工(gong)業控制中電(diàn)磁流量計的(de)選型及應用(yòng)

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(lie)優良特性，可(ke)以解決其它(ta)流量計不✏️易(yì)應用的問題(tí)，如髒污流、腐(fu)蝕流的測量(liang)。在電磁流量(liàng)計選型、安♊裝(zhuang)和🈲使用方面(mian)有一些技巧(qiǎo)和注意事項(xiàng)，根據實際應(yīng)用經驗對這(zhe)些問題進行(háng)分析和讨論(lun)。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(quē)點

     與其(qi)它流量計相(xiàng)比，電磁流量(liàng)計具有下列(liè)優點：

    (1) 由(yóu)于測量通道(dao)是一段光滑(hua)直管，不會發(fā)生阻塞，因💋此(ci)，适用于❤️測量(liàng)含固體顆粒(li)的液固二相(xiàng)流體，如紙漿(jiāng)、泥漿、污水等(deng)。

    (2) 不産生(sheng)流量檢測所(suo)造成的壓力(lì)損失，節能效(xiao)果好。

    (3) 所(suo)測的體積流(liu)量受流體密(mi)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dao)率🙇‍♀️變化的影(yǐng)響小。

    (4) 流(liu)量測量範圍(wei)度大，量程比(bi)可高達 L l000可選流量範(fàn)圍寬，液體流(liu)速一般可在(zai) 0.5--1 0m/s内選定(dìng)。有些型号儀(yí)表可在現場(chǎng)根據需要擴(kuò)大和縮小📱流(liu)量測量範圍(wei)，而不必拆下(xia)儀表進行離(li)線實流标定(ding)。

    (5) 電磁流(liú)量計的口徑(jìng)範圍比其他(ta)品種流量儀(yí)表寬，從幾毫(hao)米到 3m;可(ke)測正反雙向(xiang)流量；也可測(ce)脈動流量（隻(zhi)要脈動頻率(lü)♋低于🌈激磁頻(pín)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shang)是線性的。

    (6) 可應用于(yu)腐蝕性流體(tǐ)的測量。

    (7) 與其它流量(liàng)計相比，電磁(cí)流量計所需(xu)直管段較短(duan)。

    但電磁(ci)流量計也存(cun)在以下缺點(dian)：

    (1) 不能測(cè)量電導率很(hen)低的液體．如(ru)石油制品。

    (2) 不能測量(liang)氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣(qi)泡的液體。

    (3) 由于襯裏(lǐ)材料和電氣(qi)絕緣材料的(de)限制，通用型(xing)電🌈磁💁流量計(ji)㊙️不适用于較(jiao)高溫度。

    (4) 投資相對較(jiào)高，特别是大(da)口徑流量的(de)測量。

2. 電(diàn)磁流量計的(de)選型

    電(dian)磁流量計選(xuan)型時應注意(yì)以下事項：

    (1) 液體電導(dǎo)率應高于允(yun)許的下限。各(gè)制造廠商生(shēng)産的産品對(dui)電導率下限(xian)值有不同的(de)數值，目前，一(yi)般電磁流量(liang)計不能測量(liang)電導率低于(yú) 5μS/cm的液體(ti)流量。

    (2) 液(yè)體流速應在(zài)流量計規定(dìng)的範圍内。一(yī)般電磁流量(liang)計所測流體(tǐ)平均流速應(ying)在 1-10m/s範圍(wei)内，部分廠家(jiā)産品的流速(sù)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(ěr) SINIER的電磁(ci)流量計。若被(bèi)測液體流速(su)太低，可以考(kao)慮加裝異徑(jing)🛀🏻管，使流速控(kòng)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiao)加裝異徑管(guan)造成壓力損(sǔn)🥰失和影響流(liú)速分布，要求(qiú)異徑管中心(xin)錐角不超過(guò) 15。，而且越(yue)小越好。

    (3) 電極形式的(de)選擇。通常，不(bu)産生結晶、結(jie)疤、不沾污電(diàn)極的流體介(jie)質可選标準(zhun)電極；對有污(wū)泥等沾污電(diàn)💃極的應用場(chǎng)合。

    (4) 襯裏(lǐ)和電極材料(liao)的選擇。根據(ju)液體的腐蝕(shí)性選用❄️合适(shì)的🌐襯裏和電(dian)極材料。可查(cha)有關材料的(de)防腐蝕手冊(ce)選定電極材(cái)料；耐混酸等(deng)成分複雜的(de)介質，應做挂(guà)片👅試驗。應根(gen)據被測介質(zhi)的腐蝕🙇‍♀️性，磨(mo)損性及溫度(du)來選擇電磁(ci)流量計的襯(chèn)裏材料。

