工業控(kòng)制中電磁(ci)流量計的(de)選型及應(ying)用

引(yǐn)言

      電(diàn)磁流量計(jì)有一系列(liè)優良特性(xìng)，可以解決(jué)其它流量(liang)計不易應(yīng)㊙️用的問題(tí)，如髒污流(liu)、腐蝕流的(de)測量。在電(diàn)磁流量計(jì)選型、安裝(zhuāng)和使用方(fang)面有一些(xiē)技巧和✔️注(zhù)意事項，根(gen)據實際應(yīng)用經驗對(duì)這些問題(tí)進行分析(xi)和讨論。

1. 電磁流(liu)量計的優(you)缺點

     與其它流(liu)量計相比(bǐ)，電磁流量(liang)計具有下(xià)列優點：

    （1） 由于測(cè)量通道是(shi)一段光滑(huá)直管，不會(hui)發生阻塞(sai)，因✂️此，适用(yong)🔴于測🔱量含(hán)固體顆粒(lì)的液固二(er)相流體，如(rú)紙漿、泥漿(jiāng)、污水等。

    （2） 不産生(shēng)流量檢測(cè)所造成的(de)壓力損失(shi)，節能效果(guǒ)好。

    （3） 所(suǒ)測的體積(ji)流量受流(liu)體密度、粘(zhan)度、溫度、壓(ya)力和電導(dao)率變化的(de)影響小。

    （4） 流量測(ce)量範圍度(dù)大，量程比(bi)可高達L l000可選流(liu)量範圍寬(kuan)，液體流速(su)一般可在(zai)0.5--1 0m/s内選(xuan)定。有些型(xing)号儀表可(ke)在現場根(gēn)據需要擴(kuò)大和縮小(xiǎo)流⁉️量測量(liang)範圍，而不(bu)必拆下儀(yí)表進行離(li)線實流标(biao)定。

    （5） 電(dian)磁流量計(jì)的口徑範(fàn)圍比其他(tā)品種流量(liang)儀表寬，從(cong)幾🐕毫米到(dao)3m;可測(cè)正反雙向(xiang)流量；也可(ke)測脈動流(liu)量（隻要脈(mò)動頻🈚率低(di)于激磁頻(pin)率很多）；儀(yi)表輸出本(běn)質上是線(xian)性的。

    （6） 可應用于(yú)腐蝕性流(liú)體的測量(liang)。

    （7） 與其(qi)它流量計(ji)相比，電磁(cí)流量計所(suǒ)需直管段(duàn)較短。

    但電磁流(liu)量計也存(cún)在以下缺(quē)點：

    （1） 不(bu)能測量電(diàn)導率很低(di)的液體．如(ru)石油制品(pin)。

    （2） 不能(neng)測量氣體(ti)、蒸汽和含(han)有較大氣(qì)泡的液體(ti)。

    （3） 由于(yú)襯裏材料(liao)和電氣絕(jue)緣材料的(de)限制，通用(yong)型電📱磁流(liu)量計不适(shì)用于較高(gāo)溫度。

    （4） 投資相對(duì)較高，特别(bié)是大口徑(jìng)流量的測(ce)量。

2. 電(dian)磁流量計(ji)的選型

    電磁流(liú)量計選型(xing)時應注意(yì)以下事項(xiàng)：

    （1） 液體(tǐ)電導率應(ying)高于允許(xu)的下限。各(ge)制造廠商(shang)生産的㊙️産(chǎn)品對電💃🏻導(dao)率下限值(zhi)有不同的(de)數值，目前(qian)，一般電磁(cí)流量📐計不(bu)能測✌️量電(diàn)導率低于(yú)5μS/cm的液(ye)體流量。

