摘要(yao)：電磁流量(liang)計 因其無(wu)法比拟的(de)一些優點(dian)一直持有(yǒu)較高的市(shì)場占有率(lǜ)💁。其結⛹🏻‍♀️構簡(jiǎn)單，流體流(liu)過流量計(ji)不會産生(shēng)壓力損耗(hao)，可以測量(liàng)髒污介♋質(zhì)、渾濁介質(zhi)及腐蝕介(jiè)質的液固(gù)兩相流量(liàng)，測量過程(cheng)不易受液(yè)🌂體的密度(dù)、溫度、粘度(dù)的影響，測(ce)速範圍比(bǐ)較寬。介紹(shao)了電磁流(liu)量㊙️計的基(jī)本原理和(hé)使用優勢(shì)，分析了電(diàn)磁流量計(ji)選用時需(xū)要考慮的(de)問題，對影(ying)響其測量(liang)精度的因(yin)素提出了(le)提💛高電磁(cí)流量計使(shi)用精度的(de)幾種策略(lue)，并對主要(yao)故障源和(hé)故障現象(xiang)進行彙總(zong)對比，對于(yú)電磁流量(liàng)計的使用(yòng)和維護有(yǒu)一定幫助(zhù)。
　　電磁流量(liang)計是利用(yòng)法拉第電(diàn)磁感應定(dìng)律制成的(de)一種測量(liang)導電液體(ti)體積流量(liàng)的儀表。20世(shi)紀50年代初(chu)電磁流量(liang)計實現了(le)📐工業化應(ying)用,近年來(lái)在世界範(fàn)圍内的産(chan)量約🈲占工(gong)業流量儀(yi)表台數的(de)5%~6.5%。因其在測(cè)量過程中(zhōng)不受被測(cè)🍓介質的溫(wen)度、壓力、密(mi)度、粘度及(ji)📧流動狀态(tai)等變化的(de)影響的優(you)點,被普遍(bian)應用于新(xin)鮮水以及(ji)污水等導(dǎo)電液體的(de)測量中。
1電(dian)磁流量計(ji)的優勢
　　電(diàn)磁流量計(jì)的測量通(tong)道是一段(duàn)無阻流檢(jian)測件的光(guang)滑直🚩管,因(yin)不易阻塞(sāi)而适用于(yú)測量含有(you)固體顆粒(lì)或☂️纖維的(de)液固兩相(xiang)流體，如紙(zhǐ)漿、煤水漿(jiāng)、礦漿、泥漿(jiang)和污水等(děng)。電磁流量(liàng)計不産生(sheng)因檢測流(liú)量所形✌️成(chéng)的壓力損(sǔn)失,儀表的(de)阻力僅是(shì)同一長度(dù)管道的沿(yan)程阻力,節(jie)👈能效果顯(xiǎn)著,對要求(qiú)低阻力損(sun)失的大管(guan)徑供水管(guan)道最爲适(shì)合。測得的(de)體積流量(liàng)實際上不(bú)受流體密(mì)度粘度、溫(wen)度、壓力和(he)電導率變(biàn)化明顯的(de)影響。與其(qí)他大部分(fèn)流量儀表(biǎo)相比㊙️,前置(zhì)直管段要(yào)求較低。測(ce)量範圍度(du)大,通常爲(wei)20:1~50:1,可選流量(liàng)範圍寬🍓。滿(man)度值液體(ti)流速可在(zai)0.5~10m/s内選定。不(bu)必取下作(zuò)離線實‼️流(liu)标定。口徑(jing)範圍比其(qi)他💋品種流(liú)量儀表寬(kuan),可達到3m。可(ke)測正反雙(shuāng)向流量。儀(yi)表輸出本(běn)質上是線(xiàn)性的。易于(yú)選擇與🔴流(liú)體接觸件(jian)的材料品(pin)種,可應用(yong)于腐蝕性(xing)流體。
2基本(běn)原理
　　電磁(cí)流量計的(de)設計是根(gēn)據法拉第(dì)電磁感應(yīng)定律,導管(guan)✌️中導💋電的(de)流體被看(kàn)作導體,管(guan)道的内徑(jìng)可看🎯作道(dao)⁉️導體的長(zhǎng),原理圖如(ru)圖1所示，兩(liǎng)電極裝到(dao)與管道的(de)中心軸和(hé)磁場方向(xiàng)組成💃🏻的平(ping)面相垂直(zhi),拾取☂️液體(tǐ)産生的感(gan)應電動勢(shì)。感應電動(dòng)勢爲:.
