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

引言

      電磁流量(liang)計有一系列(liè)優良特性，可(kě)以解決其它(ta)流量計不易(yi)應用的問題(ti)，如髒污流、腐(fǔ)蝕流的測量(liàng)。在電磁流量(liàng)計選型、安裝(zhuāng)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(lùn)。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(que)點

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

    (1) 由(yóu)于測量通道(dào)是一段光滑(huá)直管，不會發(fā)生阻塞，因此(cǐ)⭕，适用于測量(liang)含固體顆粒(li)的液固二相(xiang)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(xiào)果好。

    (3) 所(suǒ)測的體積流(liú)量受流體密(mi)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dǎo)率變化的影(yǐng)響小。

    (4) 流(liú)量測量範圍(wéi)度大，量程比(bǐ)可高達 L l000可選流量範(fàn)圍寬，液體流(liu)速一般可在(zài) 0.5--1 0m/s内選定(dìng)。有些型号儀(yí)表可在現場(chang)根據需要擴(kuo)大和縮小🚶流(liú)量測量範圍(wei)，而不必拆下(xià)儀表進行離(lí)線實流标定(dìng)。

    (5) 電磁流(liú)量計的口徑(jìng)範圍比其他(ta)品種流量儀(yi)表寬，從☂️幾毫(háo)🎯米到 3m;可(ke)測正反雙向(xiàng)流量；也可測(cè)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lǜ)低于激磁❓頻(pin)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shang)是線性的。

    (6) 可應用于(yú)腐蝕性流體(ti)的測量。

    (7) 與其它流量(liang)計相比，電磁(ci)流量計所需(xū)直管段較短(duǎn)。

    但電磁(ci)流量計也存(cun)在以下缺點(dian)：

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

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

    (3) 由于襯裏(li)材料和電氣(qi)絕緣材料的(de)限制，通用型(xing)電磁流量計(jì)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(dian)磁流量計的(de)選型

    電(diàn)磁流量計選(xuǎn)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(yī)般電磁流量(liàng)🥰計不能測量(liàng)電導率低于(yú) 5μS/cm的液體(ti)流量。

    (2) 液(yè)體流速應在(zai)流量計規定(ding)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liàng)計所測流體(tǐ)平均流速應(yīng)在 1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jia)産品的流速(su)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(ěr) SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bèi)測液體流速(su)太低，可以考(kǎo)慮加裝異🐅徑(jìng)管，使流速控(kòng)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiǎo)加裝異徑❗管(guan)造🤞成壓🏃力損(sǔn)失和影響流(liu)速分布，要求(qiu)異徑管中心(xin)錐角不超過(guò) 15。，而且越(yuè)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(chang)合。

    (4) 襯裏(li)和電極材料(liào)的選擇。根據(jù)液體的腐蝕(shi)性選用合🔞适(shì)的襯裏和電(dian)極材料。可查(chá)有關材料的(de)防腐蝕手冊(cè)選定電極材(cai)料；耐混酸等(děng)成分複雜的(de)介質，應做挂(gua)片試驗。應✍️根(gēn)據被測介質(zhi)的腐蝕🛀性，磨(mó)損性及溫度(dù)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(jie)地要求。從電(dian)極軸線開始(shǐ)💚測量，一般入(ru)口直管段不(bu)小于 5D(直(zhi)徑 )，出口(kou)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shǐ)儀表可靠工(gōng)作，提高測量(liang)精度，不受外(wai)界寄生電勢(shi)🐉的幹🏃‍♀️擾🔆，電磁(ci)流量計的傳(chuan)感器應良好(hao)地單獨接地(dì)。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(an)裝、使用和維(wei)護條件，選用(yòng)檢測和變送(sòng)♋部分⛱️組合在(zai)一起的一體(tǐ)型或分體型(xing)電磁流量計(jì)。

