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

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(tí)，如髒污流、腐(fu)蝕流的測量(liàng)。在電磁流量(liàng)計選型、安裝(zhuang)和使用方面(mian)有一些技巧(qiao)和注意事項(xiàng)，根據💁實際應(yīng)用經驗對這(zhè)些問題進行(háng)分析和讨論(lùn)。

1. 電磁流(liu)量計的優缺(que)點

     與其(qí)它流量計相(xiang)比，電磁流量(liang)計具有下列(lie)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(liàng)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(sheng)流量檢測所(suǒ)造成的壓力(li)損失，節能效(xiào)果好。

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

    （4） 流(liu)量測量範圍(wéi)度大，量程比(bǐ)可高達L l000可選流量範(fan)圍寬，液體流(liu)速一般可在(zai)0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型号儀(yí)表可在現場(chǎng)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(li)線實流标定(ding)。

    （5） 電磁流(liú)量計的口徑(jing)範圍比其他(ta)品種流量儀(yí)表寬，從幾毫(hao)🥰米到3m;可(kě)測正反雙向(xiang)流量；也可測(ce)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lǜ)低于⚽激磁💋頻(pin)率很多）；儀表(biao)輸出本質上(shang)是線性的。

    （6） 可應用于(yú)腐蝕性流體(tǐ)的測量。

    （7） 與其它流量(liàng)計相比，電磁(cí)流量計所需(xū)直管段較短(duǎn)。

    但電磁(ci)流量計也存(cún)在以下缺點(diǎn)：

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

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

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

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

2. 電(dian)磁流量計的(de)選型

    電(dian)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(ge)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(liang)計不☔能測量(liang)電導率低于(yu)5μS/cm的液體(tǐ)流量。

    （2） 液(ye)體流速應在(zài)流量計規定(ding)的範圍内。一(yī)般電磁流量(liang)🚶‍♀️計💃🏻所♌測流體(tǐ)平均流速應(yīng)在1-10m/s範圍(wei)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(ci)流量計。若被(bèi)測液體流速(sù)太低，可以考(kǎo)慮加裝🏒異徑(jing)管，使流速控(kòng)制在規定範(fan)圍内。爲減小(xiao)加裝⭕異徑管(guǎn)造成壓力損(sun)失和影響流(liu)速分布，要求(qiu)異徑管中心(xin)錐角不超過(guo)15。，而且越(yue)小越好。

    （3） 電極形式的(de)選擇。通常，不(bu)産生結晶、結(jie)疤、不沾污電(diàn)極的流體介(jiè)質可選标準(zhǔn)電極；對有污(wū)泥等沾污電(diàn)極的😍應用❗場(chǎng)合❓，可選用具(ju)🍓有手動機械(xiè)清污附件的(de)刮刀式電極(jí)或❓可更換式(shi)電極。

    （4） 襯(chèn)裏和電極材(cái)料的選擇。根(gēn)據液體的腐(fu)蝕性選用合(he)适的襯裏和(he)電極材料。可(kě)查有關材料(liào)的防腐蝕手(shou)冊選定電極(jí)✌️材料；耐混酸(suān)等成分複雜(zá)的介質，應🈚做(zuo)挂片🙇‍♀️試驗。應(ying)根據被測介(jie)質的腐蝕性(xing)，磨損性及♈溫(wen)度來選擇電(diàn)磁流量計的(de)襯裏材料。

    （5） 滿足直管(guǎn)段的要求和(he)接地要求。從(cóng)電極軸線開(kāi)始✏️測量🙇🏻，一般(ban)入口直管段(duan)不小于5D（直徑），出(chū)口直管段不(bu)小于3D。爲(wèi)使儀表可靠(kao)工作，提高測(ce)量精度，不受(shòu)外界寄生電(dian)勢的幹擾，電(dian)磁流量計的(de)傳感器應良(liang)好地單獨接(jiē)地。

    （6） 機型(xíng)的選擇。根據(ju)安裝、使用和(he)維護條件，選(xuǎn)用檢測和變(bian)🌈送部😘分組合(hé)在一起的一(yī)體型或分體(tǐ)型電磁流量(liang)計。

