摘要(yào):電磁流(liu)量計 在(zài)工業生(shēng)産中應(yīng)用普遍(biàn),它的日(rì)常管理(lǐ)和維護(hu)工作成(chéng)爲從業(yè)人員的(de)關注要(yao)點。從組(zu)成結構(gou)、工作原(yuán)💘理和特(tè)點出發(fa),介紹電(diàn)磁流量(liàng)計選型(xíng)使用和(he)維護方(fāng)法,并對(duì)接地問(wèn)題進行(hang)探讨,以(yǐ)供同💋行(háng)參考。
0引(yin)言
　　電磁(cí)流量計(jì)是一種(zhǒng)新型的(de)流量測(ce)量儀表(biao),它的出(chu)現得益(yi)于💚電☁️子(zi)技術的(de)發展,采(cai)用電磁(ci)感應原(yuán)理,利用(yòng)電動勢(shi)測量導(dǎo)電流體(ti)的流量(liang)甲。随着(zhe)我國工(gōng)業的發(fa)展❄️,電磁(cí)流量計(jì)的應用(yòng)領域更(geng)加廣泛(fan),常見于(yu)石油、化(hua)工、冶金(jin)、礦山🏃🏻‍♂️、化(huà)工化纖(xiān)、給排水(shuǐ)等行業(ye)。掌握電(diàn)磁流量(liang)計的使(shǐ)用方法(fǎ),做好維(wei)護工🌈作(zuo),能提高(gāo)其💔使用(yong)性能、延(yán)長其使(shi)用壽命(ming)。
1電磁流(liú)量計的(de)組成結(jié)構、工作(zuo)原理和(hé)特點
1.1組(zu)成結構(gòu)
　　一個典(diǎn)型的電(diàn)磁流量(liàng)計由以(yǐ)下幾部(bù)分組成(cheng)。
(1)磁路系(xi)統,可産(chan)生均勻(yún)的交流(liu)磁場或(huò)直流磁(ci)場。
(2)測量(liang)導管,引(yǐn)導被測(ce)液體,使(shi)用不導(dao)磁、低導(dao)電率和(hé)導熱率(lǜ)、有一定(ding)機械強(qiáng)度的材(cai)料制成(chéng)。
(3)電極,引(yin)出感應(yīng)電勢信(xin)号,安裝(zhuāng)時與管(guǎn)道垂直(zhi)。
(4)外殼,爲(wèi)鐵磁材(cái)質,可對(duì)外部磁(ci)場進行(hang)隔離。
(5)襯(chèn)裏,與被(bei)測液體(ti)直接接(jie)觸,促使(shǐ)測量導(dao)管耐腐(fǔ)蝕,防止(zhǐ)導管管(guan)壁短路(lù)。
(6)轉換器(qi),對感應(ying)電勢信(xin)号進行(hang)放大,然(rán)後轉換(huan)成統一(yi)的标‼️準(zhǔn)信💘号,還(hai)能抑制(zhì)幹擾信(xin)号。
1.2工作(zuò)原理
　　電(dian)磁流量(liàng)計的工(gōng)作原理(li)是電磁(cí)感應定(ding)律,當液(yè)體☎️流經(jīng)👉磁場時(shí),會感應(ying)出一個(ge)電勢,這(zhè)個電勢(shì)和平均(jun)流速成(chéng)正🤩比。兩(liang)個電極(ji)檢出的(de)感應電(dian)壓信号(hao),通過電(diàn)纜傳輸(shū)到轉換(huàn)器上,經(jīng)數字化(hua)處理,最(zui)終的流(liu)量數據(ju)呈現在(zai)顯示屏(píng)⚽上。其中(zhong),電極檢(jiǎn)出的感(gan)應電勢(shì)🤟爲:
E=kBVD(1)
