[摘要(yào)]電磁流量計(jì) 是種根據法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律來測(cè)量管内導電(diàn)介質體積流(liú)量的感應式(shi)儀表，已在化(huà)工中得到廣(guǎng)泛應🔆用，在運(yùn)行🌂中的故障(zhàng)判别方法受(shòu)到了國内外(wài)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(néng)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(cí)場中運動切(qie)割🤞磁力線💛時(shi)，在導體的兩(liang)端即産生感(gǎn)應電勢e,其方(fāng)向由右手定(dìng)☂️則确定，其大(da)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(ji)導體的運✂️動(dong)速度u成正比(bi)，如果B，L,u三者互(hù)相垂直，則:
e=Blu
　　與(yu)此相仿，在磁(cí)感應強度爲(wèi)B的均勻磁場(chang)中，垂直于🙇‍♀️磁(cí)場方🐅向放一(yī)個内徑爲D的(de)不導磁管道(dao)，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(yu)磁場的直徑(jìng)兩端安裝一(yi)對電極💔(圖1)則(zé)可以證明，隻(zhī)要管道内流(liu)速分布爲軸(zhóu)對稱分布，兩(liang)電極之間也(ye)特産生感生(shēng)電動勢:

　　由上(shang)式可見，體積(jī)流量Q與感應(ying)電動勢e和測(cè)量管内徑D成(cheng)線性♍關系，與(yǔ)磁場的磁感(gǎn)應強度B成反(fan)比，與其它物(wu)理參數無關(guān)。
2電磁流量計(jì)的安裝
　　電磁(ci)流量計的正(zhèng)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(zuò)量:電磁流量(liàng)計的安裝要(yào)注意以下幾(jǐ)個問題:
(1)安裝(zhuang)場所。測量混(hùn)合相流體時(shi)，應選擇不會(huì)引起相⭐分離(lí)的🌂場所:避免(miǎn)安裝在電動(dong)機、變壓器等(deng)強電設備附(fù)近，以免引起(qǐ)電磁場幹擾(rǎo):選擇測量管(guǎn)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(wēn)度一-般應在(zai)-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(zhèn)動小的場所(suǒ)。如果振🔆動過(guò)大，則應在🌐傳(chuán)感器前後的(de)㊙️管道加固定(dìng)支撐;避免安(ān)裝在能被雨(yu)水直淋或被(bei)水浸沒的場(chang)所。
(2)直管段長(zhang)度。電磁流量(liang)計對表前直(zhi)管段長度的(de)要求比較低(dī)。-般🔱，對于90°彎頭(tóu)、T形三通、異徑(jing)管、全開閥]等(deng)流動阻力件(jiàn),離傳感器電(diàn)極軸中心線(xian)(不是傳感器(qi)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(hou)一般應有2D的(de)直管段長度(dù)。當閥門不能(néng)全開時，如果(guo)使閥門截流(liú)方向與傳感(gǎn)器電⚽極軸成(cheng)45°安裝，可大大(da)減小附加誤(wu)差。
(3)安裝位置(zhì)和流動方向(xiang)。電磁流量計(jì)可以水平、垂(chuí)直或傾斜安(ān)裝。水平安裝(zhuāng)時，電磁流量(liàng)計電極軸必(bi)須✊水平放置(zhì)。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(jian)🆚絕緣:也可防(fáng)止電極被流(liu)體🏒中沉積物(wù)覆蓋。不應将(jiāng)電磁流量計(jì)安裝🈲在最高(gāo)點👌，以免有氣(qì)體積聚，安裝(zhuang)在管系最高(gāo)處，爲不良的(de)安裝位置，應(yīng)予🌍以避免。
　　垂(chui)直安裝時，應(ying)使流動方向(xiàng)向上，這樣可(kě)使無流量或(huo)流🌈量👨‍❤️‍👨很小時(shi)，流體中所夾(jiá)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(chuan)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(bi)免固相覺沉(chén)澱和電磁流(liu)量計襯裏不(bú)均勻磨損。傳(chuán)感器安裝處(chu)應具有一-定(dìng)背壓，電磁流(liu)量計出口直(zhí)接排空易造(zao)成測量管内(nei)液體非滿管(guǎn)，爲不良的安(an)裝位置💯，應予(yu)以☂️避免。爲了(le)防止傳感器(qì)内産生負壓(yā)，電磁流量計(ji)應安裝在泵(beng)的後面，而不(bu)✍️應安裝在✌️泵(beng)的前面。
(4)安裝(zhuāng)旁路管。爲了(le)便于液流靜(jìng)止時檢查和(hé)調整零點，中(zhong)小管徑應盡(jìn)可能安裝旁(páng)路管。在測量(liàng)含有沉澱物(wu)流體時，應🔞考(kǎo)慮便于㊙️清洗(xi)電磁流量計(jì)的安裝🥰方式(shi)。如圖2.

