淺談電磁流量計的正確使用
淺談電磁流量計的正確使用
摘要 :本文簡要介紹了電磁流量計的測量原理、特點及適用場合 ,結(jié)合工程實踐 ,提出了使用時需要注意的一些問題及處理方法。
關(guān)鍵詞 :電磁流量計測量處理方法
電磁流量計 (ElectromagneticFlowmeter)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律而工作的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。它能測量具有一定電導(dǎo)率的液體或液、固兩相介質(zhì)的體積流量 ,如酸、堿、鹽溶液 ,泥漿、礦漿、紙漿、藥漿、糖漿、果漿、血漿、污水等的體積流量。由于電磁流量計具有許多特點 ,因而近年來應(yīng)用相當(dāng)廣泛。本文就其使用中出現(xiàn)的一些問題提出了相應(yīng)的處理措施。
1測量原理
由電磁感應(yīng)定律可知 ,導(dǎo)體在磁場中運動而切割磁力線時 ,導(dǎo)體中便有感應(yīng)電勢產(chǎn)生。同理 ,在磁場中做切割磁力線運動的導(dǎo)電液體 ,也會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。當(dāng)滿足一定條件時 ,感應(yīng)電勢與管道中的導(dǎo)電液體的平均流速成正比。當(dāng)管道直徑和磁感強度不變時 ,感應(yīng)電勢與被測液體的體積流量或平均流速之間具有線性關(guān)系。若在液體管道兩側(cè)各插入一根電極 ,就可引出感應(yīng)電勢。測量此感應(yīng)電勢的大小 ,就可求得流量 [1]。
2電磁流量計的特點及適用場合
與其他流量計相比 ,電磁流量計具有其*的優(yōu)點和特定的應(yīng)用場合。
( 1)壓力損失小。測量導(dǎo)管是一段無阻流檢測元件和可動部件的光滑直管 ,不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失 ,流體的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力 ,節(jié)能 ,無機械慣性 ,反應(yīng)十分靈敏 ,適合于要求低阻力損失的大管徑液體流量的測量。
( 2)測量范圍寬。量程比通常為 20:1～50:1,可達 100:1,可選測量范圍寬。滿度值液體流速可在 0.5～10m/s。流量范圍為幾十 cm3/h到幾十萬 m3/h。管徑范圍為 2mm到 3000mm。有些型號的儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴大和縮小流量 (例如設(shè)有 4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù) ),不必取下作離線實際流量標定。
( 3)線性度好。流量信號與流體體積流量之間具有線性關(guān)系 ,故儀表具有均勻刻度 ,且流體的體積流量與介質(zhì)的物理性質(zhì) (如溫度、壓力、粘度、密度等 )、流動狀態(tài)無關(guān)。電磁流量計只需用水標定后 ,即可用來測量其他導(dǎo)電液體的體積流量而無須修正。
( 4)前置直管段長度要求較短。
( 5)可用于腐蝕性流體的流量測量。
( 6)可測脈動流量。當(dāng)然 ,電磁流量計也有其局限性和不足之處。一是不能測量電導(dǎo)率很低的液體 ,如石油制品和有機溶劑等。二是不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。通用型電磁流量計由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制 ,不能用于測量溫度和壓力較高的液體。三是流速與速度分布不符合設(shè)定條件時 ,將產(chǎn)生較大的測量誤差。四是當(dāng)液體流速過低時 ,要把與干擾信號相同數(shù)量級的感應(yīng)電勢進行放大和測量是較困難的 ,且
儀表也易產(chǎn)生零點漂移。因此 ,電磁流量計的滿量程流速下限一般不得低于 0.3m/s[2]。
3使用時需要注意的問題及處理方法
由于電磁流量計具有上述特點 ,使用時 ,有一些問題需要引起特別注意。
( 1)液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率 ,并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量變送器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所,例如其上游附近加入藥液 ,加液點設(shè)在變送器下游。 ( 2)變送器測量管必須充滿液體 (非滿管型例外 )。變送器應(yīng)安裝在任何時候測量導(dǎo)管內(nèi)都能充滿液體的地方 ,以防止由于測量導(dǎo)管內(nèi)沒有液體而指針不在零位所造成的錯覺。測量管是垂直安裝 ,使被測液體自下而上流經(jīng)儀表 ,這樣 ,可以避免在導(dǎo)管中有沉淀物或在介質(zhì)中有氣泡而造成測量誤差。如不能垂直安裝時 ,也可水平安裝 ,但要使兩電極在同一水平面上。
( 3)電磁流量計的信號比較弱 ,在滿量程時只有 2.5～8mV,流量很小時 ,輸出僅有幾微伏 ,外界略有干擾就能影響測量的精度。因此 ,變送器的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管、以及變送器兩端的管道都要接地。并且要求單獨設(shè)置接地點 ,不要連接在電機、電器等的公用地線或上下水管道上。轉(zhuǎn)換部分已通過電纜線接地 ,故匆再行接地 ,以免因地電位的不同而引入干擾。
( 4)變送器的安裝地點應(yīng)遠離一切電磁場 (例如大功率電機、變壓器等 )且不能有振動。儀表的運行經(jīng)驗表明 ,即使變送器接地良好 ,當(dāng)變送器附近的電力設(shè)備有較強的漏地電流 ,或在安裝變送器的管道上存在較大的雜散電流 ,或進行電焊時 ,都將引起干擾電勢的增加 ,進而影響儀表正常運行。
( 5)變送器和轉(zhuǎn)換器必須使用同一相電源 ,否則由于檢測信號和反饋信號相差 -120°的相位 ,使儀表不能正常工作。
( 6)變送器使用日久且在導(dǎo)管內(nèi)壁沉積垢層后 ,也會影響測量精度。尤其是垢層電阻過小將導(dǎo)致電極短路 ,表現(xiàn)為流量信號愈來愈小甚至驟然下降。測量線路中電極短路 ,除上述導(dǎo)管內(nèi)壁附著垢層造成以外 ,還可能是導(dǎo)管內(nèi)絕緣襯里被破壞 ,或是由于變送器長期在酸、堿、鹽霧較濃的場所工作 ,使用一段時間后 ,信號插座被腐蝕 ,絕緣被破壞而造成的。所以 ,在使用中必須注意保護。
( 7)轉(zhuǎn)換器和傳感器之間距離受制于被測介質(zhì)電導(dǎo)率和信號電纜型號 ,即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。應(yīng)盡量采用制造廠隨儀表所附 (或規(guī)定型號 )的信號電纜。液體的電導(dǎo)率較低和傳輸距離較長時 ,也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。單層屏蔽電纜適用于工業(yè)用水或酸堿液 ,通?？蓚魉途嚯x為 100m。
( 8)為了避免受到干擾信號的影響 ,信號電纜必須單獨穿在接地保護鋼管內(nèi) ,不能把信號電纜和電源線安裝在同一保護鋼管內(nèi)。
4結(jié)束語
電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀表的一種 ,要發(fā)揮其作用 ,除了做好選型和安裝工作外 ,還需要注意其正確使用。因此 ,從事自動化儀表使用、安裝、檢修和維護的人員 ,在具備一定的專業(yè)知識的條件下 ,應(yīng)當(dāng)經(jīng)?？偨Y(jié)其使用方面的一些技巧和方法 ,使電磁流量計發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
參考文獻 :
【1】成思危 .過程系統(tǒng)工程辭典 .北京 :中國石化出版社 ,2001.【2】梁國偉 ,蔡武昌 .流量測量技術(shù)及儀表 .北京 :機械工業(yè)出版社 , 2002.--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網(wǎng)站：