    （7） 儀表(biao)防護等級的(de)選擇。按照國(guó)标GB420 8-8規定(ding)的應用環境(jìng)，選用儀表外(wai)殼防護等級(jí)。例如，IP65爲(wèi)防噴水型，它(tā)允許水從任(rèn)何方向對儀(yi)表噴水，儀表(biǎo)仍😄能正常工(gōng)作；IP67爲防(fáng)浸水型，它允(yun)許儀表短時(shi)間内全部浸(jin)入水中仍能(neng)正常工💘作。

    （8） 儀表安裝(zhuāng)位置的選擇(zé)。由于電磁流(liú)量計不能在(zai)不滿🔞管或空(kōng)管情況下工(gong)作，所以應保(bǎo)證測量管在(zài)所有時間内(nei)必須*注滿🙇🏻介(jie)質。

3. 電磁(ci)流量計的安(an)裝

    安裝(zhuāng)時應注意以(yǐ)下事項：

    （1） 液體應具有(yǒu)測量所需的(de)電導率，并要(yào)求電導率分(fen)布大體上均(jun1)勻。因此流量(liàng)傳感器安裝(zhuang)要避開容易(yì)産生電導率(lǜ)不均勻的場(chǎng)所，例如其上(shàng)遊附近加入(ru)❄️藥液，加☁️液點(diǎn)設🔞于傳感器(qi)下遊；液體有(you)☎️混合時，其分(fèn)布應大體✉️均(jun1)勻。

    （2） 使用(yong)時傳感器測(cè)量管必須充(chōng)滿液體（非滿(man)管型例外）。

    （3） 液體應與(yu)地同電位。當(dāng)工藝管道是(shi)塑料等絕緣(yuan)材料時💃🏻，輸送(sòng)🐅液✌️體會産生(sheng)摩擦靜電，造(zao)成液體與地(di)間有電㊙️位差(cha)，爲此需良好(hao)接地。

3. 1 流(liu)量傳感器的(de)安裝

3.1.1 安(an)裝場所

    電磁流量傳(chuan)感器對安裝(zhuang)場所有以下(xià)要求：

    （1） 測(cè)量混合相流(liú)體時，應選擇(ze)不會引起相(xiàng)分離的場所(suǒ)安裝傳❤️感㊙️器(qi)；測量雙組分(fen)液體時，傳感(gan)器應避免裝(zhuāng)在💞混合尚未(wei)均勻的下遊(you)；測量化學反(fǎn)應物料時，傳(chuan)感器應安裝(zhuāng)在反應充分(fèn)完成段的下(xia)遊。

    （2） 盡量(liàng)避免測量管(guǎn)内形成負壓(yā)。

    （3） 安裝位(wèi)置應選擇震(zhen)動小的場所(suǒ)，特别是一體(ti)型儀表。

    （4） 遠離大電機(ji)、大變壓器等(děng)，避免引入電(diàn)磁幹擾

    （5） 選擇易于實(shi)現傳感器單(dan)獨接地的位(wei)置。

    （6） 盡可(kě)能遠離腐蝕(shí)性氣體。

    （7） 環境溫度應(ying)在儀表允許(xǔ)範圍内，一體(tǐ)型儀表受結(jie)📞構影響，對安(an)裝環境溫度(dù)的要求更高(gao)。

    （8） 環境相(xiang)對濕度應在(zài)儀表允許範(fan)圍内。

    （9） 犀(xī)可能避免受(shòu)陽光直照，必(bì)要時加防護(hù)罩。

    （10） 儀表(biao)防護等級應(ying)滿足應用要(yao)求。

3.1.2 直管(guan)段長度要求(qiú)

