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

引言

      電磁(ci)流量計(jì)有一系(xì)列優良(liáng)特性，可(kě)以解決(jué)其它流(liu)量❌計💯不(bu)易㊙️應用(yòng)的問題(tí)，如髒污(wū)流、腐蝕(shí)流的測(ce)量。在電(diàn)磁流量(liàng)計選✔️型(xing)、安裝和(hé)使用方(fāng)面有一(yī)些技巧(qiao)和注意(yì)事項，根(gēn)據🥵實際(ji)應用經(jīng)驗💁對這(zhè)些問題(tí)進行分(fen)析和讨(tǎo)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(diǎn)

     與(yu)其它流(liu)量計相(xiàng)比，電磁(ci)流量計(jì)具有下(xia)列優點(diǎn)：

    （1） 由(yóu)于測量(liang)通道是(shì)一段光(guang)滑直管(guǎn)，不會發(fa)生阻塞(sāi)，因🚶此✔️，适(shi)🌏用于測(cè)量含固(gù)體顆粒(li)的液固(gu)二相流(liú)體，如紙(zhǐ)㊙️漿、泥漿(jiāng)、污水等(děng)。

    （2） 不(bú)産生流(liú)量檢測(cè)所造成(chéng)的壓力(lì)損失，節(jie)能效果(guǒ)好。

    （3） 所測的(de)體積流(liu)量受流(liu)體密度(du)、粘度、溫(wēn)度、壓力(lì)和電導(dao)率變化(huà)😄的影響(xiang)小。

    （4） 流量測(ce)量範圍(wei)度大，量(liang)程比可(ke)高達L l000可選(xuǎn)流量範(fàn)圍寬，液(yè)體流速(su)一般可(ke)在0.5--1 0m/s内選定(ding)。有些型(xíng)号儀表(biao)可在現(xiàn)場根據(ju)需要擴(kuo)大和縮(suō)小流量(liàng)💚測量範(fàn)圍，而不(bú)必拆下(xià)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(qí)他品種(zhǒng)流量儀(yí)表寬，從(cong)幾毫米(mǐ)到3m;可測正(zheng)反雙向(xiang)流量；也(ye)可測脈(mò)動流量(liang)（隻要脈(mò)動頻率(lü)✔️低于激(ji)磁頻率(lü)很多）；儀(yí)表輸出(chu)本質上(shang)是線性(xìng)的。

    （6） 可應用(yong)于腐蝕(shí)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(jì)所需直(zhí)管段較(jiao)短。

    但電磁(cí)流量計(jì)也存在(zài)以下缺(quē)點：

    （1） 不能測(ce)量電導(dao)率很低(dī)的液體(tǐ)．如石油(you)制品。

    （2） 不能(néng)測量氣(qì)體、蒸汽(qi)和含有(yǒu)較大氣(qì)泡的液(ye)體。

    （3） 由于襯(chèn)裏材料(liao)和電氣(qì)絕緣材(cai)料的限(xiàn)制，通用(yong)型電磁(cí)㊙️流量🐆計(ji)不😄适用(yong)于較高(gāo)溫度。

    （4） 投資(zī)相對較(jiào)高，特别(bie)是大口(kǒu)徑流量(liang)的測量(liàng)。

2. 電(dian)磁流量(liang)計的選(xuan)型

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

    （1） 液(yè)體電導(dao)率應高(gao)于允許(xǔ)的下限(xian)。各制造(zào)廠商生(shēng)産的産(chǎn)品對電(dian)導率下(xià)限值有(yǒu)不同的(de)數值，目(mù)前，一般(bān)電磁流(liú)量計不(bu)能測量(liàng)電導率(lü)低于5μS/cm的液(ye)體流量(liàng)。

    （2） 液(yè)體流速(sù)應在流(liú)量計規(guī)定的範(fàn)圍内。一(yī)般電磁(cí)流量計(jì)所測流(liú)體平均(jun1)流速應(yīng)在1-10m/s範圍内(nèi)，部分廠(chǎng)家産品(pǐn)的流速(su)範圍可(ke)在0.3-12m/s如西尼(ni)爾SINIER的電磁(cí)流量計(ji)。若被測(cè)液體流(liú)速太低(di)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuang)異🏃徑管(guan)，使流速(su)控制在(zài)規定範(fàn)圍内。爲(wei)減小加(jiā)裝異徑(jìng)管造成(cheng)壓力損(sun)失和影(ying)響流速(su)分布，要(yào)求異徑(jìng)管中心(xīn)🈲錐角不(bú)💘超過15。，而且(qie)越小越(yuè)好。