    (5) 滿足直管段(duan)的要求和接(jiē)地要求。從電(diàn)極軸線開始(shǐ)測量🥵，一般入(rù)口直管段不(bú)小于 5D(直(zhí)徑 )，出口(kǒu)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shǐ)儀表可靠工(gong)作，提高測量(liang)精度，不受外(wài)界寄生電勢(shi)的幹擾，電磁(cí)流量計的傳(chuan)感器應良好(hao)地單獨接地(di)。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(ān)裝、使用和維(wéi)護條件，選用(yong)檢測和變送(sòng)🏃部分👣組合在(zài)一起的一體(ti)型或分體型(xíng)電磁流量💋計(ji)。

    (7) 儀表防(fáng)護等級的選(xuan)擇。按照國标(biao) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuan)用儀表外殼(ké)防護等級。例(li)如， IP65爲防(fáng)噴水型，它允(yun)許水從任何(he)方向對儀表(biǎo)噴水，儀表仍(réng)能正常工作(zuò)； IP67爲防浸(jin)水型，它允許(xǔ)儀表短時間(jian)内全部浸入(ru)水中仍能正(zheng)常工作。

    (8) 儀表安裝位(wei)置的選擇。由(yóu)于電磁流量(liang)計不能在不(bú)滿管或空管(guǎn)情況下工作(zuò)，所以應保證(zheng)測量管在所(suo)有時間内必(bi)須*注滿介質(zhì)。

3. 電磁流(liú)量計的安裝(zhuang)

    安裝時(shí)應注意以下(xià)事項：

    (1) 液(ye)體應具有測(ce)量所需的電(dian)導率，并要求(qiú)電導率分布(bù)大體上均勻(yún)。因此流量傳(chuán)感器安裝要(yào)避開容易産(chǎn)生電導率不(bú)均勻的場所(suo)，例如其上遊(yóu)附近加入藥(yào)液，加液點設(shè)于傳感器下(xia)遊；液體有混(hun)合時，其分布(bu)應大體均勻(yún)。

    (2) 使用時(shi)傳感器測量(liang)管必須充滿(man)液體（非滿管(guǎn)型例外）。

    (3) 液體應與地(di)同電位。當工(gōng)藝管道是塑(su)料等絕緣材(cai)🔅料時🙇🏻，輸送液(ye)體會産生摩(mó)擦靜電，造成(chéng)液體與地間(jian)有電位差，爲(wèi)此需良好接(jie)地。

3. 1 流量(liàng)傳感器的安(ān)裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電(dian)磁流量傳感(gǎn)器對安裝場(chang)所有以下要(yao)求：

    (1) 測量(liang)混合相流體(ti)時，應選擇不(bu)會引起相分(fen)離的場所安(an)裝㊙️傳♋感器；測(cè)量雙組分液(yè)體時，傳感器(qi)應避免裝在(zài)混合尚未均(jun1)勻☁️的下遊；測(ce)量化學反應(ying)物料時，傳感(gan)器應安裝在(zai)反應👨‍❤️‍👨充分完(wán)成段的下遊(yóu)。

    (2) 盡量避(bì)免測量管内(nei)形成負壓。

    (3) 安裝位置(zhi)應選擇震動(dong)小的場所，特(tè)别是一體型(xíng)儀表👅。

    (4) 遠(yuǎn)離大電機、大(da)變壓器等，避(bì)免引入電磁(cí)幹擾

    (5) 選(xuan)擇易于實現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的位置(zhì)。

    (6) 盡可能(néng)遠離腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環(huán)境溫度應在(zài)儀表允許範(fan)圍内，一體型(xing)儀表受結構(gou)影響，對安⛹🏻‍♀️裝(zhuāng)環境溫度的(de)要求更高。

    (8) 環境相對(duì)濕度應在儀(yí)表允許範圍(wéi)内。

    (9) 犀可(ke)能避免受陽(yang)光直照，必要(yào)時加防護罩(zhào)。

    (10) 儀表防(fang)護等級應滿(mǎn)足應用要求(qiú)。

3.1.2 直管段(duan)長度要求

      根據儀表(biao)精度要求，電(dian)磁流量傳感(gan)器上遊通常(cháng)需❓有 5 D的(de)直管段，下遊(yóu)是 3 D的直(zhí)管段。

