摘要(yào):電磁(cí)流(liú)量(liàng)計
在(zài)工業生産(chǎn)中應用普(pǔ)遍,它(tā)的日常管理(lǐ)和(hé)維護(hù)工作成爲從業(yè)人員(yuán)的(de)關注要點。從組成結構(gòu)、工作原理和特點出(chū)發(fā),介紹電(diàn)磁(cí)流量計選型(xíng)使用和(hé)維護方法,并對(duì)接(jiē)地問(wèn)題進行(háng)探(tàn)讨,以(yǐ)供同(tóng)行參考。
0引(yǐn)言
電(diàn)磁流量計(jì)是一(yī)種新(xīn)型的(de)流量測(cè)量儀表(biǎo),它的(de)出(chū)現得益于電(diàn)子技(jì)術的(de)發展,采用電磁(cí)感應原理,利用(yòng)電動勢(shì)測量導(dǎo)電流(liú)體的(de)流量(liàng)甲。随着我(wǒ)國工業的發展,電磁(cí)流量計的應用領域更加(jiā)廣泛(fàn),常見于石(shí)油、化(huà)工、冶金、礦山、化(huà)工化纖(xiān)、給排水(shuǐ)等行業。掌握電(diàn)磁流量計(jì)的使(shǐ)用方法(fǎ),做好維(wéi)護工(gōng)作,能提高(gāo)其(qí)使用性能、延(yán)長其使用壽命。
1電磁流(liú)量計的(de)組成結構(gòu)、工作(zuò)原理和特(tè)點
1.1組(zǔ)成結構
一個典型的(de)電(diàn)磁(cí)流量(liàng)計由以下(xià)幾部(bù)分組成(chéng)。
(1)磁路系(xì)統,可(kě)産生均勻的交流磁場或(huò)直流(liú)磁(cí)場(chǎng)。
(2)測量(liàng)導管,引導(dǎo)被測(cè)液體(tǐ),使用不導磁、低導電率和導熱率、有一定(dìng)機械(xiè)強(qiáng)度的材(cái)料制(zhì)成。
(3)電極,引出感(gǎn)應(yīng)電勢信(xìn)号,安(ān)裝時與管(guǎn)道垂直(zhí)。
(4)外殼,爲(wèi)鐵磁材(cái)質,可對(duì)外部磁場進行(háng)隔離。
(5)襯裏(lǐ),與被(bèi)測液體直接接(jiē)觸,促使測(cè)量導管耐(nài)腐蝕,防止(zhǐ)導管管壁短路。
(6)轉換器(qì),對(duì)感應(yīng)電勢信(xìn)号進行放大,然後(hòu)轉換(huàn)成統(tǒng)一的标準信号(hào),還能(néng)抑制(zhì)幹擾信号。
1.2工作原理
電磁流量(liàng)計的工作原理(lǐ)是電(diàn)磁感應(yīng)定(dìng)律,當液體(tǐ)流經磁場時,會(huì)感應(yīng)出一個電(diàn)勢,這(zhè)個(gè)電勢和平均(jun1)流速成(chéng)正(zhèng)比。兩(liǎng)個電(diàn)極檢出的(de)感應電(diàn)壓(yā)信号(hào),通過(guò)電纜傳輸(shū)到轉換器上,經(jīng)數字化處理(lǐ),最(zuì)終的流量(liàng)數據呈現在顯(xiǎn)示屏(píng)上。其(qí)中(zhōng),電極檢出的感(gǎn)應電勢(shì)爲:
e=kbvd(1)