    (7) 儀表防(fang)護等級的選(xuǎn)擇。按照國标(biao) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuǎn)用儀表外殼(ke)防護等級。例(li)如， IP65爲防(fang)噴水型，它允(yǔn)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(jìn)水型，它允許(xu)儀表短時間(jian)内全部浸入(rù)水中仍能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻正(zhèng)常工作。

    (8) 儀表安裝位(wei)置的選擇。由(you)于電磁流量(liang)計不能在不(bu)滿管👅或空管(guan)情況下工作(zuo)，所以應保證(zhèng)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(xia)事項：

    (1) 液(yè)體應具有測(cè)量所需的電(diàn)導率，并要求(qiu)電導率分布(bu)大體🈲上均勻(yún)。因此流量傳(chuán)感器安裝要(yào)避開容易産(chan)生電導率不(bu)均勻的場所(suǒ)，例如其上遊(yóu)附近加入藥(yào)液，加❗液點設(shè)于傳感器下(xià)遊；液體有混(hun)合時，其分布(bu)應大體均勻(yun)。

    (2) 使用時(shi)傳感器測量(liàng)管必須充滿(mǎn)液體（非滿管(guǎn)型例🚶外）。

    (3) 液體應與地(dì)同電位。當工(gōng)藝管道是塑(sù)料等絕緣材(cai)料時，輸送液(yè)體會産生摩(mo)擦靜電，造成(chéng)液體與地間(jian)❓有電位差，爲(wèi)此需良🌈好接(jiē)地。

3. 1 流量(liàng)傳感器的安(an)裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電(dian)磁流量傳感(gan)器對安裝場(chǎng)所有以下要(yào)求：

    (1) 測量(liàng)混合相流體(ti)時，應選擇不(bu)會引起相分(fèn)離的場🐆所安(ān)裝傳感器；測(cè)量雙組分液(ye)體時，傳感器(qì)應避免裝在(zài)🍉混合尚未均(jun1)勻的下遊；測(ce)量化學反應(yīng)物料時，傳感(gǎn)器💜應安裝在(zài)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(dòng)小的場所，特(te)别是一體型(xing)儀表。

    (4) 遠(yuǎn)離大電機、大(dà)變壓器等，避(bi)免引入電磁(ci)幹擾

    (5) 選(xuan)擇易于實現(xian)傳感器單獨(du)接地的位置(zhi)。

    (6) 盡可能(neng)遠離腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環(huan)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(dui)濕度應在儀(yi)表允許範圍(wéi)内。

    (9) 犀可(kě)能避免受陽(yang)光直照，必要(yao)時加防護罩(zhao)。

    (10) 儀表防(fáng)護等級應滿(mǎn)足應用要求(qiu)。

3.1.2 直管段(duàn)長度要求

      根據儀表(biǎo)精度要求，電(dian)磁流量傳感(gan)器上遊通常(chang)需有📞 5 D的(de)直管段，下遊(yóu)是 3 D的直(zhí)管段。

3.1.3 安(an)裝位置和流(liu)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(er)上流動。可防(fáng)止水💞平安裝(zhuāng)時襯裏❌下半(bàn)部局部磨損(sun)嚴重，低流速(su)時固相沉澱(dian)等缺點。水平(píng)安裝時要使(shi)🌐電極軸線平(píng)⛷️行于地平線(xian)，如果電極軸(zhou)線垂直于地(dì)平線，則處于(yu)🈲底部的電極(ji)易被沉積物(wu)覆蓋，頂部的(de)🏃電極易被液(ye)體中夾帶的(de)氣泡覆蓋電(diàn)極表🔆面，造成(cheng)輸出信号波(bō)動。圖 1所(suǒ)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(qie) 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(zài)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(chāi)裝或内部清(qing)洗，傳感器應(ying)盡可能采用(yòng)與主工藝💃管(guǎn)道并聯安裝(zhuāng)的方式（旁路(lu)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(shí)現流量測量(liang)。當傳感器🌈發(fa)生⭐故障需拆(chai)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(shi)現在不影響(xiang)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(hòu)打開流量計(ji)兩端盲闆即(jí)可清洗。

