[摘要(yao)]電磁流量計(ji) 是種根據法(fǎ)拉第電磁感(gan)應定律來測(ce)量管内導電(diàn)介質體🛀🏻積流(liu)量的感應式(shì)儀表，已在化(huà)工中得到廣(guang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼泛應用，在運(yùn)行中的故障(zhàng)判别方法受(shou)到了國内外(wai)使用者的關(guan)注，特别是對(duì)電磁流量計(ji)的安裝，直接(jie)決定着電磁(ci)流量計的能(neng)否正🤞常運行(háng)和🍓大大減少(shǎo)日後的維護(hù)。
1測量原理
　　根(gēn)據法拉第電(dian)磁感應定律(lü)，當--導體在磁(ci)場中運動切(qie)割磁力線時(shí)，在導體的兩(liang)端即産生感(gan)應電勢e,其方(fang)向由右手定(ding)則确🌈定，其大(dà)小與磁場的(de)磁感應強度(du)B,導體在磁場(chang)内的長度L及(jí)導體的運動(dòng)速度u成正比(bǐ)，如果B，L,u三者互(hu)相垂直，則:
e=Blu
　　與(yǔ)此相仿，在磁(ci)感應強度爲(wei)B的均勻磁場(chǎng)中，垂直于磁(ci)場方💋向🏃🏻‍♂️放一(yi)個内徑爲D的(de)不導磁管道(dào)，當導電液體(ti)在管道🤞中以(yi)流速u流動時(shi)，導電流體就(jiu)切割磁力線(xian)。

　　如(ru)果在管道截(jié)面上垂直于(yú)磁場的直徑(jing)兩端安裝🏃🏻‍♂️一(yi)🔞對🐅電極(圖1)則(zé)可以證明，隻(zhi)要管道内流(liu)速分布爲軸(zhóu)對稱分布，兩(liang)⛱️電極之間也(yě)特産生感生(shēng)電動勢:

　　由上(shang)式可見，體積(jī)流量Q與感應(yīng)電動勢e和測(cè)量管内徑D成(cheng)線性關🏃🏻系，與(yu)磁場的磁感(gan)應強度B成反(fan)比，與其它物(wu)理參數無關(guan)。
2電磁流量計(jì)的安裝
　　電磁(ci)流量計的正(zheng)确安裝對電(dian)磁流量計的(de)正常運行極(ji)爲重♻️要，也大(dà)大減少日後(hou)的維護工作(zuo)量:電磁流量(liang)計的🏃‍♂️安裝要(yao)注意以下幾(jǐ)個問題:
(1)安裝(zhuāng)場所。測量混(hun)合相流體時(shí)，應選擇不會(huì)引起相分離(li)的場所☎️:避免(mian)安裝在電動(dong)機、變壓器等(deng)強電設備附(fu)🌏近，以免引⭐起(qi)電磁場🐕幹擾(rao):選擇測量管(guan)内不會出現(xian)負壓的場所(suo):避免安裝在(zài)周圍有強腐(fu)蝕性氣體的(de)場所:環境溫(wen)度一-般應在(zài)-25--60'C範圍内，盡可(ke)能避免❓陽光(guang)直射:安🎯裝在(zài)無振動或振(zhen)動小的場所(suǒ)。如果振動過(guò)大，則應在傳(chuan)感器前後的(de)管道加固定(ding)支撐;避免安(ān)裝在🔞能被雨(yǔ)💞水直淋或被(bei)水浸沒的場(chang)所。
(2)直管段長(zhǎng)度。電磁流量(liang)計對表前直(zhí)管段長度的(de)要求🥵比較📱低(di)🌂。-般，對于90°彎頭(tóu)、T形三通、異徑(jìng)管、全開閥]等(deng)流動阻力件(jian),離傳感器電(diàn)極軸中心線(xiàn)(不是傳感器(qì)進💚口端面)應(yīng)有3-5D的直管段(duan)長度:對于不(bu)同開度的閥(fa)門，則要求有(yǒu)👨‍❤️‍👨10D的直管段長(zhang)度:傳感器後(hòu)一般應有2D的(de)直🐪管段長度(du)。當閥門不能(néng)全開時，如果(guo)使閥門截流(liu)方向與傳感(gan)器‼️電極軸成(cheng)45°安裝，可大大(dà)減小附加誤(wù)差。
