摘要(yao):電磁流量(liang)計 在工業(yè)生産中應(yīng)用普遍,它(ta)的日常管(guan)理和維護(hu)工作成爲(wèi)從業🚩人員(yuan)的關注要(yao)點。從組成(chéng)結構、工作(zuò)原理和🔴特(te)點出發,介(jiè)紹電磁流(liu)量計選型(xíng)使用和維(wei)護方法,并(bìng)對接地問(wen)題進行探(tan)讨,以供同(tóng)行參考。
0引(yǐn)言
　　電磁流(liu)量計是一(yī)種新型的(de)流量測量(liang)儀表,它的(de)出現得益(yì)于✊電子技(jì)術的發展(zhan),采用電磁(cí)感應原理(li),利用電動(dong)勢測量導(dao)電流體的(de)流量甲。随(sui)着我國工(gong)業♻️的發展(zhǎn)♋,電磁流量(liàng)計的應用(yong)領域更加(jia)廣泛,常見(jiàn)于石油、化(hua)工、冶金、礦(kuang)山、化工化(huà)纖😄、給排水(shuǐ)等行業。掌(zhǎng)握電磁流(liu)量計的使(shi)用方法,做(zuò)好維護工(gōng)作,能提高(gao)其✉️使用性(xìng)能、延長其(qí)使用壽命(mìng)。
1電磁流量(liang)計的組成(chéng)結構、工作(zuò)原理和特(te)點
1.1組成結(jié)構
　　一個典(dian)型的電磁(ci)流量計由(you)以下幾部(bu)分組成。
(1)磁(cí)路系統,可(ke)産生均勻(yun)的交流磁(ci)場或直流(liu)磁場。
(2)測量(liang)導管,引導(dǎo)被測液體(tǐ),使用不導(dǎo)磁、低導電(dian)率和導熱(rè)🌈率💘、有💁一定(ding)機械強度(du)的材料制(zhi)成。
(3)電極,引(yǐn)出感應電(dian)勢信号,安(an)裝時與管(guan)道垂直。
(4)外(wai)殼,爲鐵磁(cí)材質,可對(duì)外部磁場(chǎng)進行隔離(li)。
(5)襯裏,與被(bei)測液體直(zhi)接接觸,促(cù)使測量導(dǎo)管耐腐蝕(shi),防🏃‍♂️止導管(guǎn)管壁短路(lu)。
(6)轉換器,對(duì)感應電勢(shì)信号進行(háng)放大,然後(hòu)轉換成統(tong)一的标準(zhun)信号,還能(néng)抑制幹擾(rǎo)信号。
1.2工作(zuo)原理
　　電磁(cí)流量計的(de)工作原理(lǐ)是電磁感(gan)應定律,當(dāng)液體✂️流經(jing)磁場時,會(hui)感應出一(yī)個電勢,這(zhè)個電勢和(hé)平均流速(su)成正比。兩(liang)個電📐極檢(jiǎn)😄出的感應(ying)電壓信号(hào),通過電纜(lan)傳輸到轉(zhuan)😄換器上,經(jīng)數字化處(chù)理,最終的(de)流量💞數據(ju)呈現在顯(xian)示屏上。其(qí)中,電極檢(jian)出的感應(yīng)電勢㊙️爲:
E=kBVD(1)
　　式(shi)中,E爲感應(ying)電勢,V;k爲儀(yí)表的常數(shù);B爲磁感應(yīng)強度,T;V爲測(cè)量管截👨‍❤️‍👨面(miàn)🌂内的液體(tǐ)平均流速(su),m/s;D爲測量管(guǎn)的内徑,m。
1.3特(tè)點
　　在實際(ji)應用中,電(diàn)磁流量計(ji)的特點包(bāo)括以下幾(ji)點。
(1)不受液(ye)體的密度(du)、溫度、壓力(lì)、電導率等(deng)參數的影(ying)響。
(2)測量管(guan)内液體流(liu)通順暢,無(wú)壓損,尤其(qí)适合測量(liang)漿液。
(3)耐腐(fu)蝕性和耐(nài)磨損性較(jiào)好,零點穩(wěn)定,測量精(jing)度高。
(4)使用(yong)高性能的(de)微處理器(qì),方便參數(shù)設定,編程(chéng)簡單可靠(kao)。
(5)具有自我(wǒ)診斷、自我(wǒ)檢查功能(néng),故障處理(lǐ)更簡單方(fāng)便。
2電磁流(liu)量計的選(xuan)型使用和(he)維護方法(fa)
2.1選型
2.1.1精度(dù)等級
