工業控(kòng)制中電(dian)磁流量(liang)計的選(xuǎn)型及應(ying)用

引言

      電磁(cí)流量計(ji)有一系(xi)列優良(liáng)特性，可(kě)以解決(jué)其它流(liu)量計不(bu)📞易應用(yong)的問題(tí)，如髒污(wu)流、腐蝕(shí)流的測(ce)量。在電(dian)磁流量(liang)🐕計選型(xíng)、安☀️裝和(hé)使用方(fang)面有一(yi)些技巧(qiao)和注意(yì)事項，根(gen)據實際(ji)應🏒用經(jing)驗對這(zhè)些問題(ti)進行分(fèn)析和讨(tao)論。

1. 電磁流(liú)量計的(de)優缺點(dian)

     與(yǔ)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(cí)流量計(jì)具有下(xià)列優點(dian)：

    （1） 由(yóu)于測量(liàng)通道是(shì)一段光(guang)滑直管(guǎn)，不會發(fa)生阻塞(sai)，因此，适(shì)用于測(ce)量含固(gù)體顆粒(lì)的液固(gu)二相流(liu)體，如紙(zhi)漿、泥漿(jiang)、污✂️水等(děng)。

    （2） 不(bú)産生流(liú)量檢測(ce)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(liú)量受流(liú)體密度(du)、粘度、溫(wēn)度、壓力(li)和電導(dǎo)☂️率變化(huà)的影響(xiǎng)小。

    （4） 流量測(ce)量範圍(wéi)度大，量(liàng)程比可(ke)高達L l000可選(xuan)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(xing)号儀表(biao)可在現(xiàn)場根據(ju)需要擴(kuò)大和縮(suō)小🌂流量(liàng)測量範(fàn)圍，而不(bu)必拆下(xià)儀表進(jin)行離線(xiàn)實流标(biao)定。

    （5） 電磁流(liu)量計的(de)口徑範(fan)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(xiàng)流量；也(yě)可測脈(mò)動流量(liang)（隻要脈(mò)動頻率(lü)低于激(jī)磁頻率(lǜ)很多）；儀(yi)表輸出(chū)本質上(shang)是線性(xìng)的。

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

    （7） 與(yu)其它流(liú)量計相(xiàng)比，電磁(cí)流量計(jì)所需直(zhí)管段較(jiào)短。

    但電磁(ci)流量計(jì)也存在(zai)以下缺(que)點：

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

    （2） 不能(neng)測量氣(qì)體、蒸汽(qì)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(ci)流量計(jì)不🐪适用(yong)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(liang)的測量(liang)。

2. 電(diàn)磁流量(liang)計的選(xuǎn)型

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

    （1） 液(ye)體電導(dao)率應高(gao)于允許(xu)的下限(xian)。各制造(zao)廠商生(sheng)産的🙇‍♀️産(chan)品對📧電(dian)㊙️導率下(xia)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(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(ji)所🈚測👅流(liú)體平均(jun)流速應(ying)在1-10m/s範圍内(nei)，部分廠(chǎng)家産品(pin)的流速(su)範圍可(ke)在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的電磁(cí)流量計(ji)。若被測(ce)液體流(liu)速太低(dī)，可以考(kǎo)慮加裝(zhuāng)🔞異徑管(guan)，使🈲流速(su)控制在(zài)規定範(fàn)圍内。爲(wèi)減小加(jiā)裝異徑(jìng)管造成(cheng)壓力損(sǔn)失和影(yǐng)響流速(sù)分布，要(yào)求異徑(jìng)管中心(xin)🔞錐角不(bú)超過15。，而且(qie)越小越(yue)好。

    （3） 電極形(xíng)式的選(xuǎn)擇。通常(cháng)，不産生(shēng)結晶、結(jie)疤、不沾(zhān)污電極(ji)的流體(ti)介質可(kě)選标準(zhǔn)電極；對(dui)有污泥(ni)等沾污(wū)電極的(de)應用🈲場(chang)合，可選(xuǎn)用具👄有(yǒu)手動機(ji)械清污(wū)附件的(de)刮刀式(shi)電極或(huò)可更換(huan)式電極(ji)。