3.1.3 安(ān)裝位置和流(liú)動方向

      傳感器安裝(zhuang)方向水平、垂(chui)直或傾斜均(jun1)可，不受限制(zhì)。測量固⛷️、液兩(liang)相流體垂直(zhí)安裝，自下而(ér)上流動。可防(fang)止水平安裝(zhuang)時襯裏下半(bàn)部局部磨損(sǔn)嚴重，低流速(su)時固相沉澱(dian)等缺點。水🏃平(ping)安裝時要使(shi)電極軸線平(ping)行于地平線(xian)，如果電極軸(zhóu)線垂直于地(dì)平線，則處于(yu)底部的電極(ji)易被沉積物(wù)♉覆蓋，頂部的(de)👅電極易被液(yè)體中夾帶的(de)氣泡覆蓋電(diàn)極表面，造成(cheng)輸出信号波(bo)動。圖 1所(suo)示管系中， c、 d爲适(shi)宜位置； a、 b、 e爲(wei)不宜位置， b處可能液(yè)體不充滿， a、 e處易(yì)積聚氣體，且(qiě) e處傳感(gan)器後管段短(duǎn)也有可能不(bu)充滿。對于固(gu)、液兩相流🚶‍♀️， c處亦是不(bu)适宜的位置(zhi)。

3.1.4 旁路管(guan)安裝

      在(zai)連續生産的(de)工藝管道上(shàng)，爲了在不影(ying)響生産的🏒情(qíng)況下對儀表(biao)進行維修拆(chai)裝或内部清(qing)洗，傳感器應(ying)盡🔱可能采用(yong)與主工藝🔞管(guan)道并聯安裝(zhuang)的方式（旁🔞路(lù)管安裝），如圖(tú) 2所示。正(zhèng)常生産時截(jie)止閥 1關(guan)閉，截止閥 2、 3打開(kāi)，流體就可流(liu)過流量計實(shi)現流量測量(liàng)。當傳感器發(fā)生故✉️障需拆(chāi)下維修時，隻(zhī)要打開截止(zhǐ)閥 l，關閉(bi)截止閥 2， 3，就能實(shí)現在不影響(xiǎng)生産的情況(kuàng)下對流量計(ji)進行拆除💚。當(dāng)⭐需要清洗流(liú)量計内部時(shi)，隻需打開截(jie)止閥 1，關(guan)閉截止閥 2、 3，然後(hou)打開流量計(ji)兩端盲闆即(ji)可清洗。

    圖 2旁路(lu)管安裝

      但是對于管(guǎn)徑大于 1. 5n韻管系因投(tou)資和空間位(wei)置限制，不易(yì)實現旁路管(guǎn)安裝。此時爲(wèi)了便于管系(xi)停止運行時(shi)維護人員進(jìn)🈲入管道檢測(ce)、清洗傳感器(qi)内壁，需在流(liu)量計附近工(gōng)藝管道上設(she)置人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟(fú)塑料襯裏傳(chuan)感器須謹慎(shèn)地應用于負(fu)壓管系。有可(kě)能出🌈現負壓(yā)的正壓管系(xì)應防止産生(shēng)負壓，例如液(ye)體溫度🚶高于(yú)室溫的管系(xi)中，當管系停(ting)止運行關閉(bi)傳感器上下(xià)遊截止閥後(hòu)，由于流體冷(lěng)卻收縮就會(hui)形成負壓，此(ci)時就🏃🏻應設置(zhi)如圖 3所(suǒ)示的負壓防(fang)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuán)感器必須單(dān)獨接地（接地(di)電阻 lOOΩ以(yǐ)下）。分離來自(zì)接地線混亂(luàn)的幹擾：超聲(shēng)儀器接地、設(shè)備接地、系統(tong)接地、保護接(jiē)地混亂，各個(ge)接地點電位(wei)分布不均，不(bú)💔同接地點間(jian)存在電位差(chà)，引起地環💞路(lu)電流，影響系(xi)🐆統正常🙇‍♀️工作(zuò)。

2 .2 抗幹擾(rǎo)措施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變頻(pin)器在運行時(shi)會産生高次(ci)諧波，造成電(dian)壓波形畸變(biàn)💁，嚴重影🈲響附(fu)近的儀電設(she)備動作。屏蔽(bì)幹擾源是抗(kang)幹擾zui有效的(de)方🛀🏻法：