    （3） 電極形(xing)式的選(xuǎn)擇。通常(chang)，不産生(sheng)結晶、結(jie)疤、不沾(zhān)污電極(jí)🎯的流🔞體(tǐ)介質可(kě)選标準(zhun)電極；對(dui)有污泥(ni)等沾污(wū)電極的(de)應用場(chang)合，可選(xuan)用具有(you)手動機(jī)械清污(wu)附件的(de)刮刀式(shi)電極或(huò)可更換(huàn)🏃‍♀️式電極(ji)。

    （4） 襯(chèn)裏和電(diàn)極材料(liào)的選擇(zé)。根據液(yè)體的腐(fu)蝕性選(xuan)用‼️合适(shi)的🚩襯裏(lǐ)和電極(jí)材料。可(ke)查有關(guan)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(fu)雜的介(jie)質，應做(zuo)挂片試(shi)驗。應根(gen)據被測(ce)介質的(de)腐蝕性(xing)，磨損性(xing)及溫度(dù)來選擇(zé)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(he)接地要(yao)求。從電(dian)極軸線(xiàn)開始♌測(ce)量🔞，一般(bān)入口直(zhí)管段不(bu)小于5D（直徑(jing)），出(chū)口直管(guan)段不小(xiǎo)于3D。爲使儀(yi)表可靠(kào)工作，提(tí)高測量(liàng)精度，不(bú)受外界(jiè)寄生👄電(dian)勢的幹(gàn)擾，電磁(cí)流量計(jì)的傳感(gan)器應良(liang)好地單(dān)獨接地(dì)。

    （6） 機(ji)型的選(xuǎn)擇。根據(jù)安裝、使(shi)用和維(wéi)護條件(jiàn)，選用檢(jian)測和變(bian)送部分(fèn)組合在(zài)一起的(de)一體型(xíng)或分體(ti)型電磁(ci)流量計(ji)。

    （7） 儀(yi)表防護(hù)等級的(de)選擇。按(àn)照國标(biāo)GB420 8-8規(guī)定的應(ying)用環境(jìng)，選用儀(yi)表外殼(ke)防護等(deng)級。例如(rú)，IP65爲(wei)防噴水(shui)型，它允(yun)許水從(cóng)任何方(fang)向對儀(yi)表噴水(shui)，儀🌐表仍(reng)🏃‍♀️能正常(chang)工作；IP67爲防(fáng)浸水型(xing)，它允許(xu)儀表短(duan)時間内(nei)全部浸(jìn)入水中(zhōng)仍能❤️正(zhèng)‼️常工作(zuo)。

    （8） 儀(yi)表安裝(zhuāng)位置的(de)選擇。由(you)于電磁(cí)流量計(jì)不能在(zài)不滿管(guan)或🎯空管(guǎn)🏒情況下(xia)工作，所(suǒ)以應保(bao)證測量(liàng)管在所(suǒ)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(zhu)意以下(xia)事項：

    （1） 液體(tǐ)應具有(you)測量所(suǒ)需的電(diàn)導率，并(bing)要求電(diàn)導率分(fèn)布🥵大體(ti)上均勻(yún)。因此流(liú)量傳感(gǎn)器安裝(zhuāng)要避開(kāi)容易産(chan)生電導(dǎo)率不均(jun)勻⛱️的場(chang)所，例如(rú)其上遊(yóu)附近加(jiā)入🤞藥液(yè)，加液點(dian)設于傳(chuan)感器下(xia)遊🍉；液體(tǐ)有混合(hé)時，其分(fèn)💛布應大(dà)體均勻(yun)。