 
　　式中(zhong):E爲感應電(diàn)動勢;B爲磁(cí)感應強度(dù);v爲平均流(liú)速;qv爲😄單👌位(wei)時間流過(guò)管道的橫(héng)截面積液(yè)體的體積(jī)。
　　由上式看(kan)出瞬時流(liu)量隻和感(gan)應電動勢(shì)成線性關(guan)♋系，與其他(tā)物理量無(wú)關，這是電(diàn)磁流量計(jì)的優點之(zhi)一。
3選用電(dian)磁流量計(ji)要考慮的(de)主要因素(sù)
3.1液體電導(dao)率
　　電磁流(liu)量計使用(yòng)的前提必(bì)須導電,不(bu)能低于阈(yù)值,常🈲規♻️流(liu)量計阈值(zhi)一般在10-4~10-6s/m,應(ying)根據型号(hào)而定。有機(ji)溶劑和石(shi)油制品的(de)電🌈導率較(jiao)低,因此不(bú)能用電磁(ci)流量計來(lái)👅測量。根🐅據(ju)經驗,被測(cè)液體的電(dian)導率應該(gai)比儀表廠(chǎng)商所規定(ding)的阈值的(de)數量級至(zhi)少要大一(yi)個數量級(jí),否則🚶容易(yi)引起測量(liàng)值波動。
3.2精(jing)度等級
　　電(dian)磁流量計(ji)精度高的(de)誤差大約(yuē)爲±0.5%~±1%,精度低(dī)的流量計(ji)大約爲±1.5%~±2.5%，價(jià)格也相差(cha)2倍左右。因(yin)此應該合(hé)理選擇流(liú)量計,在精(jīng)度🙇🏻要求不(bú)高的地方(fāng)，選用價格(ge)較低的來(lai)減少成本(ben)。有的流量(liang)❓計精度更(gèng)高,但是安(ān)裝條件📧要(yao)求很高,如(ru)溫度20~22℃,甚至(zhì)要做實流(liu)校準。
3.3流速(sù)和口徑的(de)選擇
　　流量(liang)計的口徑(jing)可以不與(yu)管徑一緻(zhi),應根據流(liú)量而定。管(guan)道的液體(tǐ)經濟流速(sù)一般爲1.5~3m/s,在(zài)這種流速(sù)下，流量計(ji)💁的口徑和(hé)管徑一緻(zhi)🥰即可。上限(xian)流速理論(lun)上是不限(xiàn)的,但是如(rú)🤩果襯裏不(bú)能承🌈受流(liu)體沖刷建(jian)議不⭕超過(guò)5m/s。容易沉積(ji)結垢的液(ye)體,選用流(liú)速應不小(xiǎo)于2m/s。
4影響電(diàn)磁流量測(ce)量精度的(de)因素
4.1接地(di)環和電極(ji)材質的選(xuǎn)擇問題
　　若(ruo)被測液體(ti)和電極或(huò)接地環不(bu)匹配引發(fa)故障,除了(le)腐蝕問題(ti)🐇，還有電極(ji)的表面效(xiào)應,主要包(bāo)括:化學反(fǎn)應🔞、極化現(xiàn)象、觸媒作(zuo)用。接地環(huan)也同樣有(yǒu)這些問題(tí),不過影響(xiang)程度小。
4.2管(guan)内液體不(bú)滿管
　　由于(yu)流量計安(an)裝的位置(zhi)不良或者(zhě)背壓不足(zu)，導緻液體(ti)不能♊充滿(mǎn)管道,緻使(shi)測量值比(bi)真實值要(yao)小。如果不(bú)🈲滿管比較(jiào)嚴重，使電(diàn)⭐極漏出液(ye)面,就沒有(yǒu)辦法測量(liàng)液體了。如(rú)果流動是(shì)塞狀流或(huo)氣泡流,不(bú)僅會⚽使測(ce)量值⭐不準(zhǔn)，還會由于(yú)氣泡瞬間(jiān)碰到電極(jí)表面而造(zào)成輸出晃(huang)動。
4.3液體中(zhōng)含固相
　　如(ru)果液體中(zhōng)含有顆粒(li)，可能會造(zào)成的故障(zhang)有:電極和(he)襯♍裏🙇🏻表面(miàn)上覆蓋沉(chen)積層、襯裏(lǐ)磨損或管(guan)道截面積(ji)變小。對于(yu)有些比較(jiao)容易結晶(jīng)的液體，當(dang)流體流經(jīng)流量計時(shí)易💋使内壁(bi)挂有一層(ceng)固體,所以(yi)可選用被(bei)測量管路(lu)非常短,且(qiě)容易拆📐卸(xiè)的流量計(ji)，在結晶後(hòu)便于下線(xian)處理。