　　式中(zhōng),E爲感應(ying)電勢,V;k爲(wèi)儀表的(de)常數;B爲(wèi)磁感應(yīng)強度,T;V爲(wèi)測量管(guǎn)截面内(nèi)的液體(tǐ)平均流(liu)速,m/s;D爲測(cè)量管的(de)内徑,m。
1.3特(te)點
　　在實(shi)際應用(yong)中,電磁(cí)流量計(ji)的特點(dian)包括以(yi)下幾點(dian)。
(1)不受液(ye)體的密(mi)度、溫度(du)、壓力、電(diàn)導率等(děng)參數的(de)影響。
(2)測(ce)量管内(nèi)液體流(liu)通順暢(chang),無壓損(sǔn),尤其适(shi)合測量(liang)漿液。
(3)耐(nài)腐蝕性(xìng)和耐磨(mo)損性較(jiào)好,零點(dian)穩定,測(ce)量精度(dù)高🏃。
(4)使用(yong)高性能(néng)的微處(chu)理器,方(fāng)便參數(shu)設定,編(bian)程簡單(dan)可靠。
(5)具(jù)有自我(wǒ)診斷、自(zì)我檢查(chá)功能,故(gu)障處理(lǐ)更簡單(dan)方便。
2電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型使用(yòng)和維護(hù)方法
2.1選(xuan)型
2.1.1精度(du)等級
　　按(an)照精度(du)等級的(de)不同,電(dian)磁流量(liang)計可分(fèn)爲三大(dà)類:第一(yī)㊙️類🤟是低(di)精度儀(yi)表,精度(dù)等級爲(wei)1.5~2.5,最大允(yun)許誤差(chà).爲±1.5%~±2.5%;第二(èr)類是精(jīng)度儀表(biao),精度等(děng)級爲0.2~0.3,最(zui)大允許(xu)誤差爲(wèi)±0.2%~±0.3%;第三類(lèi)是中等(děng)精度儀(yi)表,精💛度(du)等級爲(wèi)0.5~1.0,最大允(yǔn)許誤差(cha)爲±0.5%~±1.0%,具體(tǐ)見表1。精(jing)度等級(ji)越高,儀(yí)表的價(jia)格越貴(guì),因此需(xū)根據工(gōng)程實際(jì)需求進(jin)行選擇(zé)
 
2.1.2量程和(he)口徑
　　電(diàn)磁流量(liang)計的量(liàng)程較寬(kuān),量程比(bǐ)達到100:1,選(xuan)擇量程(chéng)時要🥰滿(man)足兩個(ge)條件:滿(man)量程要(yao)高于液(yè)體的最(zui)大流量(liang)值;液體(tǐ)正常流(liú)量值高(gāo)于🐕滿量(liang)程的50%。在(zài)口徑選(xuan)擇上,主(zhǔ)要參考(kao)液體流(liu)速,通常(cháng)在2~4m/s;若液(yè)體中含(han)有固體(tǐ)顆粒,則(zé)流速應(ying)不大于(yu)♊3m/s;若液體(tǐ)粘附管(guan)壁,則流(liu)速應不(bú)♈大于2m/s。
2.1.3襯(chen)裏材料(liao).
　　選擇襯(chen)裏材料(liao)時,綜合(he)考慮液(ye)體的溫(wēn)度,以及(ji)對材料(liào)的腐⛱️蝕(shi)性和磨(mó)損性,常(chang)用材料(liào)有天然(rán)橡膠、耐(nài)酸橡膠(jiao)、氯丁橡(xiàng)膠、聚胺(an)酯橡✨膠(jiāo)和聚四(si)氟乙烯(xī)。其中,聚(jù)四氟乙(yǐ)烯可耐(nai)各種酸(suān)類和濃(nóng)堿,耐磨(mo)性能良(liang)好,粘接(jiē)性稍差(cha),适用于(yú)溫度爲(wèi)一80~+180℃的👨‍❤️‍👨液(ye)體。
2.1.4電極(ji)材料.