    （2） 使(shi)用時傳(chuán)感器測(cè)量管必(bi)須充滿(man)液體（非(fēi)滿管型(xíng)例🏒外）。

    （3） 液體(tǐ)應與地(dì)同電位(wèi)。當工藝(yì)管道是(shi)塑料等(deng)絕緣材(cai)料💯時，輸(shu)送💋液體(tǐ)會産生(sheng)摩擦靜(jing)電，造成(chéng)液體與(yǔ)地間有(yǒu)電位差(cha)🛀，爲此需(xu)良🔞好接(jie)地。

3. 1 流量傳(chuan)感器的(de)安裝

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁(cí)流量傳(chuan)感器對(dui)安裝場(chǎng)所有以(yi)下要求(qiú)：

    （1） 測(cè)量混合(hé)相流體(ti)時，應選(xuǎn)擇不會(hui)引起相(xiang)分離的(de)場所安(an)裝傳感(gǎn)器；測量(liàng)雙組分(fèn)液體時(shí)，傳感器(qì)應避免(miǎn)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(chuan)感器應(yīng)安裝🤟在(zai)反應充(chōng)分完成(chéng)段的下(xià)遊。

    （2） 盡量避(bì)免測量(liàng)管内形(xing)成負壓(yā)。

    （3） 安(ān)裝位置(zhì)應選擇(ze)震動小(xiao)的場所(suǒ)，特别是(shì)一體型(xing)儀表。

    （4） 遠離(lí)大電機(ji)、大變壓(ya)器等，避(bi)免引入(rù)電磁幹(gan)擾

    （5） 選擇易(yì)于實現(xiàn)傳感器(qì)單獨接(jiē)地的位(wei)置。

    （6） 盡可能(néng)遠離腐(fǔ)蝕性氣(qì)體。

    （7） 環境溫(wen)度應在(zai)儀表允(yun)許範圍(wéi)内，一體(tǐ)型儀表(biǎo)受結構(gòu)影響，對(dui)☎️安裝環(huan)境溫度(du)的要求(qiú)更高。

    （8） 環境(jing)相對濕(shī)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(yào)時加防(fáng)護罩。

    （10） 儀表(biao)防護等(deng)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(qiu)，電磁流(liu)量傳感(gan)器上遊(you)通常需(xū)有5 D的直管(guan)段，下遊(you)是3 D的直管(guǎn)段。

3.1.3 安裝位(wèi)置和流(liu)動方向(xiàng)

      傳(chuán)感器安(ān)裝方向(xiang)水平、垂(chui)直或傾(qīng)斜均可(kě)，不受限(xian)制。測量(liàng)固、液兩(liǎng)相流體(ti)垂直安(ān)裝，自下(xia)而上流(liú)動。可防(fáng)止水平(píng)安裝時(shí)襯裏下(xia)半部局(jú)部磨損(sun)嚴重，低(dī)流速時(shi)固相沉(chén)澱等缺(que)點。水平(píng)安裝時(shi)要使電(diàn)極軸線(xian)平行于(yú)地平線(xian)，如果電(dian)極軸線(xiàn)垂直于(yú)地平線(xian)，則處于(yú)底部的(de)電極易(yì)被沉積(ji)物覆蓋(gai)，頂部的(de)電極易(yì)被液💃🏻體(ti)中夾帶(dai)的氣泡(pao)覆蓋電(dian)極表🐪面(miàn)，造成輸(shu)出信🐪号(hào)波動。圖(tu)1所(suo)示管系(xì)中，c、d爲(wei)适宜位(wei)置；a、b、e爲不(bu)宜位置(zhì)，b處(chu)可能液(ye)體不充(chōng)滿，a、e處(chù)易積聚(jù)氣體，且(qiě)e處(chu)傳感器(qì)後管段(duàn)短也有(yǒu)可能不(bu)充滿。對(duì)于固、液(yè)兩👣相❌流(liú)，c處(chù)亦是不(bú)适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路(lu)管安裝(zhuang)