(3)安裝位置(zhi)和流動方向(xiàng)。電磁流量計(ji)可以水平、垂(chui)直✉️或🐆傾斜安(an)裝。水平安裝(zhuang)時，電磁流量(liàng)計電極軸必(bì)須水平放置(zhi)。這樣可以防(fáng)止由于流體(ti)所夾帶的氣(qi)泡而産生的(de)電極短時間(jiān)絕緣:也可防(fáng)止💋電極被流(liu)體中沉積物(wu)覆蓋。不應🆚将(jiāng)電磁流量計(ji)安裝在最高(gāo)點，以免有氣(qi)體積聚，安裝(zhuang)在❌管系最高(gao)處，爲不良的(de)安裝位置，應(yīng)予😄以避免。
　　垂(chuí)直安裝時，應(yīng)使流動方向(xiang)向上，這樣可(ke)使無流量或(huò)🔴流量很小時(shí)，流體中所夾(jia)帶的較重的(de)固體顆粒下(xia)沉，而較輕的(de)脂肪類物質(zhì)上升離開傳(chuán)感器電極區(qu).測量泥漿、礦(kuàng)漿等液固二(er)相流時，垂⭐直(zhí)安裝可以避(bì)免固相覺沉(chen)澱和電磁流(liú)量計襯裏不(bú)均勻磨損。傳(chuán)感器安裝處(chù)應具有一-定(ding)背壓，電磁🏒流(liu)量計出口🌈直(zhí)接排空易造(zào)☂️成測量管内(nei)液體非滿管(guan)，爲不良的🌈安(an)裝位置，應予(yǔ)以避免。爲了(le)防止傳感器(qi)内産生負壓(ya)，電磁流量計(ji)應安裝在泵(beng)的後面，而不(bú)應安裝在🧡泵(bèng)的前面。
(4)安裝(zhuāng)旁路管。爲了(le)便于液流靜(jing)止時檢查和(he)調整零😘點，中(zhōng)小管徑應盡(jìn)可能安裝旁(pang)路管。在測量(liang)含有沉澱物(wù)流體時，應考(kao)慮便于清洗(xi)電磁流量計(jì)的安裝方式(shì)。如圖2.

采(cai)用圖2安裝，即(ji)便是在生産(chan)中也可以切(qie)出來，進行維(wéi)護和處理。
(5)接(jie)地。
　　由于電磁(ci)流量計的工(gōng)作原理和特(tè)性，接地屏蔽(bi)外🤟界電磁幹(gàn)擾特别重要(yao):同時爲了使(shǐ)測量正确和(hé)電極不會發(fa)💰生電流腐蝕(shi)，電磁流量計(jì)必須單獨接(jie)地，并使傳🍉感(gǎn)器和流體大(da)㊙️約處于相同(tóng)電位。分離型(xíng)電磁流量計(ji) ，原則上接地(di)應在流量計(ji)側，轉換器接(jiē)地應在同一(yī)接地點，在大(dà)多數情況下(xià)，流量計的内(nei)裝參比電極(jí)或金屬管能(néng)确保所許的(de)電位平衡。因(yīn)此，可以通過(guo)内裝的參比(bǐ)電極和金屬(shu)管将管中流(liú)體接地，将流(liú)量計的接地(dì)片與接🔞地線(xiàn)相連。如果傳(chuán)感器安裝于(yú)帶陰極腐蝕(shi)🥵保護管道上(shang)，除了流量計(jì)和接地環--起(qǐ)🔱接地外，還要(yao)用粗銅線繞(rào)過流量計跨(kua)接在管道的(de)兩法蘭上，使(shi)陰極保護電(dian)流與流量計(ji)之間隔離。對(dui)⛷️于金屬非接(jiē)地管道，應用(yòng)粗銅線連接(jiē)，保證法蘭至(zhi)法蘭和法蘭(lán)到流量計🏃🏻是(shi)連通的。對于(yu)非導電的塑(su)料管或襯裏(lǐ)管，如果沒有(yǒu)🈲參比電極或(huo)由于電位平(ping)衡電流的存(cun)在，需将流體(ti)通過接地環(huán)接地。
3電磁流(liu)量計在煤化(hua)工生産中的(de)常見問題
　　電(dian)磁流量計作(zuò)爲當前流程(chéng)工業廣泛使(shi)用的流量計(jì)，在🔴應❌用過程(cheng)中依據其故(gù)障與成因分(fèn)爲五類，下🌈面(mian)就電磁㊙️流量(liang)計的這些常(chang)見故障的成(cheng)因、檢測判别(bie)方法以及對(duì)故障的💋處理(li)方式簡要闡(chan)述。
3.1液體中含(han)有氣泡和非(fēi)滿管的現象(xiàng)
