随(suí)着科學(xué)進步,在(zai) 電磁流(liú)量計 家(jia)族中出(chū)現了一(yi)種插入(ru)式安裝(zhuāng)的電磁(ci)流量計(jì)。此種儀(yi)🔆表因其(qi)結構簡(jian)單、重量(liàng)輕、安裝(zhuang)方便、維(wei)護量小(xiao)、價格便(biàn)宜,很受(shòu)工程設(shè)計者及(ji)用戶的(de)歡迎。
　　近(jìn)幾年,洛(luò)陽石化(hua)總廠随(suí)着對裝(zhuāng)置及公(gong)用工程(chéng)計量要(yào)求的提(ti)高,在現(xian)有裝置(zhi)的技術(shù)改造、新(xin)裝置和(hé)基建項(xiang)目的設(she)計中,對(duì)于裝置(zhì)内外的(de)新鮮水(shuǐ)、循環水(shuǐ)、污水💔等(deng)采用👅了(le)一批插(cha)入式電(diàn)磁流量(liàng)計 ,使用(yong)效果很(hen)好,解決(jué)了這些(xiē)介質在(zài)裝置内(nei)和公用(yòng)系統🏃‍♂️中(zhōng)的流量(liàng)檢測和(he)計量問(wèn)題。
1　大管(guǎn)道導電(dian)液體的(de)流量測(ce)量方法(fǎ)
　　從當前(qián)的技術(shù)講,測量(liàng)大管道(dào)導電液(yè)體流量(liàng)的檢測(ce)方法較(jiao)多,現将(jiang)常用的(de)幾種方(fāng)法說明(míng)如下。
1.1　封(feng)閉管道(dao)(滿管)流(liú)量測量(liàng)
1)電磁流(liu)量計,本(běn)文有詳(xiang)述。
2) 孔闆(pan)流量計(jì) (包括同(tóng)心銳孔(kǒng)闆、1/4圓孔(kǒng)闆等),爲(wèi)标準的(de)流量測(ce)量元件(jian),結構簡(jian)單、精度(dù)高、重複(fú)性好、無(wu)需現場(chang)标定、使(shǐ)用壽命(mìng)⛹🏻‍♀️長,但要(yào)求直管(guan)⛷️段長、有(yǒu)壓損、流(liu)速要求(qiu)高,不适(shi)合在大(da)口徑管(guǎn)💛道中使(shǐ)用。
3)文丘(qiu)裏管、皮(pí)托管或(huo)阿牛巴(ba)等,可以(yi)在大管(guan)道測量(liang)中使用(yong)🏃🏻‍♂️,但由于(yú)被測介(jie)質流速(sù)低,故測(ce)量精度(dù)較低。
4) 超(chao)聲波流(liu)量計 是(shi)一種新(xīn)型的非(fēi)接觸式(shì)流量測(ce)量儀表(biǎo),現正在(zài)逐步⛹🏻‍♀️推(tui)廣使用(yong),但不适(shi)合于在(zai)埋地管(guǎn)道中安(ān)裝。
5) 渦街(jie)流量計(jì) 也是一(yi)種可選(xuǎn)的流量(liang)測量儀(yí)表,從國(guo)内使用(yòng)來看🚶‍♀️,使(shi)🍓用效果(guǒ)差異較(jiao)大,且要(yào)求有嚴(yán)格的直(zhí)管段及(jí)一定的(de)最低流(liu)速,一般(ban)在埋地(dì)的大管(guan)道安裝(zhuāng)也不合(hé)🤟适。
6) 渦輪(lún)流量計(jì) ,國内很(hen)少采用(yòng),也受流(liu)速限制(zhi)。1.2　明渠或(huo)封閉(不(bú)滿管)流(liu)🔞量測☂️量(liàng)
1)明渠式(shi):測量明(ming)渠液位(wèi)(用靜壓(yā)式、超聲(shēng)波式、浮(fú)标式、反(fǎn)吹🏃🏻式等(děng)🎯),在明渠(qu)截面積(ji)已知的(de)情況下(xia),可計算(suàn)出流量(liàng)。
2)超聲波(bo)式:測量(liang)明渠或(huo)不滿管(guǎn)中的流(liú)體液面(mian)及流速(sù)🚶‍♀️,根據🔴液(yè)體㊙️流過(guo)的截面(mian)積計算(suàn)其流量(liang)。
