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

引言

      電磁流量(liàng)計有一系列(lie)優良特性，可(ke)以解決其它(ta)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(zhuāng)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(lùn)。

1. 電磁流(liú)量計的優缺(que)點

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

    (1) 由(you)于測量通道(dào)是一段光滑(huá)直管，不會發(fa)生阻塞，因此(cǐ)，适用于測量(liàng)含固體顆粒(lì)的液固二相(xiang)流體，如紙漿(jiang)、泥漿、污水等(deng)。

    (2) 不産生(sheng)流量檢測所(suo)造成的壓力(lì)損失，節能效(xiào)果好。

    (3) 所(suǒ)測的體積流(liu)量受流體密(mi)度、粘度、溫度(du)、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(bi)可高達 L l000可選流量範(fàn)圍寬，液體流(liú)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(wei)，而不必拆下(xia)儀表進行離(li)線實流标🥵定(dìng)。

    (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(háo)米到 3m;可(kě)測正反雙向(xiang)流量；也可測(cè)脈動流量（隻(zhī)要脈動頻率(lü)✊低于激磁💋頻(pin)率很多）；儀表(biǎo)輸出本質上(shang)是線性的🌐。

    (6) 可應用于(yu)腐蝕性流體(tǐ)的測量。

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

    但電磁(ci)流量計也存(cun)在以下缺點(diǎn)：

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

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

    (3) 由于襯裏(li)材料和電氣(qì)絕緣材料的(de)限制，通用型(xíng)電磁流量計(jì)不适用于較(jiao)高溫度。

    (4) 投資相對較(jiào)高，特别是大(da)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(yi)以下事項：

    (1) 液體電導(dao)率應高于允(yǔn)許的下限。各(gè)制造廠商生(shēng)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(tǐ)流量。

    (2) 液(yè)體流速應在(zai)流量計規定(ding)的範圍内。一(yi)般電磁流量(liàng)計👄所測流體(tǐ)平均流速應(yīng)在 1-10m/s範圍(wei)内，部分廠家(jia)産品的流速(sù)範圍可在 0.3-12m/s如西尼爾(ěr) SINIER的電磁(ci)流量計。若被(bei)測液體流速(su)太低，可以考(kǎo)慮加裝異👅徑(jìng)管，使流速控(kòng)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(liú)速分布，要求(qiu)異徑管中心(xīn)錐角不超過(guò) 15。，而且越(yuè)小越好。

    (3) 電極形式的(de)選擇。通常，不(bu)産生結晶、結(jié)疤、不沾污電(dian)極的👈流體☀️介(jiè)質可選标準(zhǔn)電極；對有污(wu)泥等沾污電(dian)✔️極的應用場(chang)合🌈。

    (4) 襯裏(li)和電極材料(liào)的選擇。根據(jù)液體的腐蝕(shi)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(cè)選定電極材(cái)料💃🏻；耐混酸等(deng)成分複雜的(de)介質，應做挂(guà)片試驗。應根(gen)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(ru)口直管段不(bu)小于 5D(直(zhí)徑 )，出口(kǒu)直管段不小(xiǎo)于 3D。爲使(shǐ)儀表可靠工(gong)作，提高測量(liang)精度，不受外(wai)界寄生電勢(shi)的幹擾，電磁(cí)流量計的傳(chuan)感器應良好(hao)地單獨🈲接地(dì)💁。

    (6) 機型的(de)選擇。根據安(ān)裝、使用和維(wéi)護條件，選用(yong)檢測和變送(sòng)部分組合在(zài)一起的一體(ti)型或分體型(xíng)電磁🔞流量計(jì)。

    (7) 儀表防(fang)護等級的選(xuan)擇。按照國标(biao) GB420 8-8規定的(de)應用環境，選(xuan)用儀表外殼(ke)防護等級。例(li)如， IP65爲防(fáng)噴水型，它允(yun)許水從任何(he)方向對儀表(biao)噴水，儀表♉仍(réng)能🏃🏻正常工作(zuò)； IP67爲防浸(jin)水型，它允許(xǔ)儀表短時間(jiān)内全部浸入(rù)水中仍能正(zheng)常㊙️工作。

    (8) 儀表安裝位(wèi)置的選擇。由(you)于電磁流量(liang)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(suo)有時㊙️間内必(bì)須*注滿介質(zhi)。