式中,e爲感應(yīng)電勢,v;k爲(wèi)儀(yí)表的(de)常數;b爲磁感應(yīng)強度,t;v爲測量管(guǎn)截面内的(de)液體(tǐ)平均(jun1)流速(sù),m/s;d爲測(cè)量管的(de)内徑,m。
1.3特點
在(zài)實(shí)際應用(yòng)中,電(diàn)磁流量計(jì)的特點(diǎn)包括以(yǐ)下幾點。
(1)不受液體的密度、溫度(dù)、壓力、電導率等(děng)參數的(de)影(yǐng)響。
(2)測(cè)量管内液體流通順(shùn)暢,無(wú)壓損(sǔn),尤其适合(hé)測量漿液(yè)。
(3)耐腐蝕性(xìng)和耐磨損性較(jiào)好,零點穩定,測(cè)量精度高(gāo)。
(4)使(shǐ)用(yòng)高性(xìng)能的微處(chù)理器,方(fāng)便參數設定,編程簡單(dān)可靠。
(5)具有(yǒu)自我(wǒ)診斷、自我檢查(chá)功能,故障(zhàng)處理(lǐ)更簡(jiǎn)單方便。
2電(diàn)磁流量計(jì)的選(xuǎn)型(xíng)使用和(hé)維護(hù)方法(fǎ)
2.1選型
2.1.1精度等級(jí)
按(àn)照(zhào)精度(dù)等級的(de)不同,電磁流量計可分(fèn)爲三(sān)大(dà)類(lèi):第一類是低精度儀(yí)表,精(jīng)度等(děng)級爲(wèi)1.5~2.5,最大允許誤差(chà).爲±1.5%~±2.5%;第二類(lèi)是精(jīng)度儀表(biǎo),精(jīng)度等(děng)級爲0.2~0.3,最大允(yǔn)許誤差爲±0.2%~±0.3%;第三類(lèi)是中等(děng)精度儀表,精(jīng)度等級爲(wèi)0.5~1.0,最大允許(xǔ)誤差(chà)爲±0.5%~±1.0%,具體(tǐ)見表(biǎo)1。精(jīng)度等(děng)級越高,儀(yí)表的價格越貴,因此(cǐ)需(xū)根據工(gōng)程實(shí)際(jì)需(xū)求進(jìn)行選擇
2.1.2量程和(hé)口徑(jìng)
電(diàn)磁流量(liàng)計的(de)量(liàng)程較寬(kuān),量程比達到100:1,選擇量程(chéng)時要滿(mǎn)足兩個(gè)條(tiáo)件:滿(mǎn)量程要(yào)高(gāo)于液(yè)體的最(zuì)大流量值;液體正(zhèng)常流(liú)量值高于滿量(liàng)程的50%。在口徑選(xuǎn)擇上,主要參考(kǎo)液體流速,通常在2~4m/s;若(ruò)液體中含有固體顆(kē)粒,則(zé)流速應不大于(yú)3m/s;若液(yè)體粘附管(guǎn)壁,則流(liú)速應不大于2m/s。
2.1.3襯(chèn)裏(lǐ)材料.
選(xuǎn)擇襯裏材料(liào)時,綜合考(kǎo)慮液(yè)體的溫(wēn)度,以及對材料(liào)的腐蝕性和磨損(sǔn)性,常(cháng)用材料(liào)有(yǒu)天然(rán)橡膠、耐酸橡膠(jiāo)、氯丁橡膠(jiāo)、聚胺(àn)酯橡膠和聚四(sì)氟乙烯。其(qí)中,聚四(sì)氟(fú)乙烯(xī)可耐(nài)各種(zhǒng)酸(suān)類和濃堿,耐磨性能良好,粘接性稍差(chà),适用于(yú)溫度爲(wèi)一80~+180℃的液體(tǐ)。
2.1.4電極(jí)材料.