　　液體中含有(yǒu)氣泡的現場(chang)導緻測量不(bu)準或測量值(zhi)波動‼️(輸出🍓波(bō)動)，液體中泡(pào)狀氣體的形(xíng)成有從外界(jie)吸入和液體(tǐ)中💃溶解氣體(ti)(空氣)轉變成(chéng)遊離狀氣泡(pao)兩種途徑。若(ruo)液體中含有(you)較大氣泡，則(ze)因擦過電極(jí)時能遮蓋整(zheng)個電極，使流(liu)量信号輸入(rù)回🚶‍♀️路瞬時開(kāi)路，導緻輸出(chū)信号出現波(bo)動。非滿管現(xian)🔞象可以看作(zuo)液體中含有(yǒu)氣泡的一種(zhong)極端情況。液(yè)體未充滿管(guan)道可分爲液(ye)面高度高于(yú)測量電極水(shuǐ)平面或低于(yu)📐水平面兩種(zhong)情況。當管内(nei)液面高于電(dian)極水平面時(shi)✂️，若管系的🛀前(qian)後直管段比(bǐ)較理⁉️想時，電(dian)磁流量計的(de)測量大多能(neng)夠穩定，但流(liú)量計所計量(liàng)的液體體積(ji)包含了管内(nei)的氣體體積(ji)🚶，故這種測量(liang)存在着很大(da)的測🐉量誤差(cha)。當管内液面(miàn)💃🏻高度低于電(dian)極表面時，此(cǐ)時電極裸露(lù)在空氣中，測(ce)量回路實際(jì)處于開路狀(zhuàng)态。電磁流量(liàng)計的測量值(zhi)和輸出處于(yú)一種随機🌈的(de)😄狀态，不停地(di)波動或是滿(mǎn)度。這也是在(zài)非工作狀态(tai)即管道無液(yè)體介質時，電(diàn)磁流量計指(zhi)示随機值，工(gōng)🌈藝人員有時(shí)🤞會認爲流量(liàng)計出🌂故障。
　　最(zui)簡單的判别(bié)方法是當遇(yù)到波動時，切(qie)斷磁場的勵(lì)磁回路電‼️流(liu)，如果此時儀(yí)表依然有顯(xian)示且不穩定(ding)時，說明大多(duō)是由于氣泡(pao)或非充滿管(guǎn)的影響造成(chéng)。如果⛱️此時以(yǐ)萬用表測量(liang)電極電阻，可(kě)測量到電極(jí)的回路☀️電阻(zǔ)要比正常時(shí)高;引起這方(fang)面的現象🏃的(de)多數還是在(zài)安裝方面的(de)原因，電磁流(liu)量計的安⛱️裝(zhuāng)合适與否直(zhí)接影響到測(ce)量效果，同時(shi)對于🔞被測⭐介(jie)質中含有空(kōng)氣的情況🔞，如(ru)果判斷是由(yóu)安裝位置引(yin)起的，如因電(diàn)磁流量計裝(zhuang)在管道的高(gāo)點而滞留🈲氣(qi)體或外界吸(xī)入空氣造成(cheng)流量計波動(dòng)的話，更換安(an)裝位置是最(zuì)徹底的解決(jue)方法，在管線(xian)☂️最低點或采(cǎi)用U型管安裝(zhuang)。但很多應🐅用(yong)情況是口徑(jing)較大或者安(an)裝的位置不(bú)易改換，建議(yì)在流量計.上(shàng)遊安裝集氣(qì)包和排☂️氣閥(fa)，在安裝了排(pai)氣裝置後，測(ce)量即恢複正(zhèng)常。在流量計(jì)安裝時盡量(liang)避免出現非(fei)滿管的情況(kuang)，如前面提及(ji)的在管線最(zuì)低端安裝或(huò)有意将流量(liàng)計安裝在U型(xing)管道和垂直(zhi)管道上。典型(xing)✔️故障:煤氣化(hua)33單元P-3301AB出口流(liu)量，由于安🏃🏻裝(zhuang)在泵的出口(kou)高處水平管(guǎn)道上，造成工(gong)藝水沒充滿(man)電磁流量計(ji)，造成指示波(bō)動大，即測量(liàng)值和輸出處(chù)💁于一種随機(ji)的狀态，不停(ting)地波動或是(shì)滿量程:工藝(yi)無法參考，把(bǎ)電磁流量計(jì)改裝到垂直(zhi)管道或合适(shi)的水平管線(xiàn)上，才能徹底(di)解決問題:存(cún)在同樣問題(ti)的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是(shì)由于安裝位(wèi)置不合适造(zao)成指示波動(dòng)大。
