摘要：電磁(ci)流量計 因其(qi)無法比拟的(de)一些優點一(yi)直持有較高(gao)的市場占📱有(yǒu)🐉率。其結構簡(jiǎn)單，流體流過(guo)流量計不會(huì)産生壓力損(sun)耗，可🤟以測量(liang)髒污介質、渾(hún)濁介質及腐(fǔ)蝕介質的液(yè)固兩相流量(liang)，測量過程不(bú)易受液體的(de)密度、溫度、粘(zhan)度的✨影響，測(ce)速範圍比較(jiao)寬。介紹了電(dian)磁流量計的(de)基本原理和(he)使用優勢，分(fèn)析了電磁流(liú)量計選用時(shí)需要考慮🏃的(de)問題，對影響(xiǎng)其測量精度(dù)的因素提出(chū)了提高電磁(cí)流量計✉️使用(yong)精度的幾種(zhong)策略，并對㊙️主(zhǔ)要故障源和(hé)故障現象進(jin)行彙總對比(bǐ)，對于電磁流(liú)量計的使用(yòng)和維護有一(yi)定幫助。
　　電磁(cí)流量計是利(lì)用法拉第電(dian)磁感應定律(lü)制成的一種(zhong)測⛷️量♻️導電液(ye)體體積流量(liang)的儀表。20世紀(ji)50年代初電磁(cí)流量計實現(xian)了工業化應(yīng)用,近年來在(zai)世界範圍内(nei)的産量約占(zhàn)工業流量儀(yi)表台數的5%~6.5%。因(yīn)其在測量過(guo)程中不受被(bèi)測介質的溫(wēn)度、壓力、密度(dù)、粘度及♉流動(dong)狀态等變化(huà)的影響的優(you)點,被普遍應(yīng)用于新鮮水(shuǐ)以及污水等(děng)導電液體的(de)測量中。
1電磁(cí)流量計的優(you)勢
　　電磁流量(liàng)計的測量通(tōng)道是一段無(wú)阻流檢測件(jiàn)的光🙇🏻滑直♈管(guan),因✌️不易阻塞(sai)而适用于測(cè)量含有固體(tǐ)顆🔱粒或纖維(wei)的液⚽固兩👄相(xiang)流🔴體，如紙漿(jiang)、煤水漿、礦漿(jiāng)、泥🔆漿和污水(shui)等。電🐪磁流量(liàng)計不産生因(yin)檢👉測流量所(suo)形📱成的壓力(lì)損失,儀表的(de)阻力僅是同(tóng)一長度管道(dao)的沿程阻力(lì),節能效果顯(xiǎn)著,對要求低(di)阻力損失的(de)大管徑供水(shuǐ)管道最爲适(shi)合。測得的體(ti)積流量實㊙️際(ji)上✉️不受流體(ti)🐪密度粘度、溫(wen)度、壓力和電(diàn)導率變化明(ming)顯的影響。與(yu)其他大部分(fen)流量儀表相(xiang)比,前置直管(guan)段要求較低(di)。測量範圍度(du)🌂大,通常爲20:1~50:1,可(kě)選流量範圍(wei)寬。滿度值液(yè)體流速♈可在(zai)0.5~10m/s内選定。不必(bi)取下☎️作離線(xian)實🏃流标定。口(kǒu)徑範圍比其(qí)他品種流量(liang)儀表寬,可達(dá)到3m。可測正反(fǎn)雙向流量。儀(yi)表🌈輸出本質(zhì)上是線性的(de)。易于選擇與(yǔ)流體接觸件(jiàn)的材料品種(zhǒng),可應用于腐(fu)蝕性流體。
2基(ji)本原理
　　電磁(ci)流量計的設(shè)計是根據法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律,導管(guǎn)中㊙️導電的流(liú)體被看作導(dao)體,管道的内(nèi)徑可看作道(dao)🔴導體的長,原(yuan)理圖如圖1所(suo)示，兩電極裝(zhuang)到與管道的(de)中心軸和磁(cí)場方向組成(cheng)的平面相垂(chui)直,拾取液體(tǐ)産生的感應(ying)電動勢。感應(ying)電動勢爲⛹🏻‍♀️:.