    （4） 襯(chen)裏和電(dian)極材料(liao)的選擇(zé)。根據液(yè)體的腐(fǔ)蝕性選(xuan)用合适(shì)的襯❌裏(li)和電極(ji)材料。可(ke)查有關(guān)材料的(de)防腐蝕(shi)手冊選(xuan)定電極(jí)材料🌍；耐(nài)混酸等(děng)成分複(fú)雜的介(jie)質，應做(zuo)挂片試(shì)驗。應根(gen)據被測(cè)介質🍉的(de)腐蝕性(xìng)，磨損性(xing)及溫度(du)來選擇(zé)電磁流(liú)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(dian)極軸線(xian)開始測(ce)量，一🌂般(ban)入口直(zhi)管段不(bú)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(kào)工作，提(ti)高測量(liang)精度，不(bu)受外界(jie)寄生電(diàn)勢的幹(gan)擾🐇，電磁(cí)流量計(jì)的傳感(gǎn)器應良(liang)好地單(dān)獨接地(di)。

    （6） 機(ji)型的選(xuǎn)擇。根據(jù)安裝、使(shǐ)用和維(wei)護條件(jian)，選用檢(jiǎn)測✂️和變(biàn)送部👅分(fèn)組合在(zài)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(hu)等級的(de)選擇。按(an)照國标(biao)GB420 8-8規(guī)定的應(ying)用環境(jìng)，選用儀(yí)表外殼(ke)防護等(deng)級。例如(ru)，IP65爲(wei)防噴水(shuǐ)型，它允(yun)許水從(cóng)任何方(fāng)向對儀(yí)表噴水(shui)，儀☁️表💛仍(réng)能正常(chang)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(jìn)入水中(zhōng)仍能正(zhèng)常工🥰作(zuò)。

    （8） 儀(yi)表安裝(zhuāng)位置的(de)選擇。由(yóu)于電磁(cí)流量計(ji)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(liang)管在所(suo)有時間(jiān)内必須(xū)*注滿介(jiè)質。

3. 電磁流(liu)量計的(de)安裝

    安裝(zhuāng)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(dian)導率，并(bìng)要求電(diàn)導率分(fen)布大體(ti)上均勻(yún)。因此流(liu)量傳感(gan)器安裝(zhuāng)要避開(kai)容易産(chan)生電導(dao)率不均(jun1)勻的場(chang)所，例如(rú)其上遊(you)附近加(jiā)入藥液(ye)，加液點(dian)設⁉️于傳(chuan)感器下(xia)遊🛀；液體(tǐ)有混合(he)時，其分(fen)布應大(da)體均勻(yún)。

    （2） 使(shi)用時傳(chuan)感器測(ce)量管必(bì)須充滿(man)液體（非(fei)滿管型(xing)例💋外）。

    （3） 液體(ti)應與地(di)同電位(wei)。當工藝(yì)管道是(shì)塑料等(děng)絕緣材(cai)料時，輸(shu)㊙️送液㊙️體(ti)會産生(sheng)摩擦靜(jìng)電，造成(chéng)液體與(yu)地間🧑🏾‍🤝‍🧑🏼有(you)電位差(cha)，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(zhuāng)場所

    電磁(ci)流量傳(chuan)感器對(dui)安裝場(chang)所有以(yi)下要求(qiu)：

    （1） 測(ce)量混合(he)相流體(tǐ)時，應選(xuǎn)擇不會(huì)引起相(xiang)分離的(de)場所安(an)裝🥵傳感(gan)器；測量(liang)雙組分(fèn)液體時(shí)，傳感器(qì)應避免(miǎn)裝在混(hùn)合尚未(wèi)均勻的(de)下遊；測(ce)量化學(xue)反應物(wu)料時，傳(chuán)感器應(ying)安裝在(zài)反應🌐充(chōng)分完成(cheng)段的下(xià)遊。

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

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

    （4） 遠離(li)大電機(jī)、大變壓(ya)器等，避(bi)免引入(ru)電磁幹(gàn)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(neng)遠離腐(fǔ)蝕性氣(qì)體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在(zai)儀表允(yǔn)許範圍(wéi)内，一體(tǐ)型儀表(biao)受結構(gòu)☔影響💞，對(duì)安♍裝環(huán)境溫度(du)的要求(qiu)更高。