采(cǎi)用圖2安裝，即(jí)便是在生産(chan)中也可以切(qiē)出來，進行維(wei)護🏃🏻‍♂️和處☀️理㊙️。
(5)接(jie)地。
　　由于電磁(ci)流量計的工(gong)作原理和特(te)性，接地屏蔽(bì)外界電磁幹(gan)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(dà)約處于相同(tóng)電位。分離型(xíng)電磁流量計(ji) ，原則上接地(dì)應在流量計(ji)側，轉換器接(jie)地應在同一(yi)🥰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(yin)此，可以通過(guò)内裝的參比(bi)電極和金🐇屬(shǔ)管将管中流(liú)體接地，将流(liu)量計的接地(dì)片與接地線(xian)相連。如果傳(chuan)感器安裝于(yú)帶陰極腐蝕(shi)保護管道上(shang)，除了流量計(ji)和接地環--起(qi)接地外，還要(yào)用粗銅線繞(rao)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(duì)于金屬非接(jie)地管道，應用(yong)粗銅線連接(jiē)，保證法蘭至(zhì)法蘭和法蘭(lan)到流量計是(shì)連通的。對于(yu)非導電📞的塑(sù)料管或襯裏(lǐ)管，如果沒有(you)參比電極或(huò)由于電位平(píng)🌈衡電流的存(cun)在，需将流體(ti)通過接地環(huan)接地。
3電磁流(liú)量計在煤化(hua)工生産中的(de)常見問題
　　電(diàn)磁流量計作(zuò)爲當前流程(cheng)工業廣泛使(shi)用的流量計(jì)，在應用過程(chéng)中依據其故(gù)障與成因分(fen)爲五類，下⭕面(mian)就🔞電磁流量(liang)計的這些💃常(cháng)見故障的成(chéng)因、檢測判别(bié)方法♋以及對(duì)故障的🤞處理(lǐ)方式簡要⛷️闡(chan)述。
3.1液體中含(han)有氣泡和非(fei)滿管的現象(xiàng)
　　液體中含有(you)氣泡的現場(chǎng)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(xing)成有從外界(jie)吸入和液🌈體(ti)中溶解氣體(ti)(空氣)轉變成(cheng)遊離狀氣泡(pào)兩種途徑。若(ruò)液體中含有(you)較大氣泡，則(zé)因擦過電極(jí)時能遮蓋整(zheng)個電極，使流(liú)量信号輸入(ru)回路瞬時開(kai)路，導緻輸出(chu)信号出現波(bō)動。非滿管現(xiàn)象可以看作(zuò)👣液體中含有(yǒu)氣泡的一種(zhong)極端情況。液(ye)體未充💘滿管(guan)道可分爲液(yè)面高度高于(yú)測量電極水(shui)平面或低于(yú)水平面兩種(zhong)情況。當管内(nei)液面高于電(diàn)極水平面時(shí)，若管系的前(qián)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(jī)🌏包含了管内(nei)的氣體體積(jī)，故這種測量(liàng)存在着很大(dà)的測🔴量誤差(chà)。當管内液面(mian)🌈高度低于電(dian)極表面時，此(cǐ)時電極裸🐉露(lu)在空氣中，測(cè)量回路實際(jì)❤️處于開路狀(zhuang)态。電磁流量(liàng)計的測量值(zhí)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(dian)磁流量計指(zhǐ)示随機值，工(gong)藝人員有時(shí)會認爲流量(liang)🔅計出故障。
　　最(zuì)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(liú)，如果此時儀(yi)表依然有顯(xian)示且不穩定(dìng)時，說明大多(duō)是由于氣泡(pao)或非充滿管(guan)的影響造成(cheng)。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(fāng)面的現象💋的(de)多數還是在(zai)安裝方面的(de)原因，電磁🙇🏻流(liu)量計的安裝(zhuang)合适與否♈直(zhi)接影響到測(cè)量效果，同時(shí)對于被測介(jiè)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(zhuāng)在管道的高(gao)點而滞留氣(qi)體或外界吸(xī)入空氣造成(chéng)流量計波動(dong)的話，更換🔞安(an)裝位置是最(zui)徹底的解📱決(jué)方法，在管線(xiàn)最低點或🐆采(cǎi)用U型管安裝(zhuang)。但很多應用(yong)情況是口徑(jìng)較大或者安(ān)裝的位置不(bú)易改換，建議(yi)在流量計.上(shang)遊安裝集氣(qi)包和排氣閥(fá)，在安裝了排(pai)氣裝置後，測(cè)量即恢複正(zheng)常。