 
　　式(shì)中:E爲感應電(diàn)動勢;B爲磁感(gan)應強度;v爲平(píng)均流速;qv爲單(dan)位時間流過(guò)管道的橫截(jié)面積液體的(de)體積。
　　由上式(shì)看出瞬時流(liú)量隻和感應(ying)電動勢成線(xiàn)性關系，與其(qi)他物🌈理量無(wu)關，這是電磁(cí)流量計的優(yōu)點之🐉一。
3選用(yong)電磁流量計(jì)要考慮的主(zhǔ)要因素
3.1液體(ti)電導率
　　電磁(ci)流量計使用(yong)的前提必須(xu)導電,不能低(dī)于阈值,常規(gui)流❌量計阈值(zhí)一般在10-4~10-6s/m,應根(gen)據型号而定(dìng)。有機溶劑和(hé)石油❗制品的(de)電導率較低(dī),因此不能用(yong)電磁流量計(ji)來測量。根據(jù)經驗,被測液(ye)🐉體的電導率(lü)應該比儀表(biao)廠商所規定(ding)的阈值的數(shù)量級至少要(yao)大一個❤️數量(liang)級,否則容易(yì)引起測量值(zhi)波動。
3.2精度等(děng)級
　　電磁流量(liang)計精度高的(de)誤差大約爲(wèi)±0.5%~±1%,精度低的流(liú)量計大約爲(wèi)⁉️±1.5%~±2.5%，價格也相差(cha)2倍左右。因此(ci)應該合理選(xuǎn)擇流量計,在(zài)精度要求♍不(bu)高的地方，選(xuǎn)用價格較低(dī)的來減少🏒成(cheng)本。有⛹🏻‍♀️的流量(liang)計精度更高(gao),但是安裝條(tiáo)件要求很高(gao)🍓,如溫度20~22℃,甚至(zhì)要做實流校(xiao)準。
3.3流速和口(kou)徑的選擇
　　流(liu)量計的口徑(jìng)可以不與管(guǎn)徑一緻,應根(gēn)據流量而定(ding)。管道的❓液體(ti)經濟流速一(yi)般爲1.5~3m/s,在這種(zhong)流速下，流量(liang)計的口徑和(hé)管徑一緻即(jí)可。上限流速(su)理論上是不(bu)限的,但是如(ru)🈲果襯裏不能(neng)承受流體沖(chòng)刷建議不超(chāo)過5m/s。容易沉積(ji)結垢㊙️的液體(tǐ),選用流速應(yīng)不小于2m/s。
4影響(xiǎng)電磁流量測(cè)量精度的因(yīn)素
4.1接地環和(he)電極材質的(de)選擇問題
　　若(ruò)被測液體和(he)電極或接地(di)環不匹配引(yǐn)發故障,除了(le)腐蝕問題，還(hai)有電極的表(biao)面效應,主要(yào)包括:化學反(fǎn)應、極化🔆現象(xiang)、觸媒作用。接(jie)地環也同樣(yang)有這些問題(tí),不過影響程(cheng)🛀🏻度小。
4.2管内液(yè)體不滿管
　　由(yóu)于流量計安(ān)裝的位置不(bú)良或者背壓(yā)不足，導緻🐉液(yè)🔴體不能充滿(man)管道,緻使測(ce)量值比真實(shi)值要小。如果(guo)不滿管比較(jiào)嚴重，使電極(jí)漏出液面,就(jiu)沒有辦法測(ce)量液體了。如(ru)😄果流動🍓是塞(sāi)狀流或氣泡(pào)流,不僅會使(shǐ)測量值👄不準(zhǔn)，還會由于氣(qì)泡瞬間碰到(dào)電極表面而(er)造成輸出晃(huang)動。
4.3液體中含(hán)固相
　　如果液(yè)體中含有顆(ke)粒，可能會造(zao)成的故障有(yǒu):電極和襯裏(li)表面上覆蓋(gài)沉積層、襯裏(lǐ)磨損或管道(dao)截面積變小(xiao)。對于有些比(bi)較容易結晶(jīng)的液體，當流(liú)體流🐇經流量(liàng)計時易使内(nèi)壁挂有一層(céng)固體,所以可(ke)選用被測量(liang)管♊路非常短(duan),且容易拆卸(xie)的流量計，在(zài)結晶㊙️後便于(yu)下線處理。
