工業控(kòng)制中電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuǎn)型及應(yīng)用

引言

      電磁(cí)流量計(jì)有一系(xi)列優良(liang)特性，可(ke)以解決(jue)其它流(liú)量計不(bú)🛀🏻易應用(yòng)的問題(ti)，如髒污(wū)流、腐蝕(shí)流的測(cè)量。在電(diàn)磁流量(liang)計選型(xing)、安🏃‍♂️裝和(he)💞使用方(fāng)面有一(yi)些技巧(qiao)和注意(yi)事項，根(gēn)據實際(ji)應用經(jīng)驗對這(zhe)些問題(tí)進行分(fèn)析和讨(tǎo)論。

1. 電磁流(liu)量計的(de)優缺點(diǎn)

     與(yu)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(cí)流量計(ji)具有下(xia)列優點(dian)：

    （1） 由(yóu)于測量(liàng)通道是(shi)一段光(guāng)滑直管(guǎn)，不會發(fā)生阻塞(sāi)，因此，适(shì)用‼️于測(cè)量含固(gù)體顆粒(li)的液固(gù)二相流(liu)體，如紙(zhǐ)漿、泥漿(jiāng)、污水等(deng)。

    （2） 不(bú)産生流(liú)量檢測(cè)所造成(cheng)的壓力(li)損失，節(jie)能效果(guo)好。

    （3） 所測的(de)體積流(liú)量受流(liu)體密度(dù)、粘度、溫(wen)度、壓力(li)和電導(dǎo)👨‍❤️‍👨率變化(hua)的影響(xiang)小。

    （4） 流量測(ce)量範圍(wéi)度大，量(liang)程比可(kě)高達L l000可選(xuǎn)流量範(fan)圍寬，液(yè)體流速(sù)一般可(kě)在0.5--1 0m/s内選定(dìng)。有些型(xing)号儀表(biǎo)可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuo)大和縮(suo)🐅小🌂流量(liang)測量範(fàn)圍，而不(bu)必拆下(xia)儀表進(jin)行離線(xiàn)實流标(biāo)😘定。

    （5） 電磁流(liú)量計的(de)口徑範(fàn)圍比其(qi)他品種(zhong)流量儀(yi)表寬♋，從(cong)幾⭕毫米(mi)到3m;可測正(zheng)反雙向(xiang)流量；也(yě)可測脈(mò)動流量(liàng)（隻要脈(mò)動頻率(lü)低于激(ji)磁頻率(lǜ)很多）；儀(yi)表輸出(chu)本質上(shang)是線性(xing)的。

    （6） 可應用(yong)于腐蝕(shi)性流體(tǐ)的測量(liang)。

    （7） 與(yǔ)其它流(liu)量計相(xiang)比，電磁(cí)流量計(ji)所需直(zhí)管段較(jiào)短。

    但電磁(cí)流量計(jì)也存在(zài)以下缺(que)點：

    （1） 不能測(cè)量電導(dǎo)率很低(di)的液體(ti)．如石油(you)制品。

    （2） 不能(neng)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)和含有(you)較大氣(qi)泡的液(yè)體。

    （3） 由于襯(chèn)裏材料(liào)和電氣(qi)絕緣材(cai)料的限(xian)制，通用(yòng)型電磁(ci)流量計(jì)🌐不适用(yòng)于較高(gao)溫度。

    （4） 投資(zī)相對較(jiao)高，特别(bie)是大口(kou)徑流量(liàng)的測量(liàng)。

2. 電(diàn)磁流量(liàng)計的選(xuan)型

    電磁流(liú)量計選(xuǎn)型時應(ying)注意以(yǐ)下事項(xiàng)：

    （1） 液(ye)體電導(dǎo)率應高(gao)于允許(xu)的下限(xian)。各制造(zao)廠商生(shēng)産的産(chan)品對電(diàn)⛷️導率下(xià)限值有(yǒu)不同的(de)數值，目(mù)前，一般(ban)電磁流(liu)量計不(bú)能測量(liang)電導率(lǜ)低于5μS/cm的液(yè)體流量(liàng)。

    （2） 液(ye)體流速(su)應在流(liu)量計規(gui)定的範(fàn)圍内。一(yi)般電磁(cí)流量計(jì)所測流(liú)體平均(jun)流速應(ying)在1-10m/s範圍内(nei)，部分廠(chang)家産品(pin)的流速(su)範圍可(kě)在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的電磁(cí)流量計(ji)。若被測(cè)液體流(liu)速太低(dī)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuang)異徑管(guan)，使流速(sù)控制在(zai)規定範(fan)圍内。爲(wei)減小加(jiā)裝異徑(jing)管造♻️成(cheng)壓力損(sun)失和影(yǐng)響流速(sù)分布，要(yao)求異徑(jing)管中心(xīn)錐角不(bu)超過15。，而且(qiě)越小越(yue)好。