　　按照(zhào)精度等級(jí)的不同,電(diàn)磁流量計(jì)可分爲三(san)大類:第一(yī)☎️類是低精(jing)度儀表,精(jīng)度等級爲(wei)1.5~2.5,最大允許(xǔ)誤差.爲±1.5%~±2.5%;第(di)二類是精(jīng)度儀表,精(jing)度等級爲(wei)0.2~0.3,最大允許(xu)誤差爲±0.2%~±0.3%;第(di)三類是中(zhōng)等精度儀(yi)表,精度等(deng)級爲0.5~1.0,最大(da)允許誤差(cha)爲±0.5%~±1.0%,具🔆體見(jiàn)表1。精度等(deng)級越高,儀(yi)表的🐉價格(gé)越貴🚩,因此(ci)需根據工(gong)程實際需(xu)求進行選(xuǎn)擇
 
2.1.2量程和(hé)口徑
　　電磁(cí)流量計的(de)量程較寬(kuan),量程比達(dá)到100:1,選擇量(liàng)程時要滿(mǎn)👈足兩🐉個條(tiáo)件:滿量程(chéng)要高于液(ye)體的最大(dà)流量值;液(ye)🛀體正常流(liú)☁️量值高于(yú)♉滿量程的(de)50%。在口徑選(xuan)擇上,主要(yào)參考液體(ti)流速,通常(chang)在2~4m/s;若液體(tǐ)中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼含有固(gu)體顆粒,則(zé)流速應不(bú)大于3m/s;若液(yè)體粘附管(guǎn)壁,則流速(su)應不大于(yú)2m/s。
2.1.3襯裏材料(liao).
　　選擇襯裏(li)材料時,綜(zōng)合考慮液(yè)體的溫度(du),以及對材(cái)料的腐🤩蝕(shi)性和磨損(sun)性,常用材(cái)料有天然(rán)橡膠、耐酸(suan)橡膠、氯丁(ding)👣橡膠、聚胺(an)🥰酯橡膠和(he)聚四氟乙(yǐ)烯。其中,聚(jù)四氟乙烯(xī)可耐各種(zhǒng)酸類和濃(nong)堿,耐磨👣性(xìng)能良好,粘(zhān)接性稍差(chà),适用于溫(wen)度爲一80~+180℃的(de)液體。
2.1.4電極(ji)材料.
　　選擇(zé)電極材料(liao)時,要考慮(lǜ)耐腐蝕性(xìng),以及電極(ji)表面🔴是否(fǒu)✉️發🐕生化學(xue)反應、極化(huà)現象等,常(cháng)用材料有(yǒu)钛、钽、哈氏(shi)合金、含钼(mù)耐酸鋼、鉑(bo)👄銥合金等(deng)。其中,钽的(de)耐腐蝕性(xìng)優良,除了(le)氫氟酸、濃(nong)硫酸和濃(nong)堿外,對其(qí)餘化❄️學介(jiè)質的腐蝕(shí)均可👌耐受(shòu)。
2.2安裝
2.2.1管道(dào)式儀表
　　 管(guan)道式電磁(cí)流量計 ,安(an)裝要點如(rú)下。
(1)在傳感(gǎn)器的殼體(tǐ).上,标記的(de)流向箭頭(tóu)代表液體(tǐ)的🈲正流向(xiang),是制造企(qǐ)業統一規(guī)定的,安裝(zhuang)時應該和(he)現場液體(tǐ)的實際流(liu)向👄保持一(yī)-緻,确保儀(yí)表正常使(shǐ)用💚。
(2)根據使(shǐ)用條件,傳(chuan)感器可以(yi)垂直安裝(zhuang),也可以水(shui)平安🐉裝。
(3)安(an)裝電磁流(liu)量計時,不(bu)能放在泵(bèng)的抽吸側(cè)。
(4)流量計管(guǎn)道内,要一(yi)直有液體(ti)存在,不能(neng)空管。
(5)管道(dào)安裝時,如(ru)果落差超(chāo)過5m,就應在(zai)下遊設置(zhi)控制閥👨‍❤️‍👨[4]。
　　從(cóng)管道設計(ji)角度看,爲(wei)了保證電(dian)磁流量計(ji)正常運行(hang)💜,提出以下(xia)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻要求。
(1)選擇(ze)安裝位置(zhì)時,要保證(zhèng)溫度平穩(wen),不會出現(xiàn)大的💘溫差(cha);避☂️免陽光(guāng)照射,周圍(wei)環境溫度(dù)最低-25℃、最高(gāo)60℃;如果安裝(zhuang)位置有熱(re)源,就🏃‍♀️應設(shè)置隔熱裝(zhuang)置或通風(fēng)設備;不要(yào)設置在産(chǎn)㊙️生電磁幹(gàn)擾的設備(bei)(如🔆變壓器(qì)、電機等)附(fù)近;監測大(da)氣環境,不(bu)能有腐蝕(shí)性、爆🌈炸性(xìng)氣體🛀。