      根據儀(yí)表精度要求(qiú)，電磁流量傳(chuán)感器上遊通(tōng)常需有5 D的直管段，下(xia)遊是3 D的(de)直管段。

3.1.3 安裝位置和(hé)流動方向

      傳感器安(an)裝方向水平(ping)、垂直或傾斜(xié)均可，不受限(xiàn)制。測量固、液(ye)兩相流體垂(chuí)直安裝，自下(xia)而上流動。可(ke)防⭐止水平安(ān)裝時🈚襯裏下(xià)半部局部磨(mó)損嚴重，低流(liú)速👣時固相🐪沉(chén)澱等缺點。水(shui)平安裝時要(yào)使電極軸線(xiàn)平行于地平(píng)線，如果電極(jí)軸線垂🏃🏻‍♂️直于(yú)地平線，則處(chù)于底部的電(diàn)極♉易被沉積(jī)物覆蓋，頂部(bu)的電極易被(bei)液⛹🏻‍♀️體中夾帶(dai)的氣泡覆蓋(gài)電極表面，造(zao)成輸出信号(hao)波動。圖1所示管系中(zhōng)，c、d爲(wei)适宜位置；a、b、e爲不宜位置(zhì)，b處可能(néng)液體不充滿(mǎn)，a、e處(chù)易積聚氣體(ti)，且e處傳(chuán)感器後管段(duàn)短也有可能(neng)不充滿。對于(yú)固、液兩💋相流(liú)，c處亦是(shì)不适宜的位(wèi)置。

3.1.4 旁路(lù)管安裝

      在連續生産(chǎn)的工藝管道(dào)上，爲了在不(bu)影響生産的(de)情況下對儀(yi)表進行維修(xiu)拆裝或内部(bù)清洗，傳感器(qi)應盡可能🎯采(cǎi)用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻與主❓工藝(yi)管道并聯安(ān)裝的方式（旁(páng)路管安裝），如(ru)圖2所示(shi)。正常生産時(shí)截止閥1關閉，截止閥(fa)2、3打(da)開，流體就可(ke)流過流量計(jì)實現流量測(ce)量。當傳感器(qi)發🔴生故🥰障需(xū)拆下維修時(shi)，隻要打開截(jié)止閥l，關(guān)閉截止閥2，3，就能(neng)實現在不影(yǐng)響生産的情(qing)況下對流量(liang)計進行🏃拆除(chu)。當☂️需要清洗(xǐ)流量計内部(bu)時，隻需打開(kāi)截止閥1，關閉截止閥(fá)2、3，然(rán)後打開流量(liàng)計兩端盲闆(pǎn)即可清洗。

    圖2旁(páng)路管安裝

      但是對于(yú)管徑大于1. 5n韻管系因(yin)投資和空間(jian)位置限制，不(bu)易實現旁路(lù)管‼️安裝。此時(shi)爲了便于管(guan)系停止運行(hang)時維護人員(yuán)進入管道檢(jian)㊙️測、清洗傳感(gan)器内壁，需在(zài)流量計附近(jìn)工藝管道上(shang)設置人孔。

3.1.5 負壓管系(xi)的安裝

      氟塑料襯裏(li)傳感器須謹(jin)慎地應用于(yú)負壓管系。有(yǒu)🙇‍♀️可能出現負(fu)壓的正壓管(guǎn)系應防止産(chan)生負壓，例如(ru)💋液體㊙️溫度🌂高(gao)于室溫的管(guan)系中，當管系(xi)停止運行關(guan)閉傳感器上(shàng)下遊截止閥(fa)後，由于流體(ti)冷卻收縮就(jiu)🚶會形成負壓(ya)，此時就應設(shè)置如圖3所示的負壓(ya)防止連接。

3.1.6 接地

      傳感器必須(xū)單獨接地（接(jiē)地電阻lOOΩ以下）。分離來(lái)自接地線混(hun)亂的幹擾：超(chāo)聲儀器接地(dì)、設備🍓接地、系(xì)統接地、保護(hù)接地混亂，各(gè)個接地點電(diàn)位分布不均(jun1)，不同接地點(diǎn)‼️間存在電位(wei)差，引起地環(huan)路電流，影響(xiǎng)系統正常工(gong)作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施

2.2.1 屏蔽

      變(biàn)頻器在運行(háng)時會産生高(gāo)次諧波，造成(cheng)電壓波形💛畸(jī)變，嚴重影響(xiang)附近的儀電(diàn)設備動作。屏(píng)蔽幹擾源✊是(shi)抗🐆幹擾zui有效(xiao)的方法：