    （2） 液體流(liú)速應在流(liu)量計規定(dìng)的範圍内(nei)。一般電磁(ci)流♊量計🌏所(suǒ)測流🔆體平(píng)均流速應(yīng)在1-10m/s範(fan)圍内，部分(fen)廠家産品(pǐn)的流速範(fan)圍可在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的(de)電磁流量(liàng)計。若被測(cè)液體流速(sù)太低，可以(yǐ)考慮加裝(zhuang)異徑管，使(shi)流速控制(zhì)在規定範(fan)圍内。爲減(jian)小加裝異(yi)徑管造成(chéng)壓力損失(shī)和影響流(liu)速分布，要(yào)求異徑管(guan)中心錐角(jiao)不超過15。，而且越(yue)小越好。

    （3） 電極形(xing)式的選擇(ze)。通常，不産(chan)生結晶、結(jie)疤、不沾污(wū)電極的流(liú)體介質可(ke)選标準電(diàn)極；對有污(wu)泥等沾污(wu)電極的應(ying)用場合🌈，可(ke)選用具📐有(you)手動機械(xie)清污附件(jian)的💔刮刀式(shi)電極或可(kě)更換式電(dian)極。

    （4） 襯(chen)裏和電極(ji)材料的選(xuǎn)擇。根據液(yè)體的腐蝕(shí)性選用合(he)适的襯裏(lǐ)和電極材(cái)料。可查有(you)關材料的(de)防腐蝕🌐手(shǒu)冊選定電(dian)極🛀🏻材料；耐(nai)混酸等成(chéng)分複雜的(de)介質，應做(zuo)挂片🛀🏻試驗(yàn)。應根據被(bèi)♍測介質的(de)腐蝕性，磨(mo)損性及溫(wen)度來選擇(ze)電磁流量(liang)計的襯裏(lǐ)材料。

    （5） 滿足直管(guǎn)段的要求(qiu)和接地要(yao)求。從電極(jí)軸線開始(shǐ)📧測👨‍❤️‍👨量，一🆚般(bān)入口直管(guan)段不小于(yú)5D（直徑(jìng)），出口(kǒu)直管段不(bu)小于3D。爲使儀表(biao)可靠工作(zuò)，提高測量(liang)精度，不受(shou)外界寄生(sheng)電勢的幹(gan)擾⛱️，電磁流(liu)量計的傳(chuán)感器應良(liáng)好地單獨(du)接地。

    （6） 機型的選(xuǎn)擇。根據安(an)裝、使用和(hé)維護條件(jian)，選用檢測(ce)和變送部(bu)分組合在(zài)一起的一(yi)體型或分(fèn)體型電磁(cí)流量🌈計。

    （7） 儀表防(fang)護等級的(de)選擇。按照(zhao)國标GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選(xuan)用儀表外(wai)殼防護等(děng)級。例如，IP65爲防噴(pēn)水型，它允(yǔn)許水從任(rèn)何方向對(dui)儀表噴水(shuǐ)，儀🔞表仍能(neng)正常工作(zuò)；IP67爲防(fáng)浸水型，它(tā)允許儀表(biǎo)短時間内(nèi)全部浸入(ru)水中仍能(néng)正常工作(zuo)。

    （8） 儀表(biao)安裝位置(zhì)的選擇。由(yóu)于電磁流(liú)量計不能(neng)在不滿管(guǎn)或📧空管🔞情(qing)況下工作(zuo)，所以應保(bao)證測量管(guan)在所有時(shi)間内🆚必須(xū)*注滿介質(zhi)。

3. 電磁(cí)流量計的(de)安裝

    安裝時應(yīng)注意以下(xià)事項：

    （1） 液體應具(ju)有測量所(suǒ)需的電導(dǎo)率，并要求(qiú)電導率分(fèn)布大體⛷️上(shàng)均勻。因此(ci)流量傳感(gǎn)器安裝要(yào)避開容易(yì)産生電導(dǎo)🌈率不均勻(yun)⛹🏻‍♀️的場所，例(li)如其上遊(yóu)附近加入(ru)藥液，加液(yè)點設于傳(chuán)感器下遊(yóu)🥵；液體有混(hun)合時，其分(fen)布應大體(ti)均勻。