2　石化企(qi)業中大(da)口徑導(dao)電液體(tǐ)流量測(cè)量中的(de)問題
2.1　在(zai)石油化(huà)工廠中(zhong),裝置及(ji)公用工(gōng)程中的(de)大口徑(jing)流體基(ji)本上是(shi)新鮮水(shuǐ)、除鹽水(shui)、循環水(shui)、污水及(jí)海水等(deng)導電液(ye)體,它們(men)自身及(jí)管道安(ān)裝的特(tè)點是:
1)管(guan)徑大,有(you)些工廠(chǎng)的循環(huan)水管道(dao)管徑可(kě)大到1.8～ 2.0m,爲(wei)了減少(shǎo)占地面(miàn)積及減(jian)輕管橋(qiao)荷重及(ji)防凍等(děng)原因,一(yi)般均采(cǎi)用埋地(dì)敷設🌐。
2)由(you)于輸送(sòng)流量大(dà),爲了減(jian)少長期(qi)操作費(fèi)用,一般(ban)設計流(liú)速偏✍️低(dī),且流量(liang)及流速(sù)時常有(you)變化。
3)循(xun)環水及(ji)污水有(yǒu)不同程(chéng)度的懸(xuan)浮物或(huò)沉淤物(wu)、水質條(tiáo)件差☁️。
4)現(xiàn)場儀表(biǎo)安裝在(zai)裝置邊(bian)界以外(wài),儀表配(pei)管及信(xin)号線敷(fu)🔞設比較(jiao)困難。
5)計(ji)量精度(dù)滿足企(qǐ)業内部(bu)做物料(liào)平衡及(jí)經濟核(he)算🔅即可(kě)。
2.2　洛陽石(shi)化總廠(chang)在上述(shù)場所使(shǐ)用的流(liu)量計多(duō)爲管裝(zhuang)法蘭🈲式(shì)電磁流(liu)量計和(he)法蘭取(qu)壓同心(xīn)圓銳孔(kǒng)闆,銳孔(kǒng)闆測量(liàng)中主要(yao)存在以(yi)下問題(tí)。
1)由于管(guǎn)道爲地(dì)下敷設(shè),儀表安(an)裝處設(shè)一地下(xia)井,待儀(yi)表安裝(zhuang)時⛱️因地(di)下井漏(lòu)水,将管(guǎn)線全部(bù)浸沒,井(jǐng)内存許(xǔ)多雜🌈物(wu),使儀表(biao)安裝無(wú)法進行(hang);安裝後(hou)儀表長(zhang)期浸沒(méi)在水中(zhong)也無法(fa)⚽檢修。
2)考(kǎo)慮到冬(dōng)天防凍(dòng),安裝變(biàn)送器的(de)儀表箱(xiang)及測量(liàng)引⭐線要(yào)求進行(hang)保溫伴(ban)熱,由于(yu)這些儀(yí)表基本(ben)都在裝(zhuāng)置或工(gōng)廠的邊(biān)界線上(shàng),距💜離伴(bàn)熱蒸汽(qi)(或熱水(shui))及回水(shui)點很遠(yuǎn),故使伴(ban)熱造成(chéng)很大🏃困(kùn)難。
3)用水(shuǐ)量随工(gong)藝裝置(zhì)操作條(tiáo)件而常(chang)有變化(hua),其流量(liang)和流速(sù)變化較(jiao)大,有時(shí)在很低(dī)流速下(xia)工作,其(qi)測量精(jīng)度㊙️不高(gāo)🧡,測量誤(wù)差較大(dà)🎯。
從原理(lǐ)、結構及(jí)安裝上(shang),渦街流(liú)量計是(shì)一種較(jiào)好的♍測(cè)量方法(fa),但在循(xún)環水、污(wū)水大管(guǎn)道測量(liang)中也存(cun)在一些(xiē)問題:
1)渦(wō)街流量(liang)計的測(cè)量精度(du)與流速(sù)關系較(jiào)大(即流(liú)體⛷️應在(zài)✔️一㊙️定的(de)雷諾數(shu)之上),不(bú)适于這(zhe)種大管(guǎn)道、流速(sù)低的流(liu)體測量(liàng);
2)不宜安(ān)裝在被(bei)水浸沒(méi)的場所(suo);