    （1） 在變頻器的(de)進線側安裝(zhuāng)進線電抗器(qì)及進線濾波(bō)🎯器，抑制幹擾(rao)信号對電源(yuan)的幹擾。

    （2） 信号線全部(bù)采用屏蔽線(xian)，屏蔽層可靠(kao)接地，布線時(shi)盡量遠離變(bian)頻器的進、出(chū)線。

    （3） 電機(jī)電纜也采用(yong)屏蔽電纜，屏(píng)蔽層可靠接(jie)地。原勻速段(duàn)的🐉電機控制(zhi)采用交流接(jie)觸器控制，接(jiē)觸器線圈斷(duàn)、合瞬間産生(sheng)電磁幹擾。針(zhen)對這種情況(kuàng)，将交流接觸(chù)器改換成無(wú)噪聲固态接(jie)觸器，其控制(zhi)電源改用24直流穩壓(ya)電源。

2.2.2 接(jie)地、濾波、阻容(rong)吸收保護

     針對供給(gěi)超聲儀器使(shi)用的電源直(zhi)接引至電網(wǎng)的問題，将儀(yi)器電源和系(xi)統電源分開(kai)，采用圖7所示的解止(zhi)

     圖3負壓防止連(lián)接

型儀(yí)表原則上接(jie)地應在傳感(gan)器一側，轉換(huàn)器接地應在(zài)同🔆一接地點(dian)。如傳感器裝(zhuang)在有陰極腐(fu)蝕保護管道(dao)上，除了傳感(gǎn)器🔴和接地環(huan)一起接地外(wài)，還要用💁較粗(cū)銅導線（  16IT11112）繞道傳感器(qi)，跨接到管道(dao)的2個連(lián)接法蘭上，使(shi)陰極保護電(dian)流與傳感器(qì)之間隔離。一(yī)些應用場合(he)的雜散

電流過大，如(rú)電解槽沿着(zhe)電解液的洩(xie)漏電流影響(xiang)💯電磁流量計(ji)正常測量時(shi)，可采取在流(liú)量傳感器與(yǔ)其連接的💞工(gong)藝管道之間(jian)😘進行電氣隔(gé)離的辦法。對(duì)🛀🏻有陰極保護(hù)的管道，如果(guo)陰極🌈保護電(dian)流影響EMF測量時，也可(kě)以采取本方(fang)法。

3.2 轉換(huan)器安裝和連(lián)接電纜

      一體型電磁(cí)流量計不需(xū)要單獨安裝(zhuang)轉換器；分體(ti)式電磁流量(liang)♋計的轉換器(qì)安裝在傳感(gǎn)器附近或儀(yi)表室💁，安裝💰場(chang)所♍的選擇餘(yu)地較大，轉換(huàn)器安裝環境(jing)條件比一體(ti)式好。其防護(hù)等級可降低(di)，例如，可選IP65或IP64（防(fáng)塵防濺級）。安(an)裝場所的要(yào)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各(ge)條相同。圖7電源淨化(huà) 轉換器(qì)和傳感器間(jian)距離受被測(ce)介質電導率(lü)和信号電纜(lǎn)型号（即電纜(lǎn)的分布電容(rong)、導線截面和(hé)屏蔽層數等(deng)）的制約，需選(xuǎn)用制🐉造廠随(sui)儀表所附（或(huo)規定型号）的(de)信号電纜。一(yi)般儀表“使用說明書(shu)”對不同(tóng)電導率液體(tǐ)提供允許的(de)傳輸距離範(fàn)圍。通常🧡，單🌐層(céng)屏蔽電纜的(de)傳送距離爲(wèi)50 m

       爲避免(miǎn)引入幹擾信(xìn)号，信号電纜(lan)必須單獨穿(chuān)在接地❌保護(hu)鋼管内，不能(neng)把信号電纜(lan)和電源線安(ān)裝在同一鋼(gāng)管🏃‍♂️内。

4. 結(jie)語

       随着(zhe)企業全面走(zǒu)向市場，企業(ye)生産經營管(guǎn)理将進🔴一☁️步(bù)深🌈化，流量計(ji)量越顯重要(yao)。電磁流量計(jì)作爲工業流(liu)🌂量測量儀♍表(biǎo)的一種，隻有(yǒu)在正确選型(xíng)、安裝和🈲使用(yong)的前提下才(cái)能更好地發(fa)揮其作用，滿(mǎn)足企業計量(liang)的要求，實現(xian)降低生産成(cheng)本、提高經濟(ji)效益的目的(de)。

因此廣(guǎng)州迪川儀器(qi)儀表有限公(gōng)司爲更好儀(yi)器儀表而不(bu)斷努力