選擇(zé)電(diàn)極(jí)材料時,要(yào)考慮(lǜ)耐腐(fǔ)蝕(shí)性,以及(jí)電極表面是否(fǒu)發生化學反應(yīng)、極化現象等(děng),常用材(cái)料有钛、钽(tǎn)、哈氏(shì)合(hé)金、含钼(mù)耐酸鋼、鉑(bó)銥合(hé)金等。其(qí)中,钽的(de)耐腐蝕性優(yōu)良(liáng),除了氫氟酸、濃硫酸和濃堿外(wài),對其(qí)餘化(huà)學介(jiè)質的(de)腐蝕均可(kě)耐受。
2.2安裝(zhuāng)
2.2.1管道式儀表
管道式(shì)電磁(cí)流(liú)量(liàng)計
,安裝要(yào)點如下。
(1)在(zài)傳感器的殼體(tǐ).上,标(biāo)記的流(liú)向(xiàng)箭頭(tóu)代表液體(tǐ)的正流向,是制(zhì)造企業統(tǒng)一規定的,安裝時應(yīng)該和(hé)現(xiàn)場(chǎng)液體(tǐ)的實(shí)際流向保持一-緻(zhì),确保儀(yí)表正(zhèng)常使(shǐ)用。
(2)根(gēn)據使(shǐ)用條(tiáo)件,傳(chuán)感器(qì)可(kě)以垂直(zhí)安裝,也(yě)可(kě)以水(shuǐ)平安裝(zhuāng)。
(3)安裝電(diàn)磁流量計時,不能放(fàng)在泵的抽(chōu)吸側(cè)。
(4)流量計管(guǎn)道内(nèi),要(yào)一直有(yǒu)液體存在,不能空管。
(5)管(guǎn)道安裝時,如果落差超(chāo)過5m,就(jiù)應在(zài)下遊設置(zhì)控(kòng)制閥[4]。
從管道(dào)設(shè)計角度(dù)看,爲(wèi)了(le)保證電(diàn)磁流量計(jì)正常(cháng)運行,提(tí)出(chū)以下要求。
(1)選擇安裝(zhuāng)位置時,要(yào)保證溫度(dù)平(píng)穩,不會(huì)出(chū)現大的溫差(chà);避免陽光照(zhào)射(shè),周圍環(huán)境(jìng)溫度最低-25℃、最(zuì)高(gāo)60℃;如果(guǒ)安裝(zhuāng)位(wèi)置有熱源,就應(yīng)設(shè)置隔(gé)熱裝置或(huò)通風設備;不(bú)要(yào)設置(zhì)在産生電磁幹(gàn)擾的(de)設備(如變(biàn)壓(yā)器、電(diàn)機等)附近;監測大氣環(huán)境,不能有(yǒu)腐蝕(shí)性、爆炸性(xìng)氣體(tǐ)。
(2)以傳(chuán)感器(qì)爲分(fèn)界點(diǎn),上(shàng)遊管道(dào)直管段(duàn)的(de)長度不小于5倍(bèi)管徑(jìng),下遊管道直管(guǎn)段的(de)長度不小于2倍(bèi)管(guǎn)徑,能保(bǎo)證測(cè)量精度。
(3)對(duì)存在振動(dòng)的管(guǎn)道安裝電磁流(liú)量計後,還應該(gāi)設置(zhì)底座和支(zhī)撐,必要時(shí)設(shè)置(zhì)金屬(shǔ)保護闆,保(bǎo)證儀表的穩定(dìng)性。
(4)還(hái)要方便日(rì)常維修,爲檢修(xiū)作業提供一定空間。
2.2.2插入(rù)式儀(yí)表
插人式(shì)電磁(cí)流量(liàng)計
,安裝要(yào)點如(rú)下(xià)。
(1)傳感器(qì)的位置不限,在(zài)管道的任何位(wèi)置均可安裝,但(dàn)要求(qiú)管(guǎn)道内時(shí)刻充滿(mǎn)液體。
(2)傳(chuán)感器(qì)安裝時,根(gēn)據實際情(qíng)況可(kě)水平安裝、垂直安裝或(huò)傾(qīng)斜安裝。其中,在水平(píng)管道上安(ān)裝時(shí),安裝(zhuāng)角度控制在-45~+45,此時電極時(shí)刻處(chù)于液體中(zhōng),不會出現絕緣(yuán)現象。