3)沉積物(wù)及懸浮(fú)物在渦(wo)街傳感(gan)器中沉(chén)積時對(duì)測量精(jing)度🔞有影(ying)響;
4)使用(yong)壽命較(jiao)短。
3　電磁(ci)流量計(ji)的特點(dian)
1)測量不(bú)受流體(ti)密度、溫(wēn)度、壓力(lì)、粘度和(he)導電率(lǜ)變化的(de)影響,且(qiě)與流速(su)分布無(wú)關;
2)測量(liàng)管截面(mian)積沒有(yǒu)收縮,無(wú)阻擋流(liú)動部件(jiàn)、無壓力(li)損失;
3)适(shi)用于漿(jiāng)狀、污泥(ni)及帶固(gù)體的液(ye)體;
4)精度(du)較高,± 0.5%;
5)可(ke)輸出與(yu)流速成(chéng)正比例(li)的線性(xing)模拟信(xìn)号或
脈(mo)沖信号(hào),測量範(fàn)圍寬、線(xiàn)性好、零(ling)點穩定(ding);
6)适用管(guǎn)徑範圍(wéi)寬(16～ 3000mm)、要求(qiú)較少的(de)直管段(duan);
7)電極和(he)襯裏可(ke)采用不(bu)同材質(zhì)制造,耐(nai)腐蝕、抗(kang)磨損👨‍❤️‍👨、可(ke)在🚩高溫(wen)🏒和水下(xià)安裝;
8)應(yīng)用限制(zhì):測量液(yè)體必須(xu)有最小(xiao)導電率(lǜ)(1μ S/cm随供貨(huo)商而🏃🏻‍♂️定(ding));測量流(liu)體有沉(chén)積物時(shí),會使測(cè)量精度(dù)降低;對(dui)溫度和(he)壓力有(yǒu)一定限(xiàn)制。
4　插入(ru)式電磁(cí)流量計(ji)的特點(dian)及應用(yòng)
4.1　插入式(shi)電磁流(liú)量計的(de)特點
1)傳(chuán)感器(探(tan)頭)直接(jie)插入被(bei)測管道(dào),與一般(bān)管裝法(fa)蘭式電(diàn)磁流✏️量(liàng)計相比(bǐ),具有體(tǐ)積小、安(an)裝方便(bian)、投資少(shao)等優點(diǎn);
2)傳感器(qi)插入深(shēn)度僅爲(wei)管道直(zhí)徑的10%～
12.5%,無(wu)壓損,特(tè)别适用(yong)于大口(kǒu)徑管道(dào)中的流(liu)量測量(liang),優勢性(xing)🚶能價💛格(ge)比;
3)無淤(yu)塞、無磨(mó)損件、免(miǎn)維護;
4)傳(chuan)感器可(ke)以做成(chéng)潛水浸(jìn)沒型(IP68),很(hen)适于在(zai)工廠中(zhong)埋地👅管(guǎn)道💜上安(an)裝;
5)可以(yi)提供防(fang)爆結構(gòu)産品;
6)采(cǎi)用電流(liú)、脈沖信(xìn)号輸出(chū),絕對零(líng)點穩定(dìng)
7)測量最(zui)低流速(sù)可至0.1m/s(甚(shèn)至更低(dī)),最小導(dao)電率≥ 20μS/cm;
8)傳(chuán)感器可(kě)帶安裝(zhuāng)附件,現(xiàn)場安裝(zhuang)容易;
9)精(jīng)度較低(di),一般爲(wèi)± 1%。
4.2　測量原(yuán)理
　　安裝(zhuāng)在傳感(gǎn)器中的(de)通電線(xiàn)圈在管(guan)道中産(chan)生穩定(ding)的磁❤️場(chang),導電液(ye)體流過(guo)時,切割(gē)磁力線(xian),産生與(yu)流速成(chéng)正🙇‍♀️比的(de)電壓💃信(xìn)号,該信(xìn)号被傳(chuán)感器兩(liǎng)電極檢(jiǎn)出,并轉(zhuǎn)換成4～ 20mA模(mo)拟信号(hao)或🚩脈沖(chòng)信号,從(cóng)而實現(xian)對流體(tǐ)的測量(liang)(見圖1)。

4.3　适(shi)用範圍(wei)
與一般(bān)電磁流(liu)量計的(de)測量範(fàn)圍相同(tóng)。