　　選(xuǎn)擇電極(jí)材料時(shi),要考慮(lǜ)耐腐蝕(shi)性,以及(jí)電極表(biao)面是否(fou)發生化(hua)學反應(yīng)、極化現(xian)象等,常(chang)用材料(liào)有钛、钽(tǎn)、哈氏合(hé)金、含钼(mu)耐酸🈲鋼(gāng)、鉑🔞銥合(he)金等。其(qí)中,钽的(de)耐腐蝕(shi)性優良(liang),除了🌈氫(qing)氟酸、濃(nong)硫酸和(hé)濃堿外(wài),對其餘(yu)化學介(jiè)質的腐(fǔ)蝕均可(kě)耐受。
2.2安(an)裝
2.2.1管道(dao)式儀表(biǎo)
　　 管道式(shi)電磁流(liu)量計 ,安(ān)裝要點(diǎn)如下。
(1)在(zài)傳感器(qì)的殼體(ti).上,标記(jì)的流向(xiang)箭頭代(dài)表液體(ti)的🙇‍♀️正流(liú)向,是制(zhì)造企業(yè)統一規(gui)定的,安(an)裝時應(ying)該和現(xiàn)場液🈲體(tǐ)的實際(jì)👅流向保(bǎo)持一-緻(zhì),确保儀(yi)表正常(chang)使用。
(2)根(gēn)據使用(yòng)條件,傳(chuán)感器可(ke)以垂直(zhí)安裝,也(yě)可以水(shui)平安裝(zhuāng)。
(3)安裝電(dian)磁流量(liang)計時,不(bu)能放在(zài)泵的抽(chōu)吸側。
(4)流(liu)量計管(guan)道内,要(yào)一直有(yǒu)液體存(cún)在,不能(néng)空管。
(5)管(guǎn)道安裝(zhuang)時,如果(guo)落差超(chao)過5m,就應(yīng)在下遊(yóu)設置控(kong)制😘閥[4]。
　　從(cong)管道設(she)計角度(du)看,爲了(le)保證電(diàn)磁流量(liang)計正常(chang)運行,提(ti)出以下(xia)要求。
(1)選(xuan)擇安裝(zhuāng)位置時(shí),要保證(zhèng)溫度平(ping)穩,不會(hui)出現大(dà)的溫差(chà);避免陽(yáng)光照射(shè),周圍環(huan)境溫度(dù)最低-25℃、最(zui)高60℃;如果(guo)安裝位(wei)置有熱(re)源,就應(yīng)設置隔(gé)熱裝置(zhi)或通風(feng)設備;不(bú)要設置(zhì)在産生(sheng)電磁幹(gan)擾的👨‍❤️‍👨設(she)備(如變(bian)壓器、電(dian)機🔞等)附(fu)近;監測(ce)大氣環(huán)境,不能(néng)有腐蝕(shi)性、爆炸(zhà)性氣體(tǐ)。
(2)以傳感(gǎn)器爲分(fèn)界點,上(shang)遊管道(dao)直管段(duan)的長度(dù)不小于(yu)⁉️5倍管徑(jìng),下遊管(guan)道直管(guan)段的長(zhǎng)度不小(xiǎo)于2倍管(guan)徑,能保(bǎo)證測💚量(liang)精🏃🏻度。
(3)對(dui)存在振(zhen)動的管(guan)道安裝(zhuāng)電磁流(liú)量計後(hou),還應該(gāi)設置底(di)座和支(zhi)撐,必要(yao)時設置(zhi)金屬保(bǎo)護闆,保(bǎo)證儀表(biao)的穩定(dìng)性。
(4)還要(yao)方便日(ri)常維修(xiū),爲檢修(xiu)作業提(tí)供一定(ding)空間。
2.2.2插(cha)入式儀(yi)表
　　 插人(rén)式電磁(ci)流量計(jì) ,安裝要(yao)點如下(xià)。
(1)傳感器(qì)的位置(zhi)不限,在(zai)管道的(de)任何位(wèi)置均可(ke)安裝,但(dàn)要求管(guan)道内時(shi)刻充滿(mǎn)液體。
(2)傳(chuan)感器安(an)裝時,根(gen)據實際(ji)情況可(ke)水平安(ān)裝、垂直(zhí)安裝♈或(huò)傾斜安(an)裝。其中(zhong),在水平(ping)管道上(shang)安裝時(shí),安裝角(jiao)🌈度控制(zhì)在-45~+45,此時(shí)電極時(shi)刻處于(yu)液體中(zhōng),不會出(chu)現絕緣(yuan)現象。