(3)如(rú)果液體(tǐ)容易産生(shēng)沉澱,那麽傳感器不(bú)能安裝在(zài)管道(dào)底部,防止沉澱(diàn)物覆蓋電(diàn)極,影(yǐng)響測(cè)量結果。
(4)安(ān)裝電(diàn)磁(cí)流(liú)量計時,不(bú)能放在泵(bèng)的(de)抽吸側。
(5)管道(dào)安裝時,如果落(luò)差超過5m,就(jiù)應在(zài)下遊(yóu)設置控制(zhì)閥。
從管道設計(jì)角度看,爲了保(bǎo)證電磁流量計(jì)正常運行,提出(chū)以下要求。
(1)檢查管道(dào)的封閉性,避免存在附帶(dài)氣體造成測(cè)量(liàng)誤差。
(2)彎頭、閥門(mén)、三通接頭後方會産生(shēng)旋流,該(gāi)部位不(bú)宜安裝(zhuāng)傳感器
(3)不(bú)能安裝在(zài)有振動的(de)管道上。
(4)以(yǐ)傳感器爲分界點,前(qián)方直(zhí)管(guǎn)段(duàn)的長(zhǎng)度不(bú)小于(yú)10倍管(guǎn)徑,後方直(zhí)管段(duàn)的長度(dù)不小于5倍管(guǎn)徑,能(néng)保證(zhèng)測量精度。
2.3維護(hù)
對電磁流量計(jì)進行(háng)維護(hù)時,應(yīng)該從各(gè)個組成結構出發。其中(zhōng)電極的維(wéi)護要(yào)點如(rú)下。
(1)儀表(biǎo)使(shǐ)用前,使用(yòng)标準ph值溶(róng)液(yè)進行标(biāo)定,完成後(hòu)使用蒸餾水清(qīng)洗電(diàn)極,再使用待測液清洗。
(2)長時間(jiān)不使用儀(yí)表,要(yào)把電(diàn)極取(qǔ)下來(lái),其中(zhōng)的觸感器(qì)元件非(fēi)常敏感(gǎn),不能和硬(yìng)物碰(pèng)撞,否(fǒu)則(zé)就會影(yǐng)響電極(jí)的功能(néng)。
(3)儀表每次使用(yòng)後,及(jí)時套(tào)上(shàng)電極套(tào),放(fàng)人少量(liàng)飽和溶(róng)液,促使(shǐ)電極的球泡處(chù)于濕潤狀态。
(4)電(diàn)極時(shí)刻保(bǎo)持幹(gàn)淨,避免(miǎn)兩端出(chū)現短(duǎn)路問(wèn)題,否(fǒu)則會降(jiàng)低測量(liàng)精度(dù),縮短電磁(cí)流量計的(de)使用壽命。
3電磁流量(liàng)計的(de)接地(dì)問題
從電(diàn)磁流量計的工作原理來(lái)看,傳(chuán)感器接(jiē)地(dì)點要和被(bèi)測液體電氣(qì)連(lián)接,這(zhè)是基(jī)本條件,否(fǒu)則電磁(cí)流量計(jì)無法(fǎ)正常(cháng)運行(háng)。在轉(zhuǎn)換器内,要(yào)想形成對(duì)稱的(de)輸人(rén)回路,要求輸人端中點和(hé)液體均(jun1)處于零(líng)電位,并且兩者(zhě)導通(tōng)°。而在實際(jì)應用中,由于工(gōng)況場合(hé)不同,要(yào)采用不同的接(jiē)地方式。
3.1金屬管(guǎn)道