    （3） 電極形(xíng)式的選(xuan)擇。通常(cháng)，不産生(sheng)結晶、結(jie)疤、不沾(zhan)污電極(ji)的流🛀體(ti)介質可(kě)選标準(zhun)電極；對(duì)有污泥(ni)等沾污(wū)電極的(de)應用場(chang)合🌍，可選(xuǎn)用具🛀🏻有(you)手動機(jī)械清污(wū)附件的(de)🌈刮刀式(shi)💚電極或(huò)可更換(huan)㊙️式電極(jí)。

    （4） 襯(chen)裏和電(diàn)極材料(liào)的選擇(zé)。根據液(yè)體的腐(fǔ)蝕性選(xuǎn)用合适(shi)🏒的襯㊙️裏(li)和電極(jí)材料。可(ke)查有關(guān)材料的(de)防腐蝕(shi)手冊選(xuǎn)定電極(jí)材料；耐(nai)混酸等(děng)成分複(fú)雜的介(jie)質，應🔆做(zuò)挂片試(shi)驗。應📧根(gen)據被測(cè)介質的(de)腐蝕性(xìng)，磨損性(xing)及溫度(dù)來選🌐擇(ze)電磁流(liu)量計的(de)襯裏材(cai)料。

    （5） 滿足直(zhi)管段的(de)要求和(hé)接地要(yào)求。從電(diàn)極軸線(xian)開始測(cè)量，一般(bān)🈲入😄口直(zhí)管段不(bu)小于5D（直徑(jing)），出(chū)口直管(guǎn)段不小(xiǎo)于3D。爲使儀(yi)表可靠(kao)工作，提(tí)高測量(liang)精度，不(bú)受外界(jiè)寄生🏃🏻‍♂️電(dian)勢的幹(gàn)擾🎯，電磁(ci)流量計(jì)的傳感(gan)器應良(liáng)好地單(dān)獨接地(di)。

    （6） 機(ji)型的選(xuan)擇。根據(ju)安裝、使(shǐ)用和維(wei)護條件(jiàn)，選用檢(jiǎn)測和變(biàn)送部分(fen)組合在(zai)一起的(de)一體型(xing)或分體(tǐ)型電磁(ci)流量計(ji)。

    （7） 儀(yí)表防護(hù)等級的(de)選擇。按(an)照國标(biao)GB420 8-8規(guī)定的應(yīng)用環境(jing)，選用儀(yi)表外殼(ke)防護等(deng)級。例如(ru)，IP65爲(wèi)防噴水(shui)型，它允(yǔn)許水從(cong)任何方(fāng)向對儀(yí)表噴水(shuǐ)，儀表仍(reng)能正常(cháng)☀️工作；IP67爲防(fang)浸水型(xing)，它允許(xǔ)儀表短(duǎn)時間内(nei)全部浸(jin)入水中(zhong)仍能正(zheng)常工作(zuò)。

    （8） 儀(yi)表安裝(zhuāng)位置的(de)選擇。由(you)于電磁(cí)流量計(ji)不能在(zai)不滿管(guan)或空管(guǎn)情況下(xia)工作，所(suo)以應保(bǎo)證測量(liàng)管在所(suo)有時間(jiān)内♈必須(xū)*注滿介(jiè)質。

3. 電磁流(liú)量計的(de)安裝

    安裝(zhuang)時應注(zhù)意以下(xià)事項：

    （1） 液體(tǐ)應具有(yǒu)測量所(suǒ)需的電(dian)導率，并(bìng)要求電(dian)導率分(fèn)布大體(tǐ)上均勻(yun)。因此流(liú)量傳感(gan)器安裝(zhuāng)要避開(kāi)容易産(chǎn)生電導(dǎo)🏃率不均(jun)勻的場(chǎng)所，例如(rú)其上遊(you)附近加(jiā)入藥液(yè)，加🈚液點(diǎn)設于傳(chuán)感器下(xia)遊👨‍❤️‍👨；液體(tǐ)有混合(he)時，其分(fèn)布應大(da)體⭐均勻(yun)。