(2)以傳(chuán)感器爲分(fen)界點,上遊(you)管道直管(guǎn)段的長度(du)不小于5倍(bei)管⚽徑💋,下遊(you)管道直管(guǎn)段的長度(dù)不小于2倍(bèi)管徑,能保(bao)證測❓量精(jīng)度。
(3)對存在(zài)振動的管(guan)道安裝電(dian)磁流量計(ji)後,還應該(gai)設置底座(zuo)和支撐,必(bi)要時設置(zhì)金屬保護(hù)闆,保證儀(yí)表的穩定(ding)性。
(4)還要方(fang)便日常維(wéi)修,爲檢修(xiu)作業提供(gong)一定空間(jian)。
2.2.2插入式儀(yi)表
　　 插人式(shi)電磁流量(liàng)計 ,安裝要(yao)點如下。
(1)傳(chuán)感器的位(wei)置不限,在(zài)管道的任(ren)何位置均(jun)可安裝,但(dàn)要求管道(dào)内時刻充(chōng)滿液體。
(2)傳(chuán)感器安裝(zhuāng)時,根據實(shi)際情況可(ke)水平安裝(zhuāng)、垂直安裝(zhuang)或傾斜安(ān)裝。其中,在(zài)水平管道(dao)上安裝時(shi),安裝角🈲度(du)控制在-45~+45,此(ci)時電極時(shi)刻處于液(yè)體中,不會(huì)出現絕緣(yuan)現象。
(3)如果(guǒ)液體容易(yi)産生沉澱(diàn),那麽傳感(gǎn)器不能安(ān)裝在管道(dao)底部,防止(zhǐ)沉澱物覆(fù)蓋電極,影(yǐng)響測量結(jié)果。
(4)安裝電(diàn)磁流量計(jì)時,不能放(fàng)在泵的抽(chōu)吸側。
(5)管道(dào)安裝時,如(rú)果落差超(chāo)過5m,就應在(zài)下遊設置(zhì)控制閥🏃。
從(cong)管道設計(ji)角度看,爲(wei)了保證電(dian)磁流量計(ji)正常運🐉行(háng)💁,提出以下(xia)要求。
(1)檢查(cha)管道的封(fēng)閉性,避免(miǎn)存在附帶(dai)氣體造成(chéng)測量💰誤差(chà)。
(2)彎頭、閥門(men)、三通接頭(tou)後方會産(chǎn)生旋流,該(gai)部位不宜(yí)安裝傳♌感(gǎn)器
(3)不能安(ān)裝在有振(zhen)動的管道(dào)上。
(4)以傳感(gan)器爲分界(jie)點,前方直(zhí)管段的長(zhǎng)度不小于(yú)10倍管徑,後(hòu)方直管段(duàn)的長度不(bú)小于5倍管(guan)徑,能保證(zhèng)測🔞量精度(dù)。
2.3維護
　　對電(dian)磁流量計(jì)進行維護(hu)時,應該從(cong)各個組成(cheng)結構出發(fa)。其👄中電極(ji)的維護要(yao)點如下。
(1)儀(yi)表使用前(qián),使用标準(zhun)pH值溶液進(jin)行标定,完(wan)成後使用(yong)蒸☁️餾水清(qīng)洗電極,再(zài)使用待測(ce)液清洗。
(2)長(zhǎng)時間不使(shǐ)用儀表,要(yao)把電極取(qǔ)下來,其中(zhong)的觸感器(qì)元🌈件非常(chang)💃🏻敏感,不能(neng)和硬物碰(peng)撞,否則就(jiu)會影響電(dian)極的功😘能(néng)。
(3)儀表每次(cì)使用後,及(ji)時套上電(dian)極套,放人(ren)少量飽和(hé)溶液🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,促使(shi)電極的球(qiu)泡處于濕(shī)潤狀态。
(4)電(dian)極時刻保(bao)持幹淨,避(bi)免兩端出(chū)現短路問(wèn)題,否則會(huì)降低測量(liang)精度,縮短(duan)電磁流量(liang)計的使用(yong)壽命。
3電磁(cí)流量計的(de)接地問題(ti)
　　從電磁流(liu)量計的工(gōng)作原理來(lai)看,傳感器(qì)接地點要(yào)和被測液(ye)🐆體電氣連(lian)接,這是基(jī)本條件,否(fou)則電磁流(liú)🏃🏻量計無法(fǎ)正常運行(háng)。在轉換器(qì)内,要想形(xing)成對稱的(de)輸人回路(lu),要求輸人(rén)端中點和(hé)液體均處(chù)于零電位(wei),并且兩者(zhe)🌈導通°。而在(zai)實際應用(yong)中,由于工(gong)況場合不(bú)🤞同,要采用(yong)不同的接(jiē)地方式。
