工(gōng)業控制中電(diàn)磁流量計的(de)選型及應用(yong)

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(liè)優良特性，可(ke)以解決其它(tā)流量計不易(yì)應用的問題(ti)，如髒污流、腐(fu)蝕流的測量(liang)。在🐆電磁流量(liàng)計選型、安裝(zhuang)和使用方面(mian)有一些技巧(qiǎo)和注意事項(xiang)，根據實際應(yīng)用經驗✏️對這(zhe)些問題進行(háng)分💁析和讨論(lun)。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(quē)點

     與其(qi)它流量計相(xiàng)比，電磁流量(liàng)計具有下列(liè)優點：

    (1) 由(you)于測量通道(dao)是一段光滑(huá)直管，不會發(fā)生阻塞，因此(cǐ)⭐，适用于測量(liang)含固體顆粒(li)的液固二相(xiang)流體，如紙㊙️漿(jiang)、泥漿、污水等(děng)。

    (2) 不産生(shēng)流量檢測所(suǒ)造成的壓力(li)損失，節能效(xiao)果好☎️。

    (3) 所(suǒ)測的體積流(liu)量受流體密(mì)度、粘度、溫度(dù)、壓力和電導(dao)率變⭐化的影(ying)響小。

    (4) 流(liu)量測量範圍(wei)度大，量程比(bi)可高達 L l000可選流量範(fan)圍寬，液體流(liu)速一般可在(zài) 0.5--1 0m/s内選定(dìng)。有些型号儀(yí)表可在現場(chang)根據需要擴(kuo)大和縮小流(liú)量測量範圍(wéi)，而不必拆下(xià)儀表進行離(lí)線實✔️流标♍定(ding)。

    (5) 電磁流(liú)量計的口徑(jìng)範圍比其他(tā)品種流量儀(yí)表寬，從♍幾✔️毫(háo)米到 3m;可(kě)測正反雙向(xiàng)流量；也可測(cè)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lǜ)🏃‍♂️低于📱激磁頻(pin)率很多）；儀表(biǎo)輸出本質上(shàng)是線性的👨‍❤️‍👨。

    (6) 可應用于(yu)腐蝕性流體(ti)的測量。

    (7) 與其它流量(liang)計相比，電磁(ci)流量計所需(xu)直管段較短(duan)。

    但電磁(ci)流量計也存(cún)在以下缺點(dian)：

    (1) 不能測(cè)量電導率很(hen)低的液體．如(rú)石油制品。

    (2) 不能測量(liang)氣體、蒸汽和(hé)含有較大氣(qi)泡的液體。

    (3) 由于襯裏(lǐ)材料和電氣(qi)絕緣材料的(de)限制，通用型(xing)電磁♈流量計(ji)不适用于較(jiao)高溫度。

    (4) 投資相對較(jiào)高，特别是大(dà)口徑流量的(de)測量。

2. 電(diàn)磁流量計的(de)選型

    電(diàn)磁流量計選(xuan)型時應注意(yì)以下事項：

    (1) 液體電導(dǎo)率應高于允(yun)許的下限。各(gè)制造廠商生(sheng)産的産品對(duì)電📐導率下限(xian)值有不同的(de)數值，目前，一(yi)般電磁流量(liàng)計不✊能測量(liang)電導率低于(yú) 5μS/cm的液體(ti)流量。

    (2) 液(yè)體流速應在(zài)流量計規定(dìng)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liang)計所🔱測流體(ti)平均流速應(ying)在 1-10m/s範圍(wéi)内，部分廠家(jiā)産品的流速(su)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(er) SINIER的電磁(cí)流量計。若被(bèi)測液體流速(su)太低，可以考(kao)慮加裝異徑(jing)管，使流速控(kong)制在規定範(fàn)圍内。爲減小(xiao)加裝異徑🐆管(guǎn)造成壓力損(sǔn)失和影響流(liu)速分布，要求(qiu)異徑管中心(xin)錐角不超過(guò) 15。，而且越(yue)小越好。

    (3) 電極形式的(de)選擇。通常，不(bú)産生結晶、結(jie)疤、不沾污電(dian)極的📱流體介(jie)🔱質可選标準(zhun)電極；對有污(wu)泥等沾污電(diàn)極的應用場(chǎng)合。

    (4) 襯裏(lǐ)和電極材料(liao)的選擇。根據(jù)液體的腐蝕(shí)性選用合适(shì)的🈲襯裏和電(diàn)極材料。可查(cha)有關材料的(de)防腐蝕手冊(ce)選定電極材(cái)料；耐混☂️酸等(děng)成分複雜的(de)介質，應做挂(gua)片✊試驗。應🏃🏻根(gēn)據被🤞測介質(zhi)的腐蝕性，磨(mo)損性及溫度(dù)來選㊙️擇電磁(ci)流量計的襯(chèn)裏材料。