3. 電磁流(liu)量計的安裝(zhuāng)

    安裝時(shí)應注意以下(xià)事項：

    (1) 液(yè)體應具有測(ce)量所需的電(dian)導率，并要求(qiú)電導率分♉布(bù)大體上均勻(yún)。因此流量傳(chuan)感器安裝要(yào)避開容易産(chǎn)生電導率不(bu)均勻的場所(suo)，例如其上遊(you)附近加入藥(yào)液，加液點設(shè)于傳感器下(xia)遊；液體有混(hun)合時，其分布(bu)應大體均勻(yun)。

    (2) 使用時(shí)傳感器測量(liang)管必須充滿(mǎn)液體（非滿管(guǎn)型例🥵外）。

    (3) 液體應與地(di)同電位。當工(gōng)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(cheng)液體與地間(jian)🤞有電位差，爲(wei)此需良好接(jie)地。

3. 1 流量(liang)傳感器的安(ān)裝

3.1.1 安裝(zhuāng)場所

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

    (1) 測量(liang)混合相流體(tǐ)時，應選擇不(bú)會引起相分(fen)離的場所安(an)裝傳感器；測(cè)量雙組分液(ye)體時，傳感器(qi)應避免裝在(zai)混合尚未均(jun)勻的下遊；測(cè)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(you)。

    (2) 盡量避(bi)免測量管内(nèi)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(dà)變壓器等，避(bi)免引入電磁(ci)幹擾

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

    (6) 盡可能(néng)遠離腐蝕性(xing)氣體。

    (7) 環(huán)境溫度應在(zài)儀表允許範(fàn)圍内，一體型(xing)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(mǎn)足應用要求(qiu)。

3.1.2 直管段(duan)長度要求

      根據儀表(biao)精度要求，電(diàn)磁流量傳感(gǎn)器上遊通常(chang)需有🏃‍♂️ 5 D的(de)直管段，下遊(yóu)是 3 D的直(zhí)管段。

3.1.3 安(ān)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(zhi)🌐。測量固、液兩(liǎng)相流體垂直(zhi)安裝，自下而(ér)上流動。可防(fáng)止水平安裝(zhuang)時襯裏下半(ban)部局部磨損(sun)嚴重，低流速(su)時固相沉澱(diàn)等缺點。水平(ping)安裝時要使(shǐ)電極軸線平(ping)行于地平⚽線(xiàn)，如果電極軸(zhóu)線垂🛀🏻直于地(di)平🈲線，則處于(yú)底部的電極(jí)✔️易被沉積物(wù)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(chéng)輸出信号波(bō)動。圖 1所(suo)示管系中， c、 d爲适(shi)宜位置； a、 b、 e爲(wèi)不宜位置， b處可能液(ye)體不充滿， a、 e處易(yì)積聚氣體，且(qie) e處傳感(gan)器後管段短(duǎn)也有可能不(bú)充滿。對于固(gu)、液兩📧相流， c處亦是不(bu)适宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路管(guan)安裝

      在(zai)連續生産的(de)工藝管道上(shàng)，爲了在不影(ying)響生産的情(qíng)況下對儀表(biǎo)進行維修拆(chāi)裝或内部清(qīng)洗，傳感器應(yīng)盡可能采用(yòng)與主工藝管(guan)道并聯安裝(zhuāng)的方式（旁路(lù)管安裝），如圖(tú) 2所示。正(zhèng)常生産時截(jie)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(liàng)。當傳感器發(fa)生🈲故障需拆(chai)下維修時，隻(zhi)要打開截止(zhi)閥 l，關閉(bi)截止閥 2， 3，就能實(shí)現在不影響(xiang)生産的情況(kuàng)下對流量計(ji)進行拆⛷️除。當(dāng)需要清洗流(liu)量計内部時(shi)，隻需打開截(jié)止閥 1，關(guān)閉截止閥 2、 3，然後(hòu)打開流量計(jì)兩端盲闆即(ji)可清洗。

    圖 2旁路(lù)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(yì)實現旁路管(guǎn)安裝。此時👉爲(wèi)了便于管系(xì)停止運行時(shí)維護人員進(jin)入管道檢測(cè)、清洗傳感器(qì)内壁，需在流(liu)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(chuan)感器須謹慎(shèn)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(shēng)負壓，例如液(yè)體溫度高于(yú)室溫的管系(xi)中，當管系停(ting)止運行關閉(bi)傳感器上下(xià)遊截止閥後(hou)，由于流體冷(lěng)卻收縮就✊會(hui)形成負💁壓，此(ci)時就應設置(zhi)如圖 3所(suǒ)示的負壓防(fáng)止連接。