    （8） 環境(jing)相對濕(shī)度應在(zai)儀表允(yǔn)許範圍(wei)内。

    （9） 犀可能(neng)避免受(shou)陽光直(zhí)照，必要(yao)時加防(fang)護罩。

    （10） 儀表(biǎo)防護等(deng)級應滿(man)足應用(yòng)要求。

3.1.2 直管(guǎn)段長度(dù)要求

      根據(ju)儀表精(jing)度要求(qiu)，電磁流(liú)量傳感(gan)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(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(qing)斜均可(ke)，不受限(xian)制。測量(liàng)固、液兩(liǎng)相流體(ti)垂直安(an)裝，自下(xia)而上流(liu)動。可防(fang)止水平(ping)安裝時(shi)襯裏下(xia)半部局(ju)部磨損(sun)嚴重，低(di)流速🏃‍♀️時(shi)固相沉(chen)澱等缺(que)點。水平(píng)安裝時(shí)要使電(diàn)極軸線(xian)平行于(yú)地平💰線(xian)，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(jī)物覆蓋(gài)，頂部的(de)電極易(yì)被液🧡體(tǐ)中夾帶(dai)的氣泡(pao)覆蓋電(diàn)極表面(mian)，造成輸(shu)出信㊙️号(hào)波動。圖(tú)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(chu)易積聚(ju)氣體，且(qiě)e處(chu)傳感器(qi)後管段(duàn)短也有(yǒu)可能不(bu)充滿。對(dui)于固、液(yè)兩相流(liú)，c處(chù)亦是不(bu)适宜的(de)位置。

3.1.4 旁路(lu)管安裝(zhuāng)

      在(zai)連續生(shēng)産的工(gong)藝管道(dao)上，爲了(le)在不影(yǐng)響生産(chǎn)的情況(kuang)下對儀(yi)表進行(hang)維修拆(chāi)裝或内(nei)部清洗(xi)，傳感器(qi)💘應盡可(kě)能采用(yong)與主工(gōng)藝管道(dào)并聯安(ān)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(jié)止閥1關閉(bì)，截止閥(fa)2、3打開(kai)，流體就(jiù)可流過(guo)流量計(ji)實現流(liú)量測量(liang)。當傳感(gan)🏃🏻‍♂️器⁉️發⭐生(sheng)故障需(xu)拆下維(wéi)修時，隻(zhi)要打開(kai)截止閥(fa)l，關(guān)閉截止(zhǐ)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(jìn)行❗拆除(chú)。當需要(yao)清洗流(liú)量計内(nei)部時，隻(zhī)需打開(kai)截止閥(fá)1，關(guan)閉截止(zhi)閥2、3，然(rán)後打開(kai)流量計(jì)兩端盲(máng)闆即可(ke)清洗。

    圖2旁路(lu)管安裝(zhuang)

      但(dan)是對于(yú)管徑大(da)于1. 5n韻管系(xi)因投資(zi)和空間(jiān)位置限(xiàn)制，不易(yì)實現旁(páng)路管安(ān)裝。此時(shi)爲☁️了便(biàn)于管系(xi)停止運(yùn)行時維(wéi)護人員(yuan)進入管(guan)道檢🔅測(ce)、清💛洗傳(chuan)🔴感器内(nèi)壁，需在(zài)流量計(jì)附近工(gong)藝管道(dào)上設置(zhì)人孔。

3.1.5 負壓(yā)管系的(de)安裝

      氟塑(sù)料襯裏(lǐ)傳感器(qì)須謹慎(shèn)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(yīng)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(ting)止運行(háng)關閉傳(chuan)感器上(shang)下遊截(jié)止閥後(hou)，由于流(liu)體冷卻(que)收縮就(jiù)會形成(chéng)負壓，此(cǐ)時就應(ying)設置如(rú)圖3所示的(de)負壓防(fang)止連接(jie)。

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(fen)離來自(zi)接地線(xian)混亂的(de)幹擾：超(chao)聲儀器(qi)接地、設(shè)♻️備🌈接地(di)、系統接(jie)地、保護(hu)接地混(hùn)亂，各個(gè)接地點(diǎn)電位分(fen)布不均(jun)，不同接(jie)地點間(jian)存在電(dian)位差，引(yǐn)起地環(huán)路電流(liú)㊙️，影響系(xì)統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹(gan)擾措施(shī)

2.2.1 屏(ping)蔽

      變頻器(qì)在運行(hang)時會産(chǎn)生高次(cì)諧波，造(zào)成電壓(ya)波形畸(jī)🈲變，嚴重(zhòng)影響附(fu)近的儀(yi)電設備(bèi)動作。屏(píng)蔽幹擾(rǎo)源㊙️是抗(kang)幹擾zui有(yǒu)效的方(fāng)法：

    （1） 在變頻(pin)器的進(jin)線側安(ān)裝進線(xiàn)電抗器(qì)及進線(xiàn)濾波器(qì)，抑制幹(gan)擾🥵信号(hào)對電源(yuán)的幹擾(rǎo)。

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

    （3） 電(dian)機電纜(lan)也采用(yòng)屏蔽電(diàn)纜，屏蔽(bi)層可靠(kao)接地。原(yuán)勻👅速段(duàn)的電機(jī)控制采(cǎi)用交流(liú)接觸器(qi)控制，接(jiē)觸器線(xiàn)✉️圈斷、合(hé)瞬間産(chǎn)生電磁(cí)幹擾。針(zhēn)對這種(zhǒng)情況，将(jiang)交流接(jie)觸器改(gai)換成無(wú)噪聲固(gu)态接觸(chu)器，其控(kong)制電源(yuán)改用24直流(liú)穩壓電(diàn)源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容(rong)吸收保(bao)護