3.2電極腐蝕(shi)
　　在排除氣泡(pào)的因素後有(yǒu)因電極腐蝕(shí)而造成測量(liang)值晃🤟動的情(qing)況，且都以傳(chuan)感器失效而(ér)告終。
　　由于電(dian)極材料的選(xuan)擇不當造成(cheng)電極爲被測(ce)液體✏️所腐蝕(shí)，從而導緻流(liú)量計輸出波(bō)動。電極一旦(dàn)被腐蝕後，所(suo)造成的💋結果(guǒ)對此的解決(jue)方法，隻有更(geng)換新的電極(jí)。
3.3電極結垢及(ji)電極短路
　　電(diàn)極短路的判(pàn)别比較簡單(dan)，若被測介質(zhì)中含有金屬(shu)🔴物質時💔，電♌極(jí)短路較易診(zhěn)斷，此時測量(liang)值明顯偏小(xiǎo)或趨于零。但(dan)這種現象在(zài)日常運行中(zhong)并不多見。因(yīn)電磁流量計(ji)經常應💜用于(yú)原水和污水(shuǐ)等計量環✔️境(jing)，電極結垢的(de)發生幾率較(jiào)高🧑🏽‍🤝‍🧑🏻。當電極結(jié)垢時，表現⛷️爲(wei)信号逐漸減(jian)小，直至絕緣(yuán)而使得信号(hao)回路開路🐪，此(ci)時流量信号(hao)被隔絕。
　　當被(bei)測介質的粘(zhān)度較高時，易(yì)在管壁附着(zhe)和沉澱，若🐪附(fu)着的介質是(shi)比被測液體(ti)電導率高的(de)導電物質，則(zé)信号電勢被(bèi)分流而不能(neng)工作，即電極(jí)短路，若是非(fēi)導電層，就是(shì)我們日常所(suǒ)✨說的電極結(jié)垢，則使🌈電極(jí)開路而不能(néng)工作。結合工(gong)藝工況拆☎️下(xià)清洗電💘磁流(liú)量計是一個(gè)比較徹底的(de)方法。
　　典型案(an)例:煤氣化14單(dān)元，渣池循環(huan)水泵P-1402AB出口去(qù)V-1402的渣池🤞水的(de)電磁㊙️流量計(jì)14FT-0003,由于渣池水(shui)含細渣和污(wu)垢，加上是✔️水(shui)平🈲安裝，更容(rong)易造⚽成襯裏(li)和電極結垢(gou)，從而造成流(liu)量計的指示(shì)逐漸減小。解(jie)決方案，是管(guǎn)路進行改造(zao)，增加旁路，便(biàn)于生産期間(jiān)可以交出，清(qīng)洗電磁流量(liàng)計。
3.4襯裏變形(xíng)
　　測量不準确(que)或電磁流量(liàng)計損壞。襯裏(li)變形，大多發(fā)🏃生在氟塑料(liao)的襯裏，氟塑(su)料襯裏特别(bie)是聚四氟乙(yǐ)烯(PTFE)襯裏本身(shen)的工藝🐅結構(gòu)，因爲聚四氟(fú)乙烯與管壁(bì)間僅靠壓貼(tie)，無粘結力🔴，故(gu)不能用于負(fu)壓管道。聚四(sì)氟乙烯(PTFE)實用(yòng)溫度不能大(da)于150°，因此，聚四(sì)氟乙烯(PTFE)襯裏(li)的電磁流量(liàng)🔞計不能應用(yong)👄于高溫場合(hé)管道，若在高(gao)溫下瞬時形(xing)♻️成負壓後則(zé)會引起襯裏(li)變形。

　　典型案(an)例:煤化工裝(zhuang)置中，泵P-1601打到(dào)J-1602的電磁流量(liang)計16FT-0012，在生産🙇‍♀️工(gong)🌏作過程中，指(zhi)示逐漸變小(xiao)，停車拆開檢(jian)查，檢查發現(xiàn)四氟襯🏃🏻裏變(bian)形，向内鼓泡(pào)，如圖3:後分析(xī)原因🐅發現管(guǎn)道介質溫度(du)工況在150°以🔅上(shàng)，因電磁流量(liang)計是四氟襯(chen)裏，使用溫度(dù)📞不應超過150°，另(ling)外工藝停泵(beng)P-1601，沒有打開排(pai)放，電磁流量(liàng)計安裝位置(zhi)又高，溫度冷(lěng)卻冷🌈凝後形(xíng)成負壓，造成(cheng)襯裏變形。

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