1概述
電磁流量計(jì)是一種常用的流量測(cè)量?jī)x表,隨著現(xiàn)代精細(xì)化工技術(shù)的迅猛發(fā)展 ,越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于石化、造紙、冶金、環(huán)保、食品等行業(yè)領(lǐng)域。電磁流量計(jì)用于對(duì)復(fù)雜的工業(yè)管道系統(tǒng)進(jìn)行流體監(jiān)測(cè) [1]、對(duì)系統(tǒng)的原料及成品情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、為系統(tǒng)的自動(dòng)化控制提供依據(jù)等等。
由于電磁流量計(jì)分布分散 ,運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜,其安裝工藝極可能影響其運(yùn)行工況和發(fā)生故障的機(jī)率,從而影響整個(gè)儀表控制系統(tǒng)的運(yùn)行。故對(duì)電磁流量計(jì)原理的分析、安裝工藝的研究,以及調(diào)試技術(shù)的不斷總結(jié)和更新十分必要。
2電磁流量計(jì)的工作原理
智能電磁流量計(jì)主要由信號(hào)轉(zhuǎn)換器與傳感器構(gòu)成,其原理是基于法拉利電磁感應(yīng)定律,在傳感器中與被測(cè)管軸線垂直方向安裝一對(duì)檢測(cè)電極 ,當(dāng)流量計(jì)接入液態(tài)介質(zhì)管道 ,導(dǎo)電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由檢測(cè)電極測(cè)出,其理論數(shù)值為:
E = kVBd
式中 :E為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ;k為調(diào)整系數(shù) ,因儀表構(gòu)造而異 ;V為被測(cè)液體平均流速 ;B為磁感應(yīng)強(qiáng)度 ;d為被測(cè)管內(nèi)徑。
原理圖如圖 1所示,測(cè)量流量時(shí),流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),導(dǎo)電性流體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電勢(shì)。其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)兩個(gè)電極檢出,并通過(guò)電纜傳送至轉(zhuǎn)換器,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理及相關(guān)運(yùn)算后,將累計(jì)流量和瞬時(shí)流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏上。
3電磁流量計(jì)的選型
3.1口徑選擇
選擇電磁流量計(jì)時(shí)一般通過(guò)流體的性質(zhì)、流速等因素來(lái)確定其選用口徑。一般而言,當(dāng)管道流速在 0.5～1.5m/s為經(jīng)濟(jì)流速,若流體介質(zhì)對(duì)側(cè)壁磨損性較小,建議長(zhǎng)期流速大于 3m/s,但應(yīng)小于 7m/s,此時(shí)可選取小于管徑的流量計(jì)。
3.2內(nèi)襯材料選擇
電磁孔板流量計(jì)主要用于測(cè)量流體物質(zhì)的流量,而根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點(diǎn),應(yīng)選擇不同內(nèi)襯材料的流量計(jì) [2]。
電磁流量計(jì)通常所用的內(nèi)襯材料及其特點(diǎn)分述如下。
1)天然橡膠,其耐溫范圍為-10℃～70℃,耐磨損、絕緣性能好,耐腐蝕性能一般。 2)氯丁橡膠 ,較天然橡膠具有更好的彈性 ,也更耐磨,但耐寒性較差。
3)聚氨脂橡膠 ,適用溫度較天然橡膠更低 ,可達(dá) -25℃。 4)丁晴橡膠 ,較天然橡膠更耐高溫 ,更耐磨 ,彈性較差,但耐油性能相當(dāng)好。 5)聚四氟乙烯 ,是塑料的一種 ,它耐酸、堿性能,但對(duì)部分液態(tài)氟、氧、臭氧等非常態(tài)物質(zhì)的腐蝕及負(fù)壓等抵抗力較差,耐磨損性能也較差。 3.3電極材料的選擇電磁流量計(jì)的電極裝于其管道內(nèi)壁,與被測(cè)物質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電極的材料包括 :鈦 (Ti),耐強(qiáng)酸性 ;鉭 (Ta),測(cè)量精度高 ;鉑 -銥 (Pt-Yi)合金 ,耐腐蝕能力強(qiáng) ;哈氏合金 C (HC),可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測(cè)量 ; 316L,耐腐蝕能力一般,但價(jià)格低廉。
在選擇電磁流量計(jì)時(shí) ,應(yīng)根據(jù)測(cè)量的精密度要求、被測(cè)物腐蝕性、價(jià)格承受能力來(lái)進(jìn)行電極材料的選取 [3]。
3.4其它參數(shù)的選擇
電磁孔板流量計(jì)的選擇還應(yīng)考慮防護(hù)等級(jí)、連接法蘭及電纜等因素。電磁流量計(jì)的連接法蘭選擇應(yīng)根據(jù)管道確定,特別對(duì)于腐蝕性流體管道 ,不允許隨意對(duì)管道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加工焊接,應(yīng)慎重選擇。
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