     針對供(gong)給超聲(shēng)儀器使(shǐ)用的電(diàn)源直接(jiē)引至電(diàn)網的問(wen)題，将儀(yí)⛷️器電源(yuan)和系統(tong)電源分(fèn)開，采用(yòng)圖7所示的(de)解止

     圖3負壓(yā)防止連(lian)接

型儀表(biǎo)原則上(shàng)接地應(yīng)在傳感(gan)器一側(cè)，轉換器(qi)接地🔴應(yīng)在同一(yi)接地點(diǎn)。如傳感(gǎn)器裝在(zài)有陰極(ji)腐蝕保(bao)護✍️管道(dao)上，除💜了(le)傳💃🏻感器(qì)和接地(dì)環一起(qǐ)接地外(wài)，還要用(yong)較粗銅(tóng)導線（  16IT11112）繞道(dao)傳感器(qi)，跨接到(dao)管道的(de)2個(gè)連接法(fǎ)蘭上，使(shǐ)陰極保(bǎo)護電流(liu)與傳感(gǎn)器之間(jian)隔💛離。一(yī)些🤞應用(yong)場合的(de)雜散

電流(liu)過大，如(rú)電解槽(cáo)沿着電(dian)解液的(de)洩漏電(diàn)流影響(xiǎng)🐉電磁流(liú)量計正(zheng)常測量(liang)時，可采(cǎi)取在流(liu)量傳感(gǎn)器與其(qi)連接的(de)工藝管(guan)道🧑🏽‍🤝‍🧑🏻之間(jiān)進行電(diàn)氣隔離(li)的辦法(fa)。對😍有陰(yin)極保護(hù)的管道(dao)，如果陰(yin)極保護(hù)電流影(yǐng)響EMF測量時(shí)，也可以(yǐ)采取本(běn)方法。

3.2 轉換(huàn)器安裝(zhuāng)和連接(jiē)電纜

      一體(tǐ)型電磁(ci)流量計(ji)不需要(yào)單獨安(an)裝轉換(huan)器；分體(ti)式電磁(cí)流🌈量☂️計(ji)的轉換(huàn)器安裝(zhuang)在傳感(gǎn)器附近(jìn)或儀表(biǎo)室，安裝(zhuāng)場所的(de)選擇餘(yú)地較大(dà)，轉換器(qì)安裝環(huan)境條件(jiàn)比一體(tǐ)式好。其(qí)防護等(děng)級🏃‍♀️可降(jiàng)低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防塵(chén)防濺級(jí)）。安裝場(chǎng)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(jìng)化 轉換器(qì)和傳感(gǎn)器間距(jù)離受被(bèi)測介質(zhì)電導率(lü)和信号(hao)電纜型(xíng)号㊙️（即電(dian)纜的分(fen)布電容(rong)、導線截(jié)面和屏(ping)蔽🏃‍♀️層數(shu)等）的制(zhì)約，需選(xuan)用制造(zao)廠随儀(yi)表所附(fu)（或規定(ding)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(dian)導率液(yè)體提供(gong)允許的(de)傳輸距(ju)離範圍(wéi)。通常㊙️，單(dan)層屏蔽(bi)電纜的(de)傳送距(ju)離爲50 m

       爲避(bì)免引入(rù)幹擾信(xin)号，信号(hào)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(diàn)纜和電(diàn)源線安(ān)裝在同(tong)一鋼管(guǎn)内。

4. 結語

       随着(zhe)企業全(quán)面走向(xiang)市場，企(qi)業生産(chan)經營管(guǎn)理将進(jin)💘一步🔴深(shēn)化，流量(liàng)計量越(yue)顯重要(yào)。電磁流(liú)量計作(zuo)爲工☁️業(yè)流量測(cè)量儀表(biǎo)的😄一種(zhong)✨，隻有在(zai)正确選(xuan)型、安裝(zhuāng)和使用(yong)的前提(tí)下才能(neng)更🏃好地(di)發💋揮其(qi)作用，滿(man)足企業(ye)🎯計量的(de)要❄️求，實(shí)現降低(di)生産成(cheng)🐕本、提高(gāo)經🐕濟效(xiào)益的✊目(mu)的。

因此廣(guang)州迪川(chuan)儀器儀(yi)表有限(xiàn)公司爲(wei)更好儀(yi)器儀表(biao)而不斷(duan)努力