    （2） 使用時傳(chuán)感器測量(liàng)管必須充(chōng)滿液體（非(fei)滿管型例(lì)外）。

    （3） 液(ye)體應與地(di)同電位。當(dang)工藝管道(dào)是塑料等(deng)絕緣材料(liào)時，輸送液(ye)體會産生(shēng)摩擦靜電(dian)，造成液體(ti)與地間有(yǒu)電位差，爲(wei)此需良好(hao)接地。

3. 1 流量傳感(gǎn)器的安裝(zhuāng)

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁流量(liàng)傳感器對(dui)安裝場所(suǒ)有以下要(yao)求：

    （1） 測(ce)量混合相(xiàng)流體時，應(yīng)選擇不會(huì)引起相分(fèn)離的場⚽所(suǒ)安裝傳感(gan)器；測量雙(shuāng)組分液體(ti)時，傳感器(qì)應避免裝(zhuāng)在🔴混合尚(shang)未🌍均勻的(de)下遊；測量(liang)化學反應(ying)物料時，傳(chuán)感器應安(an)裝在反應(ying)充分完成(chéng)段的下遊(yóu)。

    （2） 盡量(liàng)避免測量(liang)管内形成(chéng)負壓。

    （3） 安裝位置(zhi)應選擇震(zhen)動小的場(chang)所，特别是(shi)一體型儀(yí)表。

    （4） 遠(yuǎn)離大電機(jī)、大變壓器(qì)等，避免引(yin)入電磁幹(gan)擾

    （5） 選(xuan)擇易于實(shi)現傳感器(qì)單獨接地(dì)的位置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐蝕(shi)性氣體。

    （7） 環境溫(wēn)度應在儀(yí)表允許範(fan)圍内，一體(ti)型儀表受(shòu)結構影響(xiang)，對安裝環(huan)境溫度的(de)要求更高(gāo)。

    （8） 環境(jing)相對濕度(du)應在儀表(biǎo)允許範圍(wei)内。

    （9） 犀(xī)可能避免(miǎn)受陽光直(zhí)照，必要時(shí)加防護罩(zhào)。

    （10） 儀表(biǎo)防護等級(jí)應滿足應(yīng)用要求。

3.1.2 直管段(duàn)長度要求(qiu)

      根據(jù)儀表精度(du)要求，電磁(ci)流量傳感(gǎn)器上遊通(tōng)常需有5 D的直管(guan)段，下遊是(shi)3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝位置(zhi)和流動方(fāng)向

      傳(chuan)感器安裝(zhuāng)方向水平(píng)、垂直或傾(qing)斜均可，不(bu)受限制。測(ce)量固👅、液兩(liang)相流體垂(chui)直安裝，自(zì)下而上流(liú)動。可防止(zhǐ)水平安👣裝(zhuāng)時襯裏下(xià)半🚶部局部(bu)磨損嚴重(zhòng)，低流速時(shí)固相沉澱(dian)等缺點。水(shuǐ)🐕平安裝時(shí)要使✊電極(ji)軸線平㊙️行(hang)于地平線(xian)，如果電極(ji)軸線垂✊直(zhí)于地平⭐線(xiàn)，則處于㊙️底(di)部的電極(jí)🌈易被沉積(ji)物覆蓋，頂(dǐng)部的💋電極(ji)易被液體(tǐ)中夾帶的(de)氣泡覆蓋(gài)電極表面(mian)，造成輸出(chū)信号波動(dòng)。圖1所(suo)示管系中(zhōng)，c、d爲适宜位(wèi)置；a、b、e爲(wèi)不宜位置(zhi)，b處可(kě)能液體不(bu)充滿，a、e處易(yì)積聚氣體(tǐ)，且e處(chù)傳感器後(hòu)管段短也(ye)有可能不(bú)充滿。對于(yú)固、液兩相(xiang)🈲流，c處(chù)亦是不适(shì)宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路(lù)管安裝