    （2） 使(shǐ)用時傳(chuán)感器測(ce)量管必(bi)須充滿(mǎn)液體（非(fei)滿管型(xíng)例外）。

    （3） 液體(ti)應與地(dì)同電位(wèi)。當工藝(yi)管道是(shì)塑料等(deng)絕緣材(cai)料時，輸(shū)送液體(tǐ)會産生(sheng)摩擦靜(jing)電，造成(cheng)液體與(yu)地間有(you)電位差(chà)，爲此需(xu)良好接(jie)地。

3. 1 流量傳(chuán)感器的(de)安裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁(ci)流量傳(chuán)感器對(duì)安裝場(chǎng)所有以(yi)下要求(qiu)：

    （1） 測(ce)量混合(he)相流體(tǐ)時，應選(xuan)擇不會(hui)引起相(xiang)分離的(de)場所安(ān)裝傳感(gan)器；測量(liang)雙組分(fèn)液體時(shi)，傳感器(qì)應避免(mian)🌍裝在混(hun)合尚未(wei)均勻的(de)下遊；測(ce)量化學(xue)反應物(wù)料時，傳(chuán)感器應(ying)安裝在(zài)反應充(chōng)分完成(chéng)段的下(xià)遊。

    （2） 盡量避(bì)免測量(liang)管内形(xing)成負壓(ya)。

    （3） 安(ān)裝位置(zhì)應選擇(zé)震動小(xiǎo)的場所(suo)，特别是(shi)一體型(xing)儀表。

    （4） 遠離(lí)大電機(ji)、大變壓(yā)器等，避(bì)免引入(rù)電磁幹(gàn)擾

    （5） 選擇易(yi)于實現(xian)傳感器(qì)單獨接(jie)地的位(wei)置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐(fu)蝕性氣(qi)體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在(zài)儀表允(yun)許範圍(wéi)内，一體(tǐ)型儀表(biao)受結構(gou)影響，對(dui)安裝環(huan)境溫度(du)的要求(qiu)更高。

    （8） 環境(jìng)相對濕(shi)度應在(zài)儀表允(yǔn)許範圍(wéi)内。

    （9） 犀可能(néng)避免受(shou)陽光直(zhi)照，必要(yao)時加防(fáng)護罩。

    （10） 儀表(biao)防護等(děng)級應滿(mǎn)足應用(yòng)要求。

3.1.2 直管(guǎn)段長度(du)要求

      根據(jù)儀表精(jīng)度要求(qiú)，電磁流(liu)量傳感(gǎn)器上遊(yóu)通常需(xū)有5 D的直管(guǎn)段，下遊(you)是3 D的直管(guǎn)段。

3.1.3 安裝位(wei)置和流(liú)動方向(xiàng)

      傳(chuán)感器安(an)裝方向(xiàng)水平、垂(chuí)直或傾(qing)斜均可(ke)，不受限(xian)制。測量(liang)固、液兩(liang)相流體(tǐ)垂直安(ān)裝，自下(xià)而上流(liu)動。可防(fang)止水平(ping)安裝時(shí)襯裏下(xià)半部局(jú)部磨損(sǔn)嚴重，低(dī)流速✔️時(shi)固相沉(chen)澱等🐕缺(quē)點。水平(ping)安裝時(shí)要使電(dian)極軸線(xian)平行于(yú)地平線(xiàn)，如果電(dian)極軸線(xian)垂直于(yu)地平線(xian)，則處于(yú)底部的(de)電極易(yì)被沉積(ji)物覆蓋(gài)，頂部的(de)📞電極易(yi)被液✨體(tǐ)中夾帶(dai)的🙇‍♀️氣泡(pào)覆蓋電(diàn)極表面(miàn)，造成輸(shū)出信号(hao)波動。圖(tú)1所(suǒ)示管系(xì)中，c、d爲(wèi)适宜位(wei)置；a、b、e爲不(bu)宜位置(zhi)，b處(chù)可能液(ye)體不充(chong)滿，a、e處(chù)易積聚(jù)氣體，且(qie)e處(chù)傳感器(qi)後管段(duan)短也有(yǒu)可能不(bú)充滿。對(dui)于固、液(yè)兩相流(liu)，c處(chu)亦是不(bú)适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路(lù)管安裝(zhuang)