(3)如(rú)果液體(tǐ)容易産(chan)生沉澱(diàn),那麽傳(chuán)感器不(bú)能安裝(zhuang)在管🔞道(dào)💔底部,防(fáng)止沉澱(dian)物覆蓋(gai)電極,影(yǐng)響測量(liang)結果。
(4)安(an)裝電磁(ci)流量計(ji)時,不能(neng)放在泵(bèng)的抽吸(xī)側。
(5)管道(dào)安裝時(shi),如果落(luò)差超過(guò)5m,就應在(zài)下遊設(she)置控制(zhì)閥⛹🏻‍♀️。
從管(guan)道設計(ji)角度看(kàn),爲了保(bao)證電磁(ci)流量計(ji)正常運(yun)🐇行,提出(chu)🛀🏻以♈下要(yao)求。
(1)檢查(cha)管道的(de)封閉性(xing),避免存(cún)在附帶(dài)氣體造(zao)成測量(liàng)誤差。
(2)彎(wan)頭、閥門(men)、三通接(jie)頭後方(fang)會産生(sheng)旋流,該(gai)部位不(bu)宜安裝(zhuang)傳感器(qì)
(3)不能安(an)裝在有(yǒu)振動的(de)管道上(shàng)。
(4)以傳感(gan)器爲分(fèn)界點,前(qian)方直管(guan)段的長(zhang)度不小(xiǎo)于10倍💃管(guǎn)徑🔱,後方(fang)直管段(duàn)的長度(dù)不小于(yu)5倍管徑(jing),能保證(zhèng)測量精(jīng)度。
2.3維護(hù)
　　對電磁(ci)流量計(jì)進行維(wéi)護時,應(ying)該從各(gè)個組成(cheng)結構🙇‍♀️出(chū)🐆發。其👉中(zhōng)🛀🏻電極的(de)維護要(yào)點如下(xia)。
(1)儀表使(shi)用前,使(shǐ)用标準(zhun)pH值溶液(yè)進行标(biao)定,完成(chéng)後使用(yòng)蒸餾水(shui)清👨‍❤️‍👨洗電(dian)極,再使(shǐ)用待測(cè)液清洗(xǐ)。
(2)長時間(jian)不使用(yòng)儀表,要(yào)把電極(jí)取下來(lái),其中的(de)觸感器(qì)元件非(fei)常敏感(gǎn),不能和(he)硬物碰(peng)撞,否則(zé)就會影(ying)響電極(ji)的功能(neng)。
(3)儀表每(mei)次使用(yong)後,及時(shí)套上電(diàn)極套,放(fang)人少量(liang)飽和溶(róng)液,促使(shi)電極的(de)球泡處(chù)于濕潤(rùn)狀态。
(4)電(diàn)極時刻(kè)保持幹(gàn)淨,避免(miǎn)兩端出(chu)現短路(lù)問題,否(fou)則會🔅降(jiang)低測量(liàng)精度,縮(suō)短電磁(ci)流量計(ji)的使用(yòng)壽命。
3電(dian)磁流量(liang)計的接(jiē)地問題(tí)
　　從電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuo)原理來(lái)看,傳感(gǎn)器接地(dì)點要和(hé)被測液(ye)體電氣(qi)連接,這(zhè)是基本(ben)條件,否(fou)則電磁(ci)流量計(ji)✉️無法正(zheng)常🏃‍♂️運行(hang)📧。在轉換(huan)器内,要(yào)想形成(cheng)對稱的(de)🔞輸人回(huí)路,要求(qiú)輸人端(duān)中點和(hé)液體均(jun)處于零(líng)電位,并(bìng)且兩者(zhe)導通°。而(er)在實際(ji)應用中(zhong),由于工(gōng)況場合(hé)不同,要(yao)采用不(bú)💚同的接(jie)地方式(shi)。
3.1金屬管(guǎn)道