5　插入式(shì)電磁流(liu)量計的(de)結構特(tè)點及儀(yi)表選型(xing)
5.1　結構特(tè)點
插入(rù)式電磁(cí)流量計(ji)主要由(you)兩部分(fèn)組成———傳(chuán)感器和(hé)變送器(qi)。
1)按其組(zǔ)合方式(shi)可分爲(wèi):
一體式(shi)(傳感器(qì)和變送(song)器一體(ti)安裝,見(jian)圖2);
分離(lí)式(傳感(gǎn)器和變(bian)送器分(fen)離安裝(zhuāng),見圖3)。


2)按防(fang)爆形式(shì)分爲:普(pu)通型和(he)隔爆型(xing)。
3)按變送(song)器信号(hao)類型分(fèn)爲:
模拟(nǐ)變送器(qì)和微處(chu)理變送(sòng)器。
按傳(chuan)感器使(shi)用場合(hé)分爲:
一(yī)般型(溫(wen)度- 20～ 120℃　壓力(li)1.6MPa);
耐高溫(wēn)型(溫度(du)180℃　壓力4.0MPa);
此(ci)外,傳感(gǎn)器還可(kě)制成在(zài)線可拆(chai)卸型。
5.2　儀(yí)表選型(xíng)
　　針對插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計的特(tè)點,工程(chéng)設計中(zhōng)儀表選(xuǎn)⛱️型要點(dian)是:
1)提供(gong)被測液(yè)體的性(xing)質(主要(yào)是電導(dǎo)率)、流體(tǐ)測量範(fan)圍、被測(ce)介質溫(wen)度、壓力(li)、工藝管(guan)道内徑(jìng)等;
2)根據(jù)安裝位(wei)置确定(dìng)選普通(tong)型一體(tǐ)式或分(fèn)離式;隔(ge)爆型🔱一(yī)體式或(huò)分離式(shì);
3)根據介(jiè)質腐蝕(shí)程度,确(què)定傳感(gan)器的材(cai)質;計算(suan)插入🙇‍♀️式(shi)電磁流(liú)🔞量🔅計可(kě)測量的(de)最低流(liu)速(流速(sù)偏低影(yǐng)響測量(liàng)精度),以(yi)确定是(shi)否應縮(suo)小工藝(yi)管徑(提(tí)高流體(tǐ)🈲流速);
4)按(àn)工藝管(guǎn)道内徑(jing)确定插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計的插(cha)入深度(du)及所帶(dài)安裝附(fu)件。
6　插入(rù)式電磁(ci)流量計(jì)的安裝(zhuāng)
　　如前所(suǒ)述,插入(rù)式電磁(ci)流量計(ji)安裝十(shí)分簡單(dan),選型時(shi)💚隻要🌈成(chéng)套訂購(gòu)法蘭短(duan)管,按傳(chuan)感器安(ān)裝尺寸(cùn)在工藝(yì)管道上(shang)開口,并(bìng)按工藝(yi)管道尺(chǐ)寸将法(fa)蘭短管(guǎn)加工成(chéng)能符合(hé)傳感器(qì)安裝要(yao)求的尺(chǐ)寸後,将(jiang)其焊接(jiē)在工藝(yì)管道上(shàng)即可,詳(xiang)見安裝(zhuāng)示意圖(tú)🔞4,5)。


7　插入式(shì)電磁流(liú)量計在(zai)洛陽石(shí)化總廠(chǎng)的應用(yòng)情況
　　公(gōng)用工程(cheng)中的水(shui)(新鮮水(shuǐ)、循環水(shui)、污水等(děng))流量變(biàn)化很🧑🏽‍🤝‍🧑🏻大(dà),且這些(xiē)‼️管道大(da)多都埋(mái)在地下(xià),過去設(shè)置在水(shuǐ)🌍井中的(de)儀☀️表由(yóu)于水⚽井(jing)漏水長(zhǎng)期浸泡(pao),大多數(shù)儀表都(dou)無法使(shi)用。近幾(ji)年來🌈,在(zài)改建🔴或(huò)新建裝(zhuang)置和系(xi)統工程(chéng)中陸⛷️續(xu)使用一(yī)批插入(ru)式電磁(ci)流量計(jì),其使用(yòng)⭐效果良(liáng)好,基本(ben)滿足廠(chang)裏對這(zhe)些介質(zhi)🆚的測量(liang)和計♊量(liàng)問題。