    (5) 滿足直管段(duan)的要求和接(jie)地要求。從電(diàn)極軸線開始(shi)測💯量，一般入(rù)✂️口直管段不(bú)小于 5D(直(zhí)徑 )，出口(kou)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shi)儀表可靠工(gōng)作，提高測量(liang)精度，不受外(wài)界寄生電勢(shì)的幹擾，電磁(cí)流量計的傳(chuán)感器應良好(hao)地單獨接地(di)。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(an)裝、使用和維(wéi)護條件，選用(yong)檢測🔴和變送(sòng)部♈分組合在(zai)一起的一體(tǐ)型或分體型(xíng)電磁流量計(ji)。

    (7) 儀表防(fang)護等級的選(xuan)擇。按照國标(biāo) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuan)用儀表外殼(ké)防護等級。例(li)如， IP65爲防(fáng)噴水型，它允(yun)許水從任何(hé)方向對儀表(biǎo)噴水，儀表仍(reng)能🧑🏽‍🤝‍🧑🏻正常工作(zuo)； IP67爲防浸(jìn)水型，它允許(xu)儀表短時間(jian)内全部浸入(ru)水中仍能⭕正(zhèng)🈚常工作。

    (8) 儀表安裝位(wei)置的選擇。由(you)于電磁流量(liàng)計不能在不(bú)滿管或空管(guan)情況下工作(zuo)，所以應保證(zhèng)測量管在所(suǒ)🏃有時間内必(bì)須*注滿介質(zhì)🐕。

3. 電磁流(liú)量計的安裝(zhuāng)

    安裝時(shí)應注意以下(xia)事項：

    (1) 液(yè)體應具有測(ce)量所需的電(diàn)導率，并要求(qiu)電導率分布(bù)🏃🏻‍♂️大體上均♊勻(yun)。因此流量傳(chuán)感器安裝要(yao)避開容易産(chan)生電導率不(bú)均勻的場所(suǒ)，例如其上遊(yóu)附近加入藥(yao)液，加液點設(she)于傳感器下(xia)遊；液體有混(hun)合時，其分布(bu)應大體均勻(yún)。

    (2) 使用時(shi)傳感器測量(liang)管必須充滿(man)液體（非滿管(guan)型例外）。

    (3) 液體應與地(dì)同電位。當工(gong)藝管道是塑(sù)料等絕緣材(cai)料時，輸送👣液(ye)體會産生摩(mo)擦靜電，造成(chéng)液體與地間(jian)有電位差，爲(wei)此需良好接(jiē)地。

3. 1 流量(liàng)傳感器的安(an)裝

3.1.1 安裝(zhuāng)場所

    電(dian)磁流量傳感(gan)器對安裝場(chang)所有以下要(yao)求：

    (1) 測量(liàng)混合相流體(tǐ)時，應選擇不(bu)會引起相分(fèn)離的場⛹🏻‍♀️所安(ān)裝傳💰感器；測(ce)量雙組分液(yè)體時，傳感器(qi)應避免✉️裝在(zài)混合尚未💋均(jun1)勻的下遊；測(ce)量化學反應(yīng)物料時，傳感(gǎn)器應安裝📱在(zài)反應🛀充分完(wan)成段的下遊(yóu)。

    (2) 盡量避(bì)免測量管内(nei)形成負壓。

    (3) 安裝位置(zhi)應選擇震動(dong)小的場所，特(te)别是一體型(xing)儀表⚽。

    (4) 遠(yuǎn)離大電機、大(da)變壓器等，避(bì)免引入電磁(ci)幹擾

    (5) 選(xuǎn)擇易于實現(xiàn)傳感器單獨(du)接地的位置(zhi)。

    (6) 盡可能(neng)遠離腐蝕性(xìng)氣體。

    (7) 環(huan)境溫度應在(zài)儀表允許範(fan)圍内，一體型(xíng)儀表受結構(gòu)影響，對安🈲裝(zhuāng)環境溫度的(de)要求更高。

    (8) 環境相對(dui)濕度應在儀(yi)表允許範圍(wei)内。

    (9) 犀可(kě)能避免受陽(yáng)光直照，必要(yao)時加防護罩(zhào)。

    (10) 儀表防(fáng)護等級應滿(man)足應用要求(qiú)。

3.1.2 直管段(duan)長度要求

      根據儀表(biao)精度要求，電(dian)磁流量傳感(gan)器上遊通常(cháng)需有❓ 5 D的(de)直管段，下遊(you)是 3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安(an)裝位置和流(liú)動方向