    (1) 在(zài)變頻器的進(jin)線側安裝進(jin)線電抗器及(ji)進線濾波器(qì)，抑制幹擾信(xin)号對電源的(de)幹擾。

    (2) 信(xin)号線全部采(cǎi)用屏蔽線，屏(píng)蔽層可靠接(jie)地，布線時盡(jin)量遠離變頻(pin)器的進、出線(xian)。

    (3) 電機電(diàn)纜也采用屏(píng)蔽電纜，屏蔽(bì)層可靠接地(dì)。原勻速段的(de)電機控制采(cai)用交流接觸(chu)器控制，接觸(chu)器線💚圈斷、合(he)瞬間産生電(dian)磁幹擾。針對(duì)這種情況，将(jiang)交流接觸器(qi)改換成無噪(zao)聲固态接觸(chù)器，其控制電(diàn)源改用 24直流穩壓電(dian)源。

2.2.2 接地(di)、濾波、阻容吸(xi)收保護

     針對供給超(chāo)聲儀器使用(yòng)的電源直接(jie)引至電網的(de)問題，将儀✍️器(qi)電源和系統(tǒng)電源分開，采(cǎi)用圖 7所(suo)示的解止

     圖 3負(fù)壓防止連接(jie)

型儀表(biǎo)原則上接地(di)應在傳感器(qì)一側，轉換器(qì)接地應在同(tong)一接地點。如(ru)傳感器裝在(zai)有陰極腐蝕(shi)保護管道上(shàng)，除🌈了傳感器(qi)🔆和接地環一(yi)起接地外，還(hái)要用較粗銅(tong)導線 (  16IT11112)繞(rào)道傳感器，跨(kua)接到管道的(de) 2個連接(jie)法蘭上，使陰(yin)極保護電流(liu)與傳感器之(zhi)間隔離。一些(xie)💚應🈚用場合的(de)雜散

電(dian)流過大，如電(dian)解槽沿着電(dian)解液的洩漏(lòu)電流影響🎯電(diàn)磁流量計正(zhèng)常測量時，可(kě)采取在流量(liàng)傳感器與㊙️其(qí)連接的工藝(yi)管道之間進(jìn)行電氣隔離(lí)的辦法。對有(you)陰極♍保護的(de)管道，如果陰(yin)極保護電流(liu)影響 EMF測(ce)量時，也可以(yǐ)采取本方法(fǎ)。

3.2 轉換器(qi)安裝和連接(jie)電纜

      一(yi)體型電磁流(liu)量計不需要(yao)單獨安裝轉(zhuǎn)換器；分體式(shi)電☎️磁流量計(jì)的轉換器安(an)裝在傳感器(qì)附近或儀表(biǎo)室，安裝場所(suo)的選擇餘地(di)較大，轉換器(qi)安裝環境🈲條(tiáo)件比一體式(shì)🐆好。其防護等(deng)級可降低，例(lì)如，可選 IP65或 IP64（防塵(chen)防濺級）。安裝(zhuang)場所的要求(qiú)與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiáo)相同。圖 7電源淨化  轉換器和(he)傳感器間距(ju)離受被測介(jiè)質電導率和(hé)信号電纜型(xing)号㊙️（即電纜的(de)分布電容、導(dǎo)線截面和屏(píng)蔽層數等）的(de)制約✂️，需選用(yòng)制造廠随儀(yí)表所附（或規(gui)定型号）的👅信(xìn)号電纜。一般(bān)⛱️儀表 “使(shi)用說明書 ”對不同電(diàn)導率液體提(ti)供允許的傳(chuán)輸距離範圍(wei)。通常，單層屏(ping)蔽電纜的傳(chuán)送距離爲 50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信号(hao)，信号電纜必(bi)須單獨穿在(zài)接地保護鋼(gang)管内，不能把(ba)信号電纜和(hé)電源線安裝(zhuang)在同一鋼管(guan)内。

4. 結語(yǔ)

       随着企(qǐ)業全面走向(xiàng)市場，企業生(sheng)産經營管理(lǐ)将進一步深(shēn)✉️化，流量計量(liàng)越顯重要。電(diàn)磁流量計作(zuò)爲工業流量(liang)測量儀表的(de)一種，隻有在(zài)正确選型、安(ān)裝和使用的(de)前提下才能(neng)更好地發揮(hui)其作用，滿足(zú)企業計量的(de)要求，實現降(jiàng)低生産成😘本(ben)、提高經濟效(xiào)益的💞目的。

因此廣州(zhou)迪川儀器儀(yi)表有限公司(si)爲更好儀器(qi)儀表而不斷(duàn)努力

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