      在(zài)連續生(sheng)産的工(gong)藝管道(dào)上，爲了(le)在不影(yǐng)響生産(chan)的情況(kuàng)下對🏃儀(yi)表進行(háng)維修拆(chai)裝或内(nèi)部清洗(xi)，傳感器(qì)🤩應盡可(kě)能采用(yong)🔱與主工(gong)藝管道(dào)并聯安(an)裝的方(fang)式（旁路(lù)管安裝(zhuang)），如圖2所示(shi)。正常生(sheng)産時截(jie)止閥1關閉(bi)，截止閥(fá)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(kāi)截止閥(fá)l，關(guan)閉截止(zhi)閥2，3，就(jiù)能實現(xiàn)在不影(yǐng)響生産(chan)的情況(kuàng)下對流(liu)量計進(jin)行👣拆除(chú)。當需要(yào)清洗流(liú)量計内(nèi)部時，隻(zhi)需打開(kai)截止閥(fa)1，關(guan)閉截止(zhǐ)閥2、3，然(rán)後打開(kāi)流量計(ji)兩端盲(máng)闆即可(kě)清洗。

    圖2旁路(lù)管安裝(zhuang)

      但(dan)是對于(yu)管徑大(dà)于1. 5n韻管系(xi)因投資(zi)和空間(jiān)位置限(xian)制，不易(yi)實現旁(pang)路管安(ān)裝。此時(shi)爲了便(biàn)于管系(xi)停止運(yun)行時維(wéi)護人員(yuan)進入管(guǎn)🏃🏻‍♂️道檢測(cè)、清洗傳(chuán)感器❄️内(nei)壁，需在(zài)流量計(jì)附近工(gong)藝管道(dào)上設置(zhi)人孔。

3.1.5 負壓(yā)管系的(de)安裝

      氟塑(su)料襯裏(lǐ)傳感器(qì)須謹慎(shen)地應用(yong)于負壓(ya)管系。有(yǒu)❓可能出(chū)現負壓(yā)的正壓(yā)管系應(ying)防止産(chan)生負壓(yā)，例如液(ye)體溫度(du)高于室(shì)溫的管(guan)系中，當(dāng)管系停(tíng)止運行(hang)關閉傳(chuán)感器上(shàng)下遊截(jié)止✉️閥後(hou)，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(jie)地

      傳感器(qì)必須單(dan)獨接地(di)（接地電(diàn)阻lOOΩ以下）。分(fèn)離來自(zì)接地線(xian)混亂的(de)幹擾：超(chāo)聲儀器(qi)接地、設(she)備接地(di)、系統接(jiē)地、保護(hu)接地混(hùn)亂，各個(gè)接地點(dian)電✌️位分(fèn)布不均(jun)，不同接(jiē)地點間(jiān)存在電(dian)位差，引(yin)起地環(huán)路電流(liu)，影響系(xì)統正常(chang)工作。

2 .2 抗幹(gàn)擾措施(shī)

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻器(qi)在運行(hang)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(fu)近的儀(yi)電設備(bèi)動作。屏(ping)蔽幹擾(rǎo)源是抗(kàng)幹擾🚶‍♀️zui有(you)效的方(fāng)法：

    （1） 在變頻(pín)器的進(jin)線側安(an)裝進線(xiàn)電抗器(qi)及進線(xian)濾波器(qì)，抑制幹(gan)擾信号(hao)對電源(yuan)的幹擾(rao)。

    （2） 信(xin)号線全(quan)部采用(yòng)屏蔽線(xian)，屏蔽層(céng)可靠接(jie)地，布線(xian)時盡🎯量(liang)遠離變(bian)頻器的(de)進、出線(xian)。

    （3） 電(diàn)機電纜(lan)也采用(yòng)屏蔽電(dian)纜，屏蔽(bì)層可靠(kào)接地。原(yuan)勻速段(duàn)✉️的電機(jī)控制采(cǎi)用交流(liu)接觸器(qi)控制，接(jie)觸器線(xiàn)圈斷🌐、合(hé)瞬間産(chǎn)生電磁(ci)幹擾。針(zhen)對這種(zhǒng)情況，将(jiang)交流接(jiē)觸器改(gǎi)換成無(wu)噪聲固(gù)态接觸(chu)器，其控(kong)制電源(yuan)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(bao)護

     針對供(gòng)給超聲(sheng)儀器使(shi)用的電(dian)源直接(jiē)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(yong)圖7所示的(de)解止