      在(zai)連續生(sheng)産的工(gōng)藝管道(dao)上，爲了(le)在不影(yǐng)響生産(chǎn)的情況(kuang)下對儀(yí)表進行(hang)維修拆(chai)裝或内(nei)部清洗(xǐ)，傳感器(qì)應盡可(ke)能采用(yong)與主工(gōng)藝管道(dao)并聯安(ān)裝的方(fāng)式（旁路(lù)管安裝(zhuang)），如圖2所示(shì)。正常生(sheng)産時截(jié)止閥1關閉(bì)，截止閥(fa)2、3打開(kāi)，流體就(jiù)可流過(guò)流量計(ji)實現流(liú)量測量(liang)。當傳感(gǎn)器發生(sheng)故障需(xu)拆下維(wéi)修時，隻(zhī)要打開(kai)截止閥(fa)l，關(guan)閉截止(zhǐ)閥2，3，就(jiu)能實現(xiàn)在不影(yǐng)響生産(chǎn)的情況(kuàng)下對流(liú)量計進(jin)行拆除(chu)。當💋需要(yào)📱清洗流(liu)量計内(nèi)部時，隻(zhi)需打開(kai)截止閥(fá)1，關(guan)閉截止(zhǐ)閥2、3，然(ran)後打開(kāi)流量計(jì)兩端盲(máng)闆即可(kě)清洗。

    圖2旁路(lù)管安裝(zhuang)

      但(dàn)是對于(yu)管徑大(dà)于1. 5n韻管系(xì)因投資(zī)和空間(jian)位置限(xiàn)制，不易(yì)實現旁(pang)路管安(ān)裝。此時(shi)爲了便(bian)于管系(xì)停止運(yùn)行時維(wéi)護人員(yuan)進入管(guan)道檢測(ce)、清洗傳(chuán)感器🙇‍♀️内(nèi)壁，需在(zai)流量計(ji)附近工(gong)藝管道(dao)上設置(zhi)🔆人孔。

3.1.5 負壓(ya)管系的(de)安裝

      氟塑(su)料襯裏(lǐ)傳感器(qi)須謹慎(shèn)地應用(yong)于負壓(ya)管系。有(yǒu)可能♊出(chu)現負壓(yā)的正壓(ya)管系應(ying)防止産(chǎn)生負壓(ya)，例如液(yè)體溫度(du)❤️高于室(shi)溫的管(guan)😘系中，當(dāng)管系停(tíng)止運行(hang)關閉傳(chuan)感器上(shang)下遊截(jie)止閥後(hòu)，由于流(liú)體冷卻(què)收縮就(jiù)會形成(cheng)負壓，此(cǐ)時就應(ying)設置如(rú)圖3所示的(de)負壓防(fáng)止連接(jiē)。

3.1.6 接(jiē)地

      傳感器(qì)必須單(dan)獨接地(dì)（接地電(dian)阻lOOΩ以下）。分(fen)離來自(zi)接地線(xiàn)混亂的(de)幹擾：超(chao)聲儀器(qì)接地、設(shè)備接地(dì)❌、系統接(jie)地、保護(hu)接地混(hun)亂，各個(ge)接地點(dian)電位分(fen)❄️布不均(jun)，不同接(jie)地點🔞間(jian)存在電(diàn)位差，引(yin)起地環(huan)路電流(liú)，影響系(xì)統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施(shī)

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻器(qi)在運行(háng)時會産(chǎn)生高次(ci)諧波，造(zao)成電壓(yā)波形畸(ji)🌂變，嚴重(zhòng)影👉響附(fù)近的儀(yi)電設備(bèi)動作。屏(píng)蔽幹擾(rǎo)源是抗(kàng)幹擾zui有(yǒu)效的方(fāng)法：

    （1） 在變頻(pin)器的進(jìn)線側安(ān)裝進線(xiàn)電抗器(qi)及進線(xiàn)濾波器(qi)，抑🔞制🚶幹(gan)擾信号(hào)對電源(yuan)的幹擾(rǎo)。

    （2） 信(xìn)号線全(quan)部采用(yong)屏蔽線(xian)，屏蔽層(céng)可靠接(jie)地，布線(xiàn)時盡量(liàng)❄️遠離變(biàn)頻器的(de)進、出線(xiàn)。

    （3） 電(diàn)機電纜(lan)也采用(yòng)屏蔽電(dian)纜，屏蔽(bi)層可靠(kao)接地。原(yuan)勻速段(duan)的電機(jī)控制采(cai)用交流(liu)接觸器(qi)控制，接(jie)觸器線(xian)圈斷💋、合(hé)瞬🌂間産(chǎn)生電磁(ci)幹擾。針(zhēn)對這種(zhǒng)情況，将(jiāng)交流接(jie)觸器🔱改(gǎi)換成無(wú)噪聲固(gù)态接觸(chu)器，其控(kòng)制電源(yuán)改用24直流(liu)穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容(róng)吸收保(bǎo)護