      傳感器安裝(zhuang)方向水平、垂(chui)直或傾斜均(jun)可，不受限制(zhì)。測♌量❤️固、液兩(liǎng)相流體垂直(zhí)安裝，自下而(ér)上流動。可防(fáng)止水平安裝(zhuāng)時襯裏下半(ban)部局部磨損(sǔn)嚴重，低流速(sù)🔴時固相沉澱(diàn)等缺點。水平(ping)安裝👌時要使(shi)電極軸線平(ping)行于地平線(xian)，如果電極軸(zhóu)線垂直于地(di)平線，則處于(yú)底部的電極(ji)易被沉積物(wu)覆蓋，頂部的(de)電極易被液(ye)體中夾帶的(de)😄氣㊙️泡覆蓋電(dian)極表面，造成(cheng)輸出信号波(bō)動。圖 1所(suo)示管系中， c、 d爲适(shì)宜位置； a、 b、 e爲(wei)不宜位置， b處可能液(yè)體不充滿， a、 e處易(yi)積聚氣體，且(qie) e處傳感(gǎn)器後管段短(duan)也有可能不(bu)充滿。對于固(gù)、液兩相流， c處亦是不(bú)适宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路管(guǎn)安裝

      在(zai)連續生産的(de)工藝管道上(shang)，爲了在不影(ying)響生産的情(qing)況⭕下對儀表(biǎo)進行維修拆(chai)裝或内部清(qing)洗，傳感器應(ying)盡可能采用(yòng)與主✔️工藝管(guǎn)道并聯安裝(zhuang)的方式（旁路(lu)管安✌️裝），如圖(tu) 2所示。正(zhèng)常生産時截(jié)止閥 1關(guān)閉，截止閥 2、 3打開(kai)，流體就可流(liú)過流量計實(shí)現流量測量(liang)。當傳感器發(fa)生故障🤩需拆(chai)下維修時，隻(zhi)要打開截止(zhǐ)閥 l，關閉(bì)截止閥 2， 3，就能實(shi)現在不影響(xiǎng)生産的情況(kuàng)下對流量計(jì)進行拆🔴除。當(dang)🚶需要清洗流(liú)量計内部時(shí)，隻需打開截(jié)止閥 1，關(guan)閉截止閥 2、 3，然後(hou)打開流量計(ji)兩端盲闆即(jí)可清洗。

    圖 2旁路(lu)管安裝

      但是對于管(guan)徑大于 1. 5n韻管系因投(tou)資和空間位(wèi)置限制，不易(yi)實現旁路管(guǎn)🌂安裝。此時爲(wèi)了便于管系(xi)停止運行時(shí)維護人員進(jin)💯入管道檢測(cè)、清洗傳🌂感器(qi)内壁，需在流(liú)量計附近工(gong)藝管道上設(she)置人孔。

3.1.5 負壓管系的(de)安裝

      氟(fu)塑料襯裏傳(chuán)感器須謹慎(shen)地應用于負(fu)壓管系。有可(kě)能🧑🏾‍🤝‍🧑🏼出現負壓(yā)的正壓管系(xi)應防止産生(sheng)負壓，例如液(ye)體溫度高于(yú)室溫的管系(xì)中，當管系停(tíng)止運行關閉(bì)傳感器上下(xià)遊截止閥後(hòu)，由💰于流體冷(lěng)卻收縮就會(hui)形成負壓，此(cǐ)時就應設置(zhi)如🚶圖 3所(suo)示的負壓防(fáng)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuán)感器必須單(dān)獨接地（接地(dì)電阻 lOOΩ以(yi)下）。分離來自(zi)接地線混亂(luan)的幹擾：超聲(sheng)儀器接地、設(she)備接地👨‍❤️‍👨、系統(tong)接地、保護接(jiē)地混亂，各個(gè)接地點電位(wei)分布不均，不(bu)同接地點間(jiān)存在電位差(chà)，引起地環路(lù)電流，影響系(xi)🏃🏻統正常工作(zuò)。

2 .2 抗幹擾(rao)措施

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻(pín)器在運行時(shi)會産生高次(cì)諧波，造成電(diàn)壓波形畸變(biàn)㊙️，嚴重影響附(fu)近的儀電設(shè)備動作。屏蔽(bì)幹擾源是抗(kàng)幹擾zui有效的(de)方法：