     圖3負壓(ya)防止連(lián)接

型儀表(biao)原則上(shàng)接地應(ying)在傳感(gǎn)器一側(ce)，轉換器(qì)接地應(ying)在同一(yī)接地點(dian)。如傳感(gan)器裝在(zài)有陰極(jí)腐蝕保(bǎo)護管道(dao)上，除了(le)傳感器(qì)和接地(dì)環一起(qi)接地外(wài)，還要用(yòng)較粗銅(tong)導線（  16IT11112）繞道(dào)傳感器(qì)，跨接到(dao)管道的(de)2個(gè)連接法(fa)蘭上，使(shi)陰極保(bǎo)護電流(liu)與傳感(gǎn)器之間(jian)隔離。一(yi)些👣應用(yòng)場合的(de)雜散

電流(liú)過大，如(rú)電解槽(cao)沿着電(dian)解液的(de)洩漏電(diàn)流影響(xiang)電🌏磁🏃‍♂️流(liú)量計正(zheng)常測量(liàng)時，可采(cǎi)取在流(liu)量傳感(gǎn)器與其(qí)連接的(de)工藝管(guan)道之間(jian)進行電(dian)氣隔離(lí)的辦法(fǎ)。對有陰(yīn)極保護(hu)的管道(dào)，如果陰(yin)極保護(hu)電⭐流影(yǐng)響EMF測量時(shi)，也可以(yi)采取本(běn)方法。

3.2 轉換(huan)器安裝(zhuang)和連接(jie)電纜

      一體(ti)型電磁(ci)流量計(jì)不需要(yao)單獨安(an)裝轉換(huàn)器；分體(ti)式電磁(cí)流量🔴計(jì)的轉換(huan)器安裝(zhuāng)在傳感(gan)器附近(jin)或儀表(biǎo)室💯，安裝(zhuang)場所的(de)選擇餘(yu)地較大(da)，轉換器(qì)安裝環(huán)境條件(jian)比一體(ti)式好。其(qí)防護等(děng)級可降(jiang)低📞，例如(ru)，可選IP65或IP64（防塵(chen)防濺級(ji)）。安裝場(chang)所的要(yào)求與3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各(gè)條相同(tóng)。圖7電源淨(jing)化 轉換器(qi)和傳感(gǎn)器間距(jù)離受被(bei)測介質(zhi)電導率(lǜ)和信号(hao)電🛀纜型(xing)号（即電(dian)纜的分(fèn)布電容(róng)、導線截(jié)面和屏(ping)蔽層數(shù)等）的💛制(zhi)約，需選(xuan)用制造(zao)廠随儀(yi)表所附(fu)（或規定(dìng)型号）的(de)信号電(dian)纜。一般(ban)儀表“使用(yong)說明書(shū)”對(duì)不同電(diàn)導率液(ye)體提供(gòng)允許的(de)傳輸距(jù)離範圍(wéi)。通常，單(dān)✊層屏蔽(bì)電纜的(de)傳送距(jù)離爲50 m

       爲避(bì)免引入(rù)幹擾信(xin)号，信号(hao)電纜必(bì)須單獨(dú)穿在接(jiē)地保護(hu)📞鋼🤞管内(nei)，不能把(bǎ)信号電(dian)纜和電(diàn)源線安(an)裝在同(tóng)一鋼管(guan)内。

4. 結語

       随着(zhe)企業全(quán)面走向(xiang)市場，企(qǐ)業生産(chan)經營管(guan)理将進(jìn)🐇一步💘深(shen)化，流量(liang)計量越(yuè)顯重要(yao)。電磁流(liu)量計作(zuo)爲工業(yè)流量測(ce)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量儀⁉️表(biao)的一種(zhong)🔴，隻有在(zài)正确選(xuan)型、安裝(zhuang)和使用(yong)的前提(ti)下才能(néng)更好地(dì)發揮其(qi)作用，滿(mǎn)足企業(yè)計量的(de)要求，實(shi)現降低(dī)生産成(cheng)本、提高(gao)經濟效(xiào)益的👅目(mu)的。

因此廣(guang)州迪川(chuan)儀器儀(yí)表有限(xiàn)公司爲(wèi)更好儀(yi)器儀表(biao)而不🙇‍♀️斷(duan)努力