      在連續(xu)生産的工(gōng)藝管道上(shang)，爲了在不(bú)影響生産(chǎn)的情況下(xià)對儀表進(jin)行維修拆(chāi)裝或内部(bù)清洗，傳感(gan)器😄應盡可(kě)能采用與(yǔ)主🈲工藝💯管(guan)道并聯安(an)裝的方式(shì)（旁路管安(an)裝），如圖2所示。正(zhèng)常生産時(shí)截止閥1關閉，截(jie)止閥2、3打開(kāi)，流體就可(ke)流過流量(liang)計實現流(liu)量測量。當(dāng)傳感器🌈發(fa)生故障需(xū)拆下維修(xiu)時，隻要打(dǎ)開截止閥(fa)l，關閉(bi)截止閥2，3，就(jiù)能實現在(zài)不影響生(shēng)産的情況(kuàng)下對流量(liang)計進行拆(chai)除。當需要(yào)清洗流量(liàng)計内部時(shí)，隻需打開(kai)截止閥1，關閉截(jié)止閥2、3，然後(hou)打開流量(liang)計兩端盲(máng)闆即可清(qīng)洗。

    圖(tu)2旁路(lù)管安裝

      但是對(dui)于管徑大(da)于1. 5n韻(yun)管系因投(tou)資和空間(jian)位置限制(zhi)，不易實現(xiàn)旁路管安(ān)✉️裝。此♊時爲(wei)了便于管(guǎn)系停止運(yùn)行時維護(hù)人員進入(rù)管道檢💋測(cè)、清洗傳感(gan)器内壁，需(xū)在流量計(jì)附近工🔴藝(yi)管道上設(shè)置人孔。

3.1.5 負壓管(guǎn)系的安裝(zhuāng)

      氟塑(su)料襯裏傳(chuan)感器須謹(jin)慎地應用(yòng)于負壓管(guan)系。有可能(neng)出現負✨壓(yā)的正壓管(guan)系應防止(zhǐ)産生負壓(ya)，例如液體(ti)溫度高于(yu)室溫的管(guan)⛱️系中，當管(guan)系停止運(yùn)行關🔞閉傳(chuán)感器上下(xià)遊截止閥(fá)後，由于流(liú)體冷卻收(shou)縮就會形(xing)成負✏️壓，此(ci)時就應設(she)置如圖3所示的(de)負壓防止(zhi)連接。

3.1.6 接地

      傳感器必(bi)須單獨接(jiē)地（接地電(diàn)阻lOOΩ以(yi)下）。分離來(lai)自接地線(xiàn)混亂的幹(gan)擾：超聲儀(yi)器接地、設(she)備接📞地、系(xì)統接地、保(bǎo)護接地混(hun)亂，各個接(jiē)地點電位(wèi)分布不均(jun)，不同接地(di)點間存在(zài)電位差，引(yǐn)起地環🔞路(lù)電流，影響(xiang)系♍統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹擾措(cuo)施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變(biàn)頻器在運(yun)行時會産(chan)生高次諧(xié)波，造成電(diàn)壓波形畸(ji)😍變，嚴重影(ying)響附近的(de)儀電設備(bèi)動作。屏蔽(bì)幹擾源是(shi)抗幹擾zui有(you)效的方👉法(fǎ)：

    （1） 在變(bian)頻器的進(jìn)線側安裝(zhuāng)進線電抗(kàng)器及進線(xiàn)濾波器，抑(yi)制幹擾信(xìn)号對電源(yuán)的幹擾。

    （2） 信号線(xian)全部采用(yong)屏蔽線，屏(ping)蔽層可靠(kao)接地，布線(xian)時盡量遠(yuǎn)離✨變頻器(qi)的進、出線(xian)。

    （3） 電機(jī)電纜也采(cai)用屏蔽電(diàn)纜，屏蔽層(ceng)可靠接地(dì)。原勻🤟速段(duàn)💃🏻的電機控(kòng)制采用交(jiāo)流接觸器(qi)控制，接觸(chu)器線圈斷(duan)、合瞬♈間産(chan)生電磁幹(gan)擾。針對這(zhe)種情況，将(jiāng)交流接觸(chù)器改換成(chéng)無噪聲🌐固(gù)态接觸器(qi)，其控制電(diàn)源改用24直流穩(wen)壓電源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容吸(xī)收保護