    (1) 在(zai)變頻器的進(jin)線側安裝進(jìn)線電抗器及(jí)進線濾波器(qi)🏃‍♀️，抑✌️制幹擾信(xìn)号對電源的(de)幹擾。

    (2) 信(xìn)号線全部采(cai)用屏蔽線，屏(píng)蔽層可靠接(jie)地，布線時盡(jìn)量遠🈲離變頻(pin)器的進、出線(xian)。

    (3) 電機電(dian)纜也采用屏(ping)蔽電纜，屏蔽(bì)層可靠接地(dì)。原勻💛速段的(de)電機控制采(cai)用交流接觸(chu)器控制，接觸(chu)器線🈲圈斷💃、合(hé)瞬間産生電(diàn)磁幹擾。針對(dui)這種情況，将(jiāng)交流接觸器(qì)改換成無噪(zào)聲固态接觸(chù)器，其控制電(diàn)源改用 24直流穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接地(di)、濾波、阻容吸(xi)收保護

     針對供給超(chāo)聲儀器使用(yòng)的電源直接(jiē)引至電網的(de)問題，将儀器(qì)電源和系統(tong)電源分開，采(cǎi)用圖 7所(suǒ)示的解止

     圖 3負(fù)壓防止連接(jiē)

型儀表(biǎo)原則上接地(di)應在傳感器(qì)一側，轉換器(qì)接地應在🔞同(tong)一✔️接㊙️地點。如(rú)傳感器裝在(zài)有陰極腐蝕(shi)保護管道上(shang)，除了傳感器(qi)和接⛱️地環一(yi)起接地外，還(hái)要用較粗銅(tong)導線 (  16IT11112)繞(rào)道傳感器，跨(kuà)接到管道的(de) 2個連接(jiē)法蘭上，使陰(yin)極保護電流(liú)與傳感器之(zhi)間隔離。一些(xiē)應🐉用場合的(de)雜散

電(dian)流過大，如電(diàn)解槽沿着電(dian)解液的洩漏(lòu)電流影響💋電(diàn)磁流✍️量🥰計正(zheng)常測量時，可(kě)采取在流量(liàng)傳感器與其(qí)連接的工藝(yì)管道之間進(jin)行電氣隔離(lí)的辦法。對有(you)陰極保護的(de)管道，如果陰(yīn)極😍保護電流(liu)影響 EMF測(ce)量時，也可以(yǐ)采取本方法(fa)。

3.2 轉換器(qi)安裝和連接(jiē)電纜

      一(yi)體型電磁流(liú)量計不需要(yào)單獨安裝轉(zhuan)換器；分體🙇🏻式(shì)🔞電磁❗流量計(ji)的轉換器安(an)裝在傳感器(qì)附近或儀表(biao)室，安裝場所(suo)♋的選擇餘💁地(di)較大，轉換器(qi)安裝環境條(tiao)件比一體式(shì)好。其防護等(deng)級可降低🌈，例(lì)如，可選 IP65或 IP64（防塵(chén)防濺級）。安裝(zhuang)場所的要求(qiu)與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiáo)相同。圖 7電源淨化  轉換器和(he)傳感器間距(jù)離受被測介(jie)質電導率和(hé)信号電🔴纜型(xing)号（即電纜的(de)分布電容、導(dao)線截面和屏(ping)蔽層數等）的(de)制約，需選用(yòng)制造廠随儀(yí)表所附（或規(guī)定型号）的👄信(xìn)号電纜。一般(bān)儀表 “使(shǐ)用說明書 ”對不同電(dian)導率液體提(tí)供允許的傳(chuan)輸距離範圍(wei)。通常，單🈲層屏(píng)蔽電纜的傳(chuán)送距離爲 50 m

       爲避免引(yin)入幹擾信号(hào)，信号電纜必(bi)須單獨穿在(zai)接地保護鋼(gang)管内，不能把(bǎ)信号電纜和(he)電源線安裝(zhuāng)在同一鋼管(guan)内。

4. 結語(yǔ)

       随着企(qǐ)業全面走向(xiàng)市場，企業生(shēng)産經營管理(lǐ)将進一步深(shen)化❌，流量計量(liang)越顯重要。電(dian)磁流量計作(zuo)爲工業流量(liang)測量儀表的(de)一種，隻有在(zài)正确選型、安(ān)裝和使用的(de)🚩前提下才能(neng)更好地發揮(huī)其作用，滿足(zú)企業計量的(de)要求，實現降(jiàng)低生産成本(běn)、提高經濟效(xiào)益的💯目的。

因此廣州(zhōu)迪川儀器儀(yi)表有限公司(si)爲更好儀器(qì)儀表而不斷(duan)🔴努⚽力

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