    圖 2旁路(lu)管安裝

      但是對于管(guan)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(shè)置人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟(fú)塑料襯裏傳(chuán)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(xi)應防止産生(sheng)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(bì)傳感器上下(xià)遊截止閥後(hou)，由于流體💯冷(leng)卻收縮就會(hui)形成負🔞壓，此(ci)時就㊙️應設置(zhi)如圖 3所(suo)示的負壓防(fáng)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuán)感器必須單(dan)獨接地（接地(di)電阻 lOOΩ以(yi)下）。分離來自(zi)接地線混亂(luàn)的幹擾：超聲(shēng)儀器接地、設(she)備接地、系統(tong)接地、保護接(jiē)地混亂，各個(gè)接地點電位(wèi)分布不均，不(bú)🥰同接地點間(jiān)存在電位差(cha)，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(pín)器在運行時(shi)會産生高次(ci)諧波，造成電(diàn)壓波形畸變(bian)🐅，嚴重📱影響附(fù)近的儀電設(she)備動作。屏蔽(bì)幹擾源是抗(kàng)幹擾zui有效的(de)方法：

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

    (2) 信(xìn)号線全部采(cǎi)用屏蔽線，屏(píng)蔽層可靠接(jiē)地，布線時盡(jìn)量遠離變頻(pín)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(di)。原勻😄速段的(de)✨電機控制采(cǎi)用交流接觸(chu)器控制，接觸(chù)器線圈斷、合(he)瞬間産生電(diàn)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(chu)器，其控制電(dian)源改用 24直流穩壓電(diàn)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(yong)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(cai)用圖 7所(suǒ)示的解止

     圖 3負(fu)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(qi)接地應在同(tóng)一💜接地點。如(rú)傳感器裝在(zài)有陰極腐蝕(shi)保護管道上(shang)，除了傳🎯感器(qi)和接🐆地環一(yi)起接地外，還(hai)要用較粗銅(tong)導線 (  16IT11112)繞(rao)道傳感器，跨(kua)接到管道的(de) 2個連接(jiē)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(diàn)解槽沿着電(dian)解液的洩漏(lou)電流影響⭐電(dian)🐆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(yì)🛀🏻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(yīn)極🧡保護電流(liú)影響 EMF測(ce)量時，也可以(yi)采取本方法(fǎ)。

3.2 轉換器(qi)安裝和連接(jie)電纜

      一(yī)體型電磁流(liú)量計不需要(yao)單獨安裝轉(zhuǎn)換器；分體式(shì)電磁流量計(jì)的轉換器安(ān)裝在傳感器(qì)附近或儀表(biǎo)室‼️，安裝場所(suǒ)的選擇餘地(di)較大，轉換器(qì)安裝環境條(tiáo)件比一體式(shì)好。其防護等(děng)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(xíng)🈲号（即電纜的(de)分布電容、導(dao)線截面和屏(ping)蔽層數等）的(de)制約，需選用(yòng)制造廠随儀(yí)表所附（或規(guī)定型号）的信(xìn)号電纜。一般(ban)儀表 “使(shǐ)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(wéi)。通常，單層📞屏(ping)蔽☔電纜的傳(chuán)送距離爲 50 m

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

4. 結語(yu)

       随着企(qǐ)業全面走向(xiàng)市場，企業生(shēng)産經營管理(lǐ)将進一步深(shēn)🔴化❄️，流量計量(liang)越顯重要。電(diàn)磁流量計作(zuo)爲工🏃‍♀️業流量(liàng)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(jiang)低生産成⛹🏻‍♀️本(ben)、提高經濟效(xiào)益的目的。

因此廣州(zhōu)迪川儀器儀(yi)表有限公司(sī)爲更好儀器(qi)儀表而✊不斷(duan)努力

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