在流量計(ji)安裝時盡量(liàng)避免出現非(fēi)滿管的情況(kuàng)，如前面提及(jí)的在管線最(zuì)低端安裝或(huo)有意将流量(liàng)計👄安裝在🌍U型(xíng)管道和垂直(zhí)管道上。典型(xíng)故障:煤氣化(hua)33單元P-3301AB出口流(liú)量，由于安裝(zhuang)在😄泵的出口(kǒu)高處水平管(guan)道上，造成工(gōng)藝水沒充滿(mǎn)電磁流量計(jì)，造成📧指示波(bo)動大，即測量(liang)值和輸出處(chù)于一種随機(ji)👨‍❤️‍👨的狀态，不停(tíng)地波動或是(shì)滿量程:工藝(yì)無法參考，把(ba)電磁流量計(ji)改裝到垂直(zhí)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(tí)的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是(shi)由于安裝位(wei)置不合适造(zao)成指示波動(dòng)大。
3.2電極腐蝕(shí)
　　在排除氣泡(pào)的因素後有(yǒu)因電極腐蝕(shí)而造成測量(liàng)🔞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(xuǎn)擇不當造成(chéng)電極爲被測(cè)液體所腐蝕(shí)，從而導緻流(liu)量計輸出波(bo)動。電極一旦(dan)被腐🌈蝕後，所(suǒ)造成的結果(guǒ)🎯對此🐉的解決(jué)方法，隻有更(gèng)換新的電極(jí)。
3.3電極結垢及(jí)電極短路
　　電(dian)極短路的判(pan)别比較簡單(dan)，若被測介質(zhi)中含有金屬(shu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼物質🎯時，電極(jí)短路較易診(zhen)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(zhōng)并不多見。因(yin)電磁流量計(jì)經常應用于(yú)原水和污水(shui)等計量環✉️境(jìng)，電極結垢的(de)發生幾率較(jiào)高🈲。當電極結(jié)垢時，表現🔅爲(wèi)信号逐漸✍️減(jiǎn)小，直至絕緣(yuan)而使得信号(hao)回路開路，此(cǐ)時流量信号(hao)👌被隔絕。
　　當被(bèi)測介質的粘(zhān)度較高時，易(yì)在管壁附着(zhe)和沉澱，若附(fù)着的介質是(shì)比被測液體(tǐ)電導率高的(de)導電物質，則(ze)信号電勢被(bèi)分✔️流而不能(neng)工作，即電極(ji)短路，若是非(fēi)導⭐電層，就是(shì)我們日常所(suǒ)🔱說的電極結(jie)垢，則使電極(jí)開路而不能(néng)工作。結合工(gong)藝工況拆下(xia)清洗電磁流(liú)量計是一個(ge)比較徹⛹🏻‍♀️底的(de)方法。
　　典型案(àn)例:煤氣化14單(dan)元，渣池循環(huan)水泵P-1402AB出口去(qu)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(róng)易造💰成襯裏(lǐ)和電極結垢(gou)，從而造成流(liu)量計的指示(shì)逐漸減小。解(jiě)決方案，是管(guan)路進行改造(zao)，增加旁路，便(bian)💛于生産期間(jiān)可以交出，清(qing)洗電磁流量(liang)計。
3.4襯裏變形(xing)
　　測量不準确(que)或電磁流量(liang)計損壞。襯裏(lǐ)變形，大多發(fa)生在氟塑料(liào)的襯裏，氟塑(sù)料襯裏特别(bie)是聚四氟乙(yi)🐕烯(PTFE)襯裏本身(shen)的工藝結構(gòu)，因爲聚四氟(fu)乙烯與管壁(bi)間僅靠壓貼(tie)，無🔞粘結力☁️，故(gù)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(lǐ)的電磁流量(liàng)計不能應用(yòng)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(lǐ)變形。

　　典型案(àn)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(gōng)作過🔞程中，指(zhǐ)示逐漸變小(xiao)，停車拆開檢(jiǎn)查，檢查發現(xiàn)四氟襯裏變(bian)形，向内鼓泡(pao)，如圖3:後分析(xi)原因🛀發現管(guan)道介質溫度(dù)工況在150°以上(shàng)，因電磁流量(liang)計是四氟襯(chen)裏，使用溫度(du)不應超過📧150°，另(ling)外工藝停泵(beng)P-1601，沒有🐇打開排(pái)放，電磁流量(liang)計安裝位置(zhi)又高，溫度冷(lěng)卻冷凝後形(xíng)成負壓，造成(chéng)襯裏變形。

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