     針對供(gòng)給超聲(sheng)儀器使(shǐ)用的電(diàn)源直接(jie)引至電(diàn)網的🈲問(wèn)題，将㊙️儀(yi)器電源(yuán)和系統(tong)電源分(fen)開，采用(yòng)圖7所示的(de)解止

     圖3負壓(yā)防止連(lián)接

型儀表(biǎo)原則上(shang)接地應(ying)在傳感(gan)器一側(cè)，轉換器(qì)接地應(yīng)在同一(yi)接地點(diǎn)。如傳感(gan)器裝在(zài)有陰極(jí)腐蝕保(bao)護管道(dao)上，除了(le)傳感器(qi)和接地(dì)環一起(qǐ)接地外(wài)，還要用(yòng)較粗銅(tóng)🎯導線（  16IT11112）繞道(dào)傳感器(qi)，跨接到(dào)管道的(de)2個(ge)連接法(fǎ)蘭上，使(shi)陰極保(bao)護電流(liú)與傳感(gǎn)器之間(jiān)隔離💛。一(yi)♻️些🤟應用(yòng)場合的(de)雜散

電流(liu)過大，如(rú)電解槽(cao)沿着電(diàn)解液的(de)洩漏電(dian)流影響(xiǎng)電磁流(liú)量計正(zheng)常測量(liàng)時，可采(cǎi)取在流(liu)量傳感(gan)器與其(qí)連接的(de)工藝管(guan)道之間(jiān)進行電(dian)氣隔離(lí)的辦法(fa)。對有陰(yīn)極保護(hù)的💃管道(dào)，如果陰(yīn)極👈保護(hù)電流影(ying)響EMF測量時(shi)，也可以(yǐ)采取本(ben)方法。

3.2 轉換(huan)器安裝(zhuang)和連接(jiē)電纜

      一體(tǐ)型電磁(cí)流量計(jì)不需要(yào)單獨安(ān)裝轉換(huan)器；分體(tǐ)式電磁(cí)流量計(jì)的轉換(huàn)器安裝(zhuang)在傳感(gan)器附近(jin)或儀表(biao)室，安裝(zhuāng)場所的(de)選擇餘(yú)地較大(da)，轉換器(qì)安裝環(huan)境條件(jian)比一體(ti)式🔞好。其(qi)防護等(děng)級可降(jiang)低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防塵(chen)防濺級(ji)）。安裝場(chang)所的要(yao)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各(gè)條相同(tóng)。圖7電源淨(jìng)化 轉換器(qì)和傳感(gan)器間距(jù)離受被(bei)測介質(zhì)電導率(lü)和信🏒号(hao)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼電纜型(xing)号（即電(dian)纜的分(fen)布電容(rong)、導線截(jie)面和屏(ping)蔽層數(shù)等）的制(zhi)約，需選(xuan)用制㊙️造(zao)廠随儀(yí)表所附(fù)（或規定(ding)型号）的(de)信号電(diàn)纜。一般(ban)儀表“使用(yong)說明書(shu)”對(duì)不同電(dian)導率液(ye)體提供(gòng)允許的(de)傳輸距(ju)離範圍(wéi)。通常，單(dān)層屏✊蔽(bi)🌈電纜的(de)傳送距(ju)離爲50 m

       爲避(bi)免引入(rù)幹擾信(xin)号，信号(hao)電纜必(bi)須單獨(du)穿在接(jiē)地🛀🏻保護(hù)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻鋼管🔴内(nèi)，不能把(ba)信号電(dian)纜和電(dian)源線安(ān)裝在同(tong)一鋼管(guǎn)内。

4. 結語

       随着(zhe)企業全(quan)面走向(xiàng)市場，企(qi)業生産(chan)經營管(guan)理将進(jin)一步㊙️深(shen)化，流量(liàng)計量越(yuè)顯重要(yào)。電磁流(liu)量計作(zuo)爲工業(yè)流量測(ce)量儀表(biǎo)的一種(zhong)，隻有在(zài)正确選(xuǎn)型、安裝(zhuāng)和🔞使用(yòng)的前提(tí)下才能(neng)更好地(dì)發揮其(qi)作用，滿(mǎn)足企業(ye)㊙️計量的(de)要🙇‍♀️求，實(shí)現降低(dī)生産成(chéng)本、提高(gao)經濟效(xiào)益的目(mù)的。

因此廣(guǎng)州迪川(chuan)儀器儀(yí)表有限(xian)公司爲(wèi)更好儀(yi)器儀表(biao)而不斷(duan)努力