4.4安裝(zhuāng)
　　安裝過程(cheng)中，應該将(jiang)流量計正(zhèng)負方向和(he)流體.流向(xiang)一緻。避免(mian)安裝在強(qiang)磁場的地(di)方。流量計(ji)不應安裝(zhuang)在容易積(ji)氣的管道(dào)最高點,或(huò)者自上而(ér)下垂直的(de)管路,這樣(yang)容易産生(shēng)排空。流量(liàng)計下遊⛹🏻‍♀️不(bú)應直接将(jiāng)液體排入(ru)大氣，防止(zhi)因背壓不(bú)足使流量(liang)計不滿管(guan)㊙️。
5提高精度(dù)的主要策(cè)略
5.1需要實(shí)現對電磁(ci)流量計傳(chuan)感器口徑(jing)的合理選(xuan)擇
　　這一傳(chuan)感器口徑(jìng)的選擇将(jiāng)對流體在(zai)管道中的(de)流速大小(xiao)産生決定(dìng)性影響,同(tóng)時也會對(dui)輸出電勢(shi)參數産生(shēng)明顯影響(xiǎng),故而在🐆選(xuan)擇電磁流(liu)量計的過(guo)程中,并不(bu)🌂一定以連(lian)接工藝管(guǎn)道㊙️的口徑(jìng)作爲選擇(zé)指标，而應(ying)當根據實(shí)際😍的使用(yong)流量進行(hang)選㊙️擇。--般來(lai)說，在待安(ān)裝管道内(nèi)部流體🤟流(liú)動速度在(zai)1.5~3.0m/s區間的情(qing)況下，傳感(gan)器的口徑(jìng)需要與待(dai)安裝管道(dao)口徑保持(chi)--緻,而在管(guan)道🔅内部流(liú)體流動🏃‍♀️速(sù)度<0.5m/s的情✨況(kuàng)下，則需要(yào)将儀👨‍❤️‍👨表口(kǒu)徑控制在(zài)管道口徑(jìng)以下标準(zhun)。
5.2内襯和電(dian)極材料的(de)選擇
　　爲了(le)适應不同(tong)介質的測(ce)量條件,如(ru)流體介質(zhì)的溫度、壓(yā)力、腐🈚蝕性(xìng)、磨損性等(děng)的要求，要(yao)選用不同(tong)的内襯、電(dian)極材料。若(ruo)傾向于耐(nài)磨損性能(neng),則建議選(xuan)擇聚氨酯(zhǐ)橡膠材料(liao)，若傾向于(yú)耐腐蝕性(xìng)能,則傾向(xiang)選擇聚四(si)氟乙烯材(cái)料。
5.3保證被(bei)測流體滿(man)管
　　在對電(diàn)磁流量計(ji)進行安裝(zhuāng)的過程中(zhong),需确保流(liu)量計測🌐量(liang)管内部充(chōng)滿流動流(liu)體。主要依(yi)據是在電(diàn)磁流量🌍計(jì)對管道内(nèi)部流量水(shui)平進行測(cè)量的過程(chéng)中👈，所獲取(qu)🥰的主要因(yin)素包🔅括斷(duan)面面積及(ji)平面流動(dòng)速🌈度這兩(liǎng)個方面,以(yi)上🔞兩項指(zhǐ)标之積爲(wei)電磁流量(liàng)計👄最終顯(xiǎn)示的測量(liang)數值。故🈲電(diàn)磁流量計(ji)測量管隻(zhi)有✊在滿溢(yi)狀态㊙️下才(cái)能确保所(suǒ)獲取數據(jù)的精準可(kě)靠。在水平(ping)安裝電磁(cí)流量計的(de)過程中,需(xū)要将流量(liang)計置于管(guan)道最底部(bù)。在此基礎(chu)上,針對氣(qì)液混合或(huo)固液混合(he)的管道而(er)言,除需要(yào)按照以上(shang)方式進行(háng)安裝外，還(hái)需以傾斜(xie)姿态放置(zhì)流量計,避(bì)免混相流(liú)體💘當中的(de)氣體💔或固(gu)體出現🈲分(fèn)離,影響測(ce)量的正确(què)性。
5.4接地和(he)接液