4.4安(ān)裝
　　安裝過程(cheng)中，應該将流(liu)量計正負方(fāng)向和流體.流(liú)向🌏一緻。避⁉️免(mian)㊙️安裝在強磁(cí)場的地方。流(liú)量計不應安(an)裝在容易積(jī)氣的管道最(zui)高❤️點,或者自(zi)上而下垂直(zhí)的管路,這樣(yàng)容易産生排(pai)空。流量計下(xia)遊不應直接(jie)将液體排入(rù)大氣，防止因(yin)背壓不足使(shi)流量計不滿(man)管🛀。
5提高精度(du)的主要策略(luè)
5.1需要實現對(duì)電磁流量計(jì)傳感器口徑(jìng)的合理選擇(zé)
　　這一傳感器(qi)口徑的選擇(zé)将對流體在(zai)管道中的流(liú)㊙️速大小📞産生(sheng)決定性影響(xiǎng),同時也會對(duì)輸出電勢參(can)數産生明顯(xiǎn)影響,故而在(zài)✔️選擇電磁流(liú)量計的過程(cheng)中,并不一定(dìng)以✌️連接工藝(yi)管道的口徑(jìng)💜作爲選擇指(zhi)标，而應當㊙️根(gen)據實際的使(shǐ)用流量進行(háng)選擇。--般來說(shuō)，在待安裝管(guan)道内部流體(ti)流動速度在(zài)1.5~3.0m/s區間的情況(kuang)下，傳感器的(de)口徑需要與(yǔ)待安裝管道(dào)口徑保持--緻(zhì)💔,而在管道👨‍❤️‍👨内(nei)部流體流動(dòng)速度<0.5m/s的情況(kuang)下，則需要将(jiang)儀表口徑控(kong)制在管道口(kou)徑以下标準(zhǔn)。
5.2内襯和電極(jí)材料的選擇(ze)
　　爲了适應不(bú)同介質的測(cè)量條件,如流(liú)體介質的溫(wen)度、壓力🔴、腐👣蝕(shí)性、磨損性等(děng)的要求，要選(xuan)用不同的内(nèi)襯、電🚶極材料(liào)。若傾向于耐(nài)磨損性能,則(ze)建議選擇聚(ju)氨酯橡膠材(cai)料，若傾向于(yú)耐腐蝕性能(neng),則傾向選擇(ze)聚四氟乙烯(xi)材料。
5.3保證被(bèi)測流體滿管(guan)
　　在對電磁流(liú)量計進行安(ān)裝的過程中(zhōng),需确保流量(liang)計測量⭕管内(nèi)部充滿流動(dòng)流體。主要依(yi)據是在電磁(ci)流量計對🌈管(guǎn)道内部流量(liàng)水平進行測(ce)量的過程中(zhōng)🔴，所獲取的主(zhu)要因素包括(kuò)斷面面積及(jí)平面流動速(su)度這兩個方(fang)面,以上兩項(xiàng)指标之積爲(wèi)電磁流量計(jì)最終顯示的(de)測量數值。故(gu)電磁流量計(jì)測量管隻有(yǒu)在滿溢狀态(tai)下才能确保(bǎo)所獲取數據(ju)的精準可靠(kao)。在水平安裝(zhuāng)電磁流量計(ji)的過程中,需(xu)要将流量計(jì)置于管道最(zui)底部。在此基(jī)礎上,針對氣(qì)液混合或固(gu)液混合的管(guan)道而言,除需(xū)要按🏃‍♂️照以上(shàng)方式進行安(ān)裝外，還需以(yǐ)傾斜姿态放(fang)置流量計,避(bì)免混相流體(tǐ)當中的氣體(ti)或固體出現(xian)🍉分離,影響測(ce)量的正确性(xing)。
5.4接地和接液(ye)
