng)管内。

4. 結語(yu)

       随(suí)着企業(ye)全面走(zǒu)向市場(chǎng)，企業生(shēng)産經營(ying)管理将(jiāng)進一步(bu)深化🔴，流(liú)量計量(liang)越顯重(zhòng)要。電磁(cí)流量計(jì)作爲工(gong)業流量(liàng)測量儀(yí)表的一(yi)種，隻有(you)在正确(que)選型、安(ān)裝和使(shǐ)用的前(qian)提下才(cai)能更好(hao)地發揮(huī)其作用(yong)，滿足企(qi)業‼️計量(liàng)的要求(qiu)，實現降(jiang)低生産(chǎn)成本、提(ti)高經🐪濟(jì)效益的(de)目的。

因此(ci)廣州迪(dí)川儀器(qì)儀表有(you)限公司(si)爲更好(hao)儀器儀(yi)表而不(bu)斷🌈努力(li)

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