當電磁(cí)流量計安裝在金屬(shǔ)管道(dào)上時,如果(guǒ)金屬管道本身(shēn)已經接地,管道(dào)、流量(liàng)計(jì)的(de)金屬(shǔ)墊片、螺栓等形成(chéng)一個整體,此(cǐ)時電位爲(wèi)零(líng),那(nà)麽電磁流量計(jì)就不用再單獨(dú)接地(dì)。對于這種(zhǒng)情(qíng)況,注(zhù)意事項(xiàng)有兩個。一(yī)是流(liú)量計本身的襯(chèn)裏,--般(bān)不(bú)采用不(bú)鏽鋼(gāng)+非(fēi)金屬或(huò)碳鋼+非金屬材(cái)質,可避(bì)免導磁。二是襯裏采用(yòng)碳鋼+非金屬材質,如(rú)果沒有非(fēi)金屬法蘭翻邊(biān),有金屬墊片,就(jiù)不需單(dān)獨接地(dì);如果有非金屬法蘭翻邊(biān),且連(lián)接螺栓的電阻(zǔ)值大于0.03Ω,那麽(me)應(yīng)進行單(dān)獨(dú)接地(dì)。
3.2非金屬管(guǎn)道
電(diàn)磁流(liú)量計(jì)安裝(zhuāng)在非金屬管道(dào)上,例(lì)如(rú)塑料管(guǎn)道、有(yǒu)絕緣塗層(céng)或襯(chèn)裏(lǐ)的金屬(shǔ)管道(dào),此(cǐ)時管道沒有和大(dà)地連(lián)通,就必須對(duì)流(liú)量計進行接地(dì)處理(lǐ)。具(jù)體操作(zuò)時,傳(chuán)感器兩端(duān)配置接地環,促(cù)使被測液(yè)體良好接地(dì),此時電(diàn)位爲零(líng),流量計(jì)才能正常(cháng)工作。值得(dé)注(zhù)意的是(shì),使用接地環是(shì)首選(xuǎn)方案,但不(bú)是唯一方(fāng)案。如果接地環口徑(jìng)大或材質特殊,由于(yú)價格高,可(kě)采用三(sān)電(diàn)極的方式進(jìn)行接地(dì)。
3.3帶陰(yīn)極保護管道
金(jīn)屬管線埋(mái)地敷設,而(ér)且較(jiào)長,爲(wèi)避免(miǎn)造成(chéng)化學(xué)腐(fǔ)蝕,應采取陰(yīn)極(jí)保護措(cuò)施(shī)。金屬管道實(shí)施陰(yīn)極保護(hù)後(hòu),對地表現(xiàn)爲負(fù)電位,此時管道(dào)上安(ān)裝電磁流(liú)量計,應(yīng)把流量(liàng)計作(zuò)爲(wèi)一個獨(dú)立個(gè)體,然(rán)後進(jìn)行接地處(chù)理。如(rú)果流(liú)量計和金屬管道連(lián)接,那(nà)麽陰極保(bǎo)護電(diàn)流直接經過儀表進人大地,陰(yīn)極保護的(de)作用就失(shī)去了。另外(wài),設置導線跨(kuà)接金屬管道(dào)法蘭(lán),能保(bǎo)證(zhèng)陰極保護的(de)整體性。值得注意(yì)的(de)是,接(jiē)地環、螺栓、墊片(piàn)和陰極保(bǎo)護管道間均(jun1)要采取絕緣(yuán)措施。
4結語(yǔ)
綜(zōng)上(shàng)所(suǒ)述,電磁(cí)流量計在工業生産領(lǐng)域應用(yòng)廣泛,是(shì)一種新(xīn)型的流量測量(liàng)儀(yí)表。本文(wén)從精(jīng)度等級(jí)、量(liàng)程(chéng)和(hé)口徑(jìng)、襯(chèn)裏材料、電極材(cái)料四方(fāng)面介紹(shào)了流量(liàng)計(jì)的(de)選型;以管(guǎn)道式(shì)、插人式儀(yí)表爲例指出安裝要求,并(bìng)總結(jié)了電(diàn)極維(wéi)護方(fāng)法。此外,針對不(bú)同類(lèi)型(xíng)的管道(dào),采取(qǔ)合理(lǐ)的接地方式,才能确(què)保電(diàn)磁流量計(jì)正常(cháng)運行,提高(gāo)測量精度(dù)。
本文來源于網絡,如(rú)有侵權聯系即(jí)删除(chú)！