3.1.6 接地

      傳(chuan)感器必須單(dan)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(shēng)儀器接地、設(she)備接地、系統(tong)接地、保護接(jiē)地混亂，各個(ge)接地點電位(wei)分布不均，不(bu)同接地點間(jian)存在電位差(cha)，引起地環路(lu)電流，影響系(xì)統正常工作(zuo)。

2 .2 抗幹擾(rao)措施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變頻(pin)器在運行時(shí)會産生高次(cì)諧波，造成電(dian)壓波形畸🧡變(biàn)，嚴重影響附(fu)近的儀電設(shè)備動作。屏蔽(bi)幹擾源是抗(kàng)幹擾zui有效的(de)方💃🏻法：

    (1) 在(zài)變頻器的進(jìn)線側安裝進(jin)線電抗器及(jí)進線濾波器(qì)，抑制幹擾👉信(xin)号對電源的(de)幹擾。

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

    (3) 電機電(dian)纜也采用屏(píng)蔽電纜，屏蔽(bi)層可靠接地(di)。原勻👄速😄段的(de)電🌂機控制采(cai)用交流接觸(chù)器控制，接觸(chu)器線圈斷、合(he)瞬間産生電(diàn)磁幹擾。針對(duì)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(dì)、濾波、阻容吸(xi)收保護

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

     圖 3負(fu)壓防止連接(jiē)

型儀表(biao)原則上接地(dì)應在傳感器(qi)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(qì)和接👄地環一(yī)起接地外，還(hai)要用較粗銅(tóng)導線 (  16IT11112)繞(rào)道傳感器，跨(kuà)接到管道的(de) 2個連接(jie)法蘭上，使陰(yīn)極保護電流(liu)與傳感器之(zhī)間隔離。一些(xiē)應用場合的(de)雜散

電(diàn)流過大，如電(dian)解槽沿着電(dian)解液的洩漏(lòu)電流影響電(diàn)磁流量計正(zhèng)常測量時，可(kě)采取在流量(liàng)傳感器與其(qi)連接的☔工藝(yi)管道之間進(jìn)行電氣隔離(li)的辦法。對有(yǒu)陰極🧑🏽‍🤝‍🧑🏻保護的(de)管道，如果陰(yin)極保護電🈲流(liú)影響 EMF測(ce)量時，也可以(yi)采取本方法(fa)。

3.2 轉換器(qì)安裝和連接(jie)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(jì)的轉換器安(ān)裝在傳感器(qì)附近或儀表(biao)室，安裝場所(suǒ)的選擇餘🔅地(dì)較大，轉換器(qi)安裝環境🛀🏻條(tiáo)件比一體式(shì)好。其防護等(děng)級☎️可降低，例(li)如，可選 IP65或 IP64（防塵(chén)防濺級）。安裝(zhuang)場所的要求(qiú)與 3 L 1+(3)、 (4)、 (6)、 (7)、 (8)、 (9)各條(tiao)相同。圖 7電源淨化  轉換器和(he)傳感器間距(ju)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(dǎo)線截面和屏(píng)蔽層數等）的(de)制約，需選♈用(yong)制造廠随儀(yí)表所附（或規(gui)定型号）的信(xin)号電纜。一般(ban)儀表 “使(shǐ)用說明書 ”對不同電(dian)導率液體提(ti)供允許的傳(chuán)輸距離範圍(wéi)。通常，單🚶層屏(píng)蔽電纜的傳(chuan)送距離爲 50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信号(hào)，信号電纜必(bì)須單獨穿在(zài)接地😘保☀️護鋼(gāng)管内，不能把(ba)信号電纜和(he)電源線安裝(zhuang)在同一鋼管(guǎn)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(shēn)💃🏻化，流🈲量計量(liang)越顯重要。電(diàn)磁流量計作(zuo)爲工業流量(liàng)測量儀🌈表的(de)一種，隻有在(zài)正确選型、安(an)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(jiang)🔴低生産成本(běn)、提高經濟效(xiao)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(qi)儀表而🏃🏻不🏃‍♀️斷(duan)努🐪力

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