電磁流量計(jì)的選型及應(yīng)用
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體的體積流量計(jì), 電磁流量計(jì)的測(cè)量通過是一段無阻流檢測(cè)件的光滑直管, 因不易阻塞是用于測(cè)量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流, 儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力, 節(jié)能, 所測(cè)得的體積流量, 實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和導(dǎo)電率( 只要在某閾值以上) 變化明顯的影響, 測(cè)量范圍度大20 :1~ 50 :1, 前置直管段要求較低。它在上世紀(jì)五十年代初就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化的應(yīng)用, 經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展和改進(jìn), 目前已經(jīng)成為一種性能優(yōu)異, 在冶金、化工、輕工、給排水等許多行業(yè)應(yīng)用極為廣泛的流量計(jì)量儀表.下面就這兩方面的問題談一些建議:
1 .. 電磁流量計(jì)存在問題
總結(jié)以往使用電磁流量計(jì)的經(jīng)驗(yàn), 造成電磁流量計(jì)安裝使用失敗的原因?yàn)? 口徑與量程的選擇不合理; 忽略了對(duì)襯里材料的選擇及襯里耐負(fù)壓狀態(tài); 電極材料和電極形式的選擇不合理; 忽略了接地環(huán)的使用; 流量計(jì)類型的選擇不當(dāng); 忽略了傳感器安裝的位置要求前后直管段。
2 .. 智能電磁流量計(jì)的正確選擇
針對(duì)上述存在的問題, 下面逐一的論述一下如何設(shè)計(jì)選型、注意事項(xiàng)和正確使用。在決定選用電磁流量計(jì)( 由傳感器、轉(zhuǎn)換器和連接電纜組成) 作為流量計(jì)表之后, 首先需要確定下述幾個(gè)工藝參數(shù), 然后根據(jù)參數(shù)正確選擇使用儀表。這些工藝參數(shù)分別是: 被測(cè)介質(zhì)的性質(zhì)( 是否為電導(dǎo)液體, 是否有腐蝕性, 是否含固體顆粒) : 工藝管道內(nèi)徑, 材質(zhì)( 是否為非金屬管道或內(nèi)部涂敷絕緣材料的管道) ; 被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、流量; 儀表安裝位置和場所( 室內(nèi)或室外, 地上或地下, 以便解決定防水等級(jí)和防爆要求) ; 儀表形式( 一體或分體型, 分體型傳感器與轉(zhuǎn)換器之間電纜長度) 等。使用電磁流量計(jì)的前提是被測(cè)介質(zhì)必須導(dǎo)電, 介質(zhì)的電導(dǎo)率只要超過儀器的閾值, 即使有變化也不會(huì)影響測(cè)量值。電磁流量計(jì)的通過閾值一般是在100~ 10us/cm。
2. 1 .. 口徑與量程的選擇
1) 對(duì)于粘度不高的液體( 例如水) , 管道流速大多設(shè)計(jì)成經(jīng)濟(jì)流速, 即( 1. 5~ 3m/s) , 在這種管段上, 一般來說都選擇傳感器口徑與管道口徑相同或者略小一些( 可在傳感器前后安裝變徑管) 。選擇傳感器口徑時(shí), 讓傳感器內(nèi)滿度流量時(shí)的流速在1. 0 ~ 10m/s 之間。上限流速在原理上是不受限制的, 但流速太高, 使襯里受到較強(qiáng)的沖刷, 容易被損壞, 建議流速不超過5m/s, 超過10m/s 的流速就極為罕見了, 因此, 傳感器口徑也不能選的太小。滿度流量時(shí)的流速下限一般為1m/s, 最小也要大于0. 5m/s, 否則不能保證計(jì)量精度。
2) 對(duì)于粘度稍大或有沉積物的液體, 選用傳感器口徑時(shí)應(yīng)使流速不低于2m/s, 選用3~ 4m/s 或更高些, 以便用液體自清潔, 防沉積。
3) 對(duì)于礦漿等磨損性能強(qiáng)的液體, 常用流速應(yīng)低于2m/s, 不超過3m/s, 以降低對(duì)襯里和電極的磨損。
4) 對(duì)于接近閾值的低導(dǎo)電率液體, 在選用傳感器口徑時(shí), 應(yīng)盡可能使用較低流速( 略小于0. 5m/s, 不超過1m/s) , 因?yàn)榱魉偬岣? 流動(dòng)噪聲會(huì)增加, 而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象( 關(guān)于流動(dòng)噪聲見電極材料一節(jié)電極表面效應(yīng)部分) 。
2. 2 .. 襯里材料的選擇
1) 聚四氟乙烯在氟塑料中有的耐化學(xué)腐蝕特性, 除、液氟、液氧等, 可以抗所有化學(xué)介質(zhì)的腐蝕。可耐180 度 的高溫介質(zhì), 適宜腐蝕性介質(zhì), 但耐磨損性能差。由于它與測(cè)量管不能粘接, 也不能注塑, 只能與測(cè)量管緊貼配套, 因此不能用于負(fù)壓狀態(tài)。它內(nèi)表面光滑, 不宜附著沉積層, 也適宜衛(wèi)生類介質(zhì)。
2) 改性聚四氟乙烯性能與聚四氟乙烯基本相同, 他可以模壓或注塑成型, 與測(cè)量管有較強(qiáng)的粘接力, 能用于管道負(fù)壓狀態(tài)。
3) 聚丁橡膠耐一般低濃度酸、堿、鹽介質(zhì)的腐蝕, 有的彈性, 高強(qiáng)的扯斷力, 耐磨性能好?？赡?0度以下的介質(zhì)溫度。不耐氧化性的介質(zhì)的腐蝕。較多用于水和一般污水。
4) 聚氨酯橡膠有的耐磨性能, 相當(dāng)天然橡膠的10 倍。耐腐蝕性差, 不能用于酸、堿液和有機(jī)溶劑混合液。適用于較低的溫度( 一般在40 度 以下) 。使用于含固體顆粒的礦漿等介質(zhì)。
5) 氧化鋁陶瓷耐磨性能約為聚氨酯橡膠的10 倍。高溫高壓下不變形, 但不耐介質(zhì)溫度劇變、耐腐蝕, 耐機(jī)械沖擊性差, 防止夾裝受力不均。
2. 3 .. 電極材料和電極形式的選擇
1) 電極材料的選擇。對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐蝕是選擇電極材料首先考慮的因素, 其次是考慮鈍化等表面效應(yīng)及所形成的噪聲。電磁流量計(jì)電極的耐腐蝕性要求很高, 不允許腐蝕, 或嚴(yán)格地說只允許極低的腐蝕速率, 否則會(huì)破壞電極與襯里間的密封性。若介質(zhì)泄漏, 輕則破壞絕緣使儀表不能工作, 重則損壞傳感器。常用電極材料有含鉬不銹鋼(Mo2Ti) 、哈氏合金(Hc,HB) 、鈦、鉭、鉑銥合金等。此外還有導(dǎo)電橡膠。導(dǎo)電氟塑料等低噪聲電極。

2) 電極表面效應(yīng)。電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素, 但是電極的表面效應(yīng)又是影響使用的一個(gè)因素, 有時(shí)材料對(duì)介質(zhì)有很好的耐腐蝕性, 但不一定是適用的電極材料, 還要考慮電極表面效應(yīng)的問題。電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)及極化現(xiàn)象、電極的觸媒作用等三個(gè)方面。化學(xué)反應(yīng)是指電極表面與被測(cè)介質(zhì)接觸后形成鈍化膜和氧化層的反應(yīng)。