　　需要做好在(zài)電磁流量計(jì)安裝過程中(zhōng)接地及接液(yè)❌方面的🐉工作(zuò)。爲确保流量(liàng)計的平穩、可(ke)靠運行,需設(she)🈲置一個零電(diàn)位💋的基準點(dian)作爲參照。在(zài)此過程中,接(jiē)液處理👈的核(he)心将管道内(nèi)部導電液體(ti)接地設置爲(wèi)🌈零電位的基(jī)準點參照;而(ér)同時接地處(chù)理的核心是(shi)避免電磁流(liú)量計在測量(liang)👨‍❤️‍👨流體流速過(guo)程中受幹擾(rǎo)影響,并對電(diàn)磁流量計進(jìn)行合理的安(ān)全保護。與此(ci)同時,接地處(chù)理還能使靜(jing)電感應及電(dian)磁感應所可(kě)能誘發的噪(zào)聲電壓❄️得到(dao)有效抑制,剔(tī)✔️除☀️對測量數(shù)據的幹擾。通(tōng)過對接地電(dian)阻水平的控(kong)制,使回路雜(zá)散電流壓降(jiàng)水平明顯降(jiàng)低,依賴于降(jiàng)低共模幹擾(rao)♋電壓的方式(shì)。
5.5接地具體要(yao)求
　　傳感器必(bì)須單獨接地(di)(接地電阻100Q以(yi)下)。分離型原(yuán)則上接地應(yīng)在傳感器一(yi)側,轉換器接(jie)地應在同一(yī)接地點。如傳(chuán)感器👄裝在有(you)陰極腐蝕保(bǎo)護管道上，除(chú)了傳感器🚩和(hé)接地環一起(qǐ)接地外，還要(yao)用較粗銅導(dǎo)線😍(16mm2)繞過傳感(gǎn)器跨接管道(dào)兩連接法蘭(lan)上，使🏃‍♀️陰極保(bǎo)護電流與傳(chuán)感器之間隔(ge)離。有時雜散(sàn)電🔱流過大,如(rú)電😍解槽沿着(zhe)電解液的洩(xie)漏電流影響(xiang)流量計的正(zheng)常💁測量,則可(ke)采取流量傳(chuan)感器與其連(lián)🏃🏻‍♂️接的工藝之(zhī)間電氣隔離(li)的辦法。同樣(yàng)有陰極保護(hù)的管線上，陰(yin)極保護電流(liu)影響測量時(shí),也可采取本(ben)方法。
6主要故(gù)障源和故障(zhang)現象
　　因外界(jie)原因導緻儀(yí)表出現故障(zhang)主要有三個(gè)方面:一是現(xian)場管道系統(tǒng)及安裝引起(qi)的故障;二是(shì)由被測介🔴質(zhì)即流體方面(mian)引起的故障(zhang);三是由現場(chǎng)環境因素引(yin)起的故障。具(jù)體分析内容(róng)見表1。
 
　　除了以(yi)上故障因素(su)外，根據維護(hù)使用經驗，我(wo)們還🈚要⛱️關注(zhù)因儀表井進(jìn)水、電極老化(huà)等因素帶來(lái)的故障,從設(shè)計🚶‍♀️選型階段(duan)就應考慮傳(chuan)感器的防護(hù)等級或電極(jí)材料。
7結束語(yu)
　　除選型和安(an)裝方面的質(zhì)量控制措施(shi)對于提高電(diàn)磁流量計正(zheng)确性有重要(yao)影響外，在電(dian)磁流量計投(tou)🔞人運行的後(hou)期維護管理(li)🙇‍♀️工作中,還需(xu)着重做好對(duì)電磁流量計(jì)電極污染🛀的(de)防治工作，及(ji)🏃‍♀️時對污染區(qū)域進行清垢(gòu)處理,同時定(ding)期對接地電(dian)阻數值進行(háng)測量,以保障(zhàng)🏃🏻電磁流量計(jì)🔴能夠在安全(quan)㊙️範圍内可靠(kào)🧡、高效的運行(hang),獲取精确的(de)測量數據。

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