　　在(zài)新建的(de)化纖工(gong)程中,根(gēn)據廠裏(li)的使用(yòng)經驗,與(yǔ)承擔工(gōng)程設計(jì)的設計(jì)單位商(shang)定,又采(cǎi)用一批(pi)插入式(shì)電磁流(liu)量計,用(yong)于新鮮(xiān)水😘、循環(huan)水及污(wu)水的測(ce)量。
8　插入(rù)式電磁(cí)流量計(jì)使用中(zhōng)存在的(de)問題
1)插(cha)入式電(diàn)磁流量(liang)計其測(ce)量最低(dī)流速一(yi)般可小(xiǎo)至0.1m/s。但實(shí)際☁️選用(yong)時仍應(yīng)對其所(suǒ)測得的(de)最低流(liu)速進行(hang)核算,以(yi)确💯保被(bei)測流量(liang)有一較(jiào)好的測(ce)量精度(dù)。
2)流量計(jì)前直管(guan)段應≥ 5D;流(liu)量計後(hou)直管段(duan)應≥ 3D(D爲管(guǎn)道公稱(chēng)直🤩徑)。
3)管(guan)路有沉(chen)澱物析(xī)出時,如(ru)污泥與(yu)淤泥,此(cǐ)時流體(tǐ)應有較(jiao)🛀高的🔞測(ce)量流速(su),防止污(wū)物的沉(chen)積,特别(bie)是在那(na)些沉積(jī)物會産(chan)生使傳(chuán)感器絕(jue)緣的場(chǎng)合,更應(yīng)注意♌,必(bi)要時🐉應(ying)選擇可(ke)更換電(dian)極的傳(chuan)感器🆚(可(kě)在線拆(chai)裝)。
4)對于(yu)流量變(biàn)化範圍(wei)大、流體(tǐ)速度長(zhǎng)期低于(yú)流量計(ji)要求的(de)最低流(liu)速的場(chǎng)合,應考(kao)慮縮小(xiao)工藝管(guǎn)道或采(cǎi)用兩台(tai)一大一(yi)小并聯(lián)安裝的(de)流量計(ji)。
5)插入式(shì)電磁流(liú)量計與(yu)普通電(diàn)磁流量(liàng)計一樣(yàng)宜在垂(chuí)直的工(gōng)藝管道(dào)上安裝(zhuang),這樣可(ke)防止懸(xuán)浮的固(gù)體沉落(luò)在電極(jí)上,同時(shí)🌈使流❓體(tǐ)中的油(you)分上升(sheng)到電極(jí)的測量(liang)👨‍❤️‍👨範圍之(zhī)外,如果(guǒ)流量計(jì)在水平(ping)🌂工藝管(guǎn)道上安(an)裝,則應(ying)使傳感(gǎn)器的電(diàn)極處于(yu)水平軸(zhóu)線上,避(bi)免🍉電極(jí)由于空(kōng)氣泡産(chǎn)生的幹(gan)擾,導緻(zhi)測🔴量誤(wu)差。
6)當工(gong)藝管道(dao)中不能(néng)完全充(chong)滿流體(ti),可采用(yòng)一“V”型彎(wan)管結構(gòu)(見圖🏃6),這(zhè)特别适(shi)用于污(wu)水測量(liàng)中含固(gù)體較😍多(duo)且流體(tǐ)🔞不滿管(guǎn)的場合(he)。

7)電極上(shang)的信号(hao)範圍小(xiǎo)(毫伏級(jí)),應避免(mian)接地電(dian)流流☔過(guò)💃🏻測量電(diàn)極附近(jìn)。
8)在非金(jin)屬管道(dao)(如陶瓷(ci)或塑料(liao)等)上安(ān)裝插入(ru)式電磁(cí)流量計(ji)時,安裝(zhuāng)流量計(jì)處的一(yi)段管道(dao)一般應(yīng)采用金(jīn)屬材‼️質(zhì)。

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