　　需要(yao)做好在電(diàn)磁流量計(jì)安裝過程(chéng)中接地及(ji)接液方面(mian)的工作。爲(wèi)确保流量(liang)計的平穩(wěn)、可靠運行(háng),需設置一(yi)🥵個零電位(wei)的基準點(diǎn)💰作爲參照(zhao)。在此過程(chéng)中,接液處(chu)理的核心(xin)将管道内(nèi)部導電液(yè)體接地設(shè)置爲零電(diàn)位的基準(zhun)點參照;而(ér)同時接地(di)處理的核(he)心是🎯避免(mian)電磁流量(liang)計在測量(liàng)流體流速(su)過程中受(shòu)幹擾影響(xiang),并對電磁(ci)🤟流量計進(jin)行合🥵理的(de)安全保護(hù)🐪。與此✍️同時(shi),接地處理(lǐ)還能使靜(jìng)電感應及(jí)電磁感應(ying)所可能🈲誘(yòu)發的噪聲(sheng)電壓🔱得到(dao)有效抑制(zhì),剔除對測(cè)量數據的(de)幹擾。通過(guo)對接地電(dian)阻水平的(de)控制,使回(hui)路雜散電(diàn)流壓降水(shuǐ)平明顯降(jiang)🔅低,依賴于(yú)降低共模(mo)幹擾電壓(ya)的方式。
5.5接(jiē)地具體要(yao)求
　　傳感器(qì)必須單獨(dú)接地(接地(di)電阻100Q以下(xià))。分離型原(yuan)則⭐上接地(di)應在👣傳感(gǎn)器一側,轉(zhuan)換器接地(di)應在同一(yi)接地點。如(ru)傳‼️感器裝(zhuāng)在❗有陰極(ji)腐蝕保護(hù)管道上，除(chú)了傳感器(qi)和接地環(huán)一起接地(di)外🌏，還要用(yong)較粗銅導(dao)線(16mm2)繞過傳(chuán)感器跨接(jiē)管道兩連(lián)接法蘭上(shàng)，使陰極保(bǎo)護電流與(yǔ)傳感❌器之(zhī)間隔離。有(yǒu)時雜散電(dian)流過大,如(rú)電解槽沿(yan)着電解🔴液(ye)的洩漏電(diàn)流🔴影響流(liu)量計的正(zheng)常測量,則(zé)可采取流(liú)量傳感器(qi)與其連接(jie)的工藝之(zhi)間電氣隔(ge)離的辦法(fǎ)。同🚶樣有陰(yin)極保護的(de)管線上，陰(yīn)極保護電(dian)流🌈影響測(cè)量時,也可(ke)采取本方(fang)法。
6主要故(gù)障源和故(gu)障現象
　　因(yīn)外界原因(yin)導緻儀表(biao)出現故障(zhàng)主要有三(sān)個方面♊:一(yi)是現場管(guǎn)道系統及(jí)安裝引起(qǐ)的故障;二(er)是由被測(cè)介質即⛷️流(liu)體🌈方面引(yin)起的故障(zhàng);三是由現(xiàn)場環境因(yin)素引起的(de)故💜障。具體(tǐ)分析内容(róng)見表1。
 
　　除了(le)以上故障(zhàng)因素外，根(gen)據維護使(shi)用經驗，我(wo)們還要㊙️關(guan)注😍因💃儀表(biao)井進水、電(dian)極老化等(děng)因素帶來(lai)的故障,從(cong)設計選型(xing)階段🐕就應(ying)考慮傳感(gǎn)器的防護(hù)等級或電(diàn)極材料。
7結(jie)束語
　　除選(xuǎn)型和安裝(zhuang)方面的質(zhì)量控制措(cuo)施對于提(ti)高電⛹🏻‍♀️磁流(liú)量👉計正🆚确(què)性有重要(yào)影響外，在(zai)電磁流量(liàng)計投人運(yun)行的後期(qī)維護管理(li)工作中,還(hái)需着重做(zuò)好對🛀🏻電磁(ci)流量計電(dian)🔞極污染的(de)防治工作(zuò)，及時對污(wū)染區🐅域進(jìn)行清垢處(chù)理,同時定(ding)期對接地(dì)電阻數值(zhi)進行測量(liàng),以保障電(dian)磁流量計(jì)能夠在安(an)全範圍内(nèi)可靠、高效(xiao)的運行,獲(huo)‼️取精确的(de)測量🈚數據(ju)。

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