　　當電(diàn)磁流量(liang)計安裝(zhuang)在金屬(shu)管道上(shang)時,如果(guǒ)金屬管(guan)道本身(shēn)已😘經接(jie)地,管道(dao)、流量計(jì)的金屬(shu)墊片、螺(luó)栓等形(xing)成一個(ge)整體,此(cǐ)時電位(wei)爲零,那(na)麽電磁(cí)流量計(ji)就不用(yòng)再單獨(du)接地。對(dui)于這種(zhong)情況,注(zhu)意事項(xiang)有兩個(ge)。一是流(liú)量計本(ben)身的襯(chèn)裏,--般不(bu)采用不(bú)鏽鋼+非(fei)金屬或(huo)碳鋼+非(fēi)金屬材(cái)質,可避(bi)免導磁(cí)。二是襯(chen)裏采用(yong)碳鋼+非(fei)金屬材(cai)質🔞,如果(guo)沒有非(fēi)金屬法(fa)蘭翻邊(bian),有金屬(shǔ)☂️墊片,就(jiu)不需單(dān)獨接地(di);如果有(yǒu)非金屬(shǔ)法蘭翻(fān)邊,且連(lian)接螺栓(shuān)的電阻(zǔ)值大于(yú)0.03Ω,那麽應(ying)進行單(dān)獨接地(di)。
3.2非金屬(shǔ)管道
　　電(diàn)磁流量(liàng)計安裝(zhuang)在非金(jīn)屬管道(dào)上,例如(ru)塑料管(guǎn)道✉️、有🔴絕(jue)♌緣塗💃🏻層(céng)或襯裏(li)的金屬(shǔ)管道,此(ci)時管道(dào)沒有和(he)大地連(lián)通,就必(bi)須對🛀🏻流(liu)量計進(jin)行接地(di)處理。具(jù)體操作(zuò)時,傳感(gǎn)器兩端(duan)配置接(jie)地環,促(cu)使被測(cè)液體良(liáng)好接地(di),此時電(diàn)位爲零(líng),流量計(jì)才能正(zhèng)常工作(zuò)。值得注(zhù)意的是(shi),使用接(jiē)地環是(shì)首選方(fang)案,但不(bú)😍是唯一(yī)方案。如(rú)果接地(di)環口徑(jing)大或材(cái)質特💯殊(shu),由于價(jià)格高,可(ke)采用三(sān)電極🏃‍♀️的(de)方式進(jin)行接✂️地(dì)。
3.3帶陰極(ji)保護管(guǎn)道
　　金屬(shǔ)管線埋(mai)地敷設(shè),而且較(jiao)長,爲避(bi)免造成(chéng)化學腐(fǔ)蝕,應采(cǎi)取陰極(jí)保護措(cuò)施。金屬(shu)管道實(shí)施陰極(jí)保護後(hòu),對地表(biao)現爲負(fù)電位,此(cǐ)時管道(dào)上安裝(zhuāng)電磁流(liú)量計,應(ying)把流量(liàng)計作爲(wèi)一📐個獨(dú)立個體(tǐ),然✨後進(jìn)行接地(dì)處理。如(ru)果流量(liang)計和金(jīn)屬管道(dao)連接,那(na)麽陰極(ji)保護電(dian)流直接(jiē)經過儀(yi)表進人(ren)大地,陰(yin)極保護(hù)的作用(yòng)就💯失去(qu)了。另外(wài),設置導(dǎo)線跨接(jie)金屬管(guǎn)道法蘭(lan),能保證(zheng)陰極保(bao)護的整(zhěng)體性。值(zhi)得注意(yi)的是,接(jiē)地環、螺(luó)栓、墊片(pian)🙇🏻和陰極(ji)保護管(guǎn)道間均(jun)要采取(qǔ)絕緣措(cuo)施。
4結語(yu)
　　綜上所(suo)述,電磁(ci)流量計(jì)在工業(yè)生産領(ling)域應用(yòng)廣泛,是(shi)一種新(xin)型的流(liu)量測量(liàng)儀表。本(ben)文從精(jīng)度等級(jí)、量程和(hé)口徑、襯(chen)裏材料(liao)、電極材(cai)料四方(fang)面介紹(shào)了流量(liàng)🏃🏻‍♂️計的選(xuan)型;以管(guan)道式、插(chā)人式儀(yí)表爲例(li)指出安(an)裝要求(qiú),并總結(jie)了電極(ji)維護方(fāng)法。此外(wai),針對不(bu)同類型(xing)的管道(dao),采取合(he)🌍理的接(jie)地方式(shì),才能确(què)保電磁(ci)流量計(ji)🏃‍♀️正常運(yun)行,提高(gao)測量精(jing)度。

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