     針對供(gòng)給超聲儀(yi)器使用的(de)電源直接(jiē)引至電網(wǎng)的問題，将(jiāng)儀器電源(yuan)和系統電(dian)源分開，采(cǎi)用圖7所示的解(jie)止

     圖(tú)3負壓(yā)防止連接(jie)

型儀(yi)表原則上(shang)接地應在(zai)傳感器一(yi)側，轉換器(qì)接地應在(zài)💚同一接🌏地(di)點。如傳感(gǎn)器裝在有(yǒu)陰極腐蝕(shi)保護管道(dao)上，除了傳(chuán)感器和接(jiē)地環一起(qǐ)接地外，還(hái)要用較粗(cū)銅導線（  16IT11112）繞道傳(chuán)感器，跨接(jiē)到管道的(de)2個連(lian)接法蘭上(shang)，使陰極保(bao)護電流與(yǔ)傳感器之(zhi)間隔離。一(yī)些🌍應🌈用場(chang)合的雜散(sàn)

電流(liú)過大，如電(dian)解槽沿着(zhe)電解液的(de)洩漏電流(liu)影響電磁(cí)流量🚶計💋正(zheng)常測量時(shi)，可采取在(zài)流量傳感(gǎn)器與其連(lian)接的工藝(yi)🤞管道之間(jiān)進行電氣(qì)隔離的辦(bàn)法。對有陰(yin)極保護的(de)管道，如果(guo)陰極保護(hù)電🙇🏻流影響(xiǎng)EMF測量(liàng)時，也可以(yǐ)采取本方(fang)法。

3.2 轉(zhuan)換器安裝(zhuang)和連接電(diàn)纜

      一(yi)體型電磁(cí)流量計不(bu)需要單獨(dú)安裝轉換(huàn)器；分體式(shì)電磁流量(liàng)計的轉換(huàn)器安裝在(zài)傳感器附(fu)近或儀🔴表(biǎo)室，安裝💁場(chǎng)所的選擇(ze)餘地較大(da)，轉換器安(ān)裝環境條(tiáo)件比一體(ti)式好。其防(fáng)護等級可(ke)降低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防(fang)塵防濺級(ji)）。安裝場所(suǒ)的要求與(yǔ)3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各條相同(tong)。圖7電(dian)源淨化 轉換器(qi)和傳感器(qì)間距離受(shou)被測介質(zhì)電導率和(he)信💛号電纜(lǎn)型号（即電(diàn)纜的分布(bu)電容、導線(xiàn)截面和屏(ping)蔽♻️層數等(děng)）的💰制約，需(xū)選用制造(zào)廠随儀表(biao)所附（或規(guī)定型号）的(de)信号電纜(lǎn)。一般儀表(biǎo)“使用(yòng)說明書”對不同(tóng)電導率液(yè)體提供允(yǔn)許的傳輸(shu)距離範圍(wei)。通常，單層(céng)屏蔽電纜(lan)的傳送距(ju)離爲50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信(xìn)号，信号電(diàn)纜必須單(dan)獨穿在接(jie)🔴地🏒保護鋼(gang)管内，不能(néng)把信号電(diàn)纜和電源(yuan)線安裝在(zai)同一🔆鋼管(guǎn)❓内。

4. 結(jié)語

       随(sui)着企業全(quan)面走向市(shì)場，企業生(shēng)産經營管(guǎn)理将進一(yi)步深化，流(liú)量計量越(yuè)顯重要。電(dian)磁流量計(jì)作爲工業(ye)流量測量(liàng)儀表的☎️一(yī)種，隻有在(zai)正确選型(xíng)、安裝和使(shǐ)用的前提(tí)下才能更(geng)好地發揮(huī)其作用，滿(mǎn)足企業計(ji)量的要🏒求(qiu)，實現降低(di)生産成本(ben)、提高經濟(ji)效益的🏃‍♀️目(mu)的。

因(yīn)此廣州迪(dí)川儀器儀(yi)表有限公(gōng)司爲更好(hǎo)儀器儀表(biǎo)而不斷努(nu)力