3.1金(jin)屬管道
　　當(dāng)電磁流量(liàng)計安裝在(zai)金屬管道(dào)上時,如果(guǒ)金屬管🔱道(dao)本身已經(jing)接地,管道(dào)、流量計的(de)金屬墊片(pian)、螺栓等🈲形(xíng)成一個整(zhěng)體,此時電(dian)位爲零,那(nà)麽電磁流(liu)量計就不(bu)用再單獨(dú)接地。對于(yú)這種情況(kuang),注意事項(xiang)有兩個。一(yi)是流量計(jì)本身的襯(chèn)裏,--般不采(cai)用不鏽鋼(gāng)+非金屬或(huo)碳鋼+非金(jin)屬材質,可(kě)避免導磁(cí)。二是襯裏(lǐ)采用碳鋼(gāng)+非金屬材(cai)質⚽,如果沒(mei)有非金屬(shǔ)法蘭翻邊(biān),有金屬🐇墊(nian)片,就不需(xū)單獨接地(dì);如🚶果有非(fei)金屬法蘭(lan)翻邊,且☂️連(lián)㊙️接螺栓的(de)電阻值大(dà)于0.03Ω,那麽應(yīng)進行單獨(dú)接地。
3.2非金(jīn)屬管道
　　電(diàn)磁流量計(ji)安裝在非(fei)金屬管道(dao)上,例如塑(sù)料管道、有(you)💞絕緣塗層(ceng)或襯裏的(de)金屬管道(dao),此時管道(dào)沒有和大(da)地連通🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,就(jiu)必須對流(liu)量計進行(hang)接地處理(li)。具體操作(zuò)時,傳感器(qì)兩🎯端配置(zhi)😄接地環,促(cù)使被測液(ye)體良好☂️接(jiē)地,此時電(dian)位爲零,流(liú)量計才能(neng)正常工🌍作(zuò)。值得注♋意(yì)的是,使用(yòng)接地環是(shi)首選方案(àn),但不是唯(wéi)一方案💋。如(rú)果接地環(huán)口徑大或(huo)材質特殊(shū),由于價格(gé)高💋,可采⁉️用(yong)三電極的(de)方式進行(hang)接地。
3.3帶陰(yīn)極保護管(guǎn)道
　　金屬管(guan)線埋地敷(fu)設,而且較(jiao)長,爲避免(miǎn)造成化學(xué)腐蝕,應采(cǎi)取陰極保(bao)護措施。金(jīn)屬管道實(shí)施陰極保(bao)護☁️後,對地(di)表🐕現爲負(fù)電位,此時(shi)管道上安(ān)裝電磁流(liú)量🔴計,應把(bǎ)流量計作(zuo)爲一🐅個獨(du)立個體,然(ran)後進行接(jie)地處理。如(rú)果🥵流量計(jì)和🐪金屬管(guǎn)道🐉連接,那(na)麽陰極保(bǎo)護電流直(zhi)接經過儀(yi)表進人大(da)地,陰極保(bǎo)🚶‍♀️護的作用(yong)就✂️失去了(le)。另外👌,設置(zhi)導線跨接(jiē)金💁屬管道(dao)法蘭,能🔞保(bǎo)證陰極保(bǎo)護的整體(ti)性。值得💘注(zhù)意的是,接(jiē)地環、螺栓(shuān)、墊片和陰(yīn)極保護管(guǎn)道間均要(yào)采取絕緣(yuan)措施。
4結語(yǔ)
　　綜上所述(shu),電磁流量(liàng)計在工業(ye)生産領域(yù)應用廣泛(fan),是一種🌈新(xin)👨‍❤️‍👨型的流量(liàng)測量儀表(biǎo)。本文從精(jing)度等級、量(liàng)程和口徑(jìng)、襯裏材料(liào)、電極材料(liào)四方面介(jie)紹了流量(liàng)🌈計的選🔴型(xíng);以管道式(shì)、插❗人式儀(yí)表爲例👅指(zhi)出安裝要(yào)求,并總結(jie)了電極維(wei)護方法。此(cǐ)外,針對不(bu)同類型的(de)🌈管道,采取(qu)合理的接(jiē)地方式,才(cái)能确保電(diàn)磁流量計(ji)☀️正常運行(hang),提高🐇測量(liàng)精度。

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