摘要:電磁流量(liàng)計
廣(guǎng)泛地應 用(yòng)于工(gōng)業過程當(dāng)中各種導電液(yè)體流(liú)量的測量(liàng)。本(běn)文介紹(shào)了電(diàn)磁流量(liàng)計的結(jié)構原(yuán)理(lǐ)和特點(diǎn),從三個方(fāng)面分(fèn)析電磁(cí)流量計(jì)誤(wù)差産生(shēng)的原(yuán)因,并分析原因和解決(jué)的方法。
電磁流(liú)量傳感(gǎn)器常用于各種(zhǒng)液體流量的測(cè)量,在(zài)目前的(de)工業中有着廣泛(fàn)的應用(yòng)。例(lì)如酸、堿等(děng)腐(fǔ)蝕性的(de)物(wù)質,就可以通(tōng)過電磁流量傳感器來測(cè)量其特定(dìng)橫截面積(jī)管道内的(de)流量(liàng),不僅測(cè)量(liàng)較十(shí)分方便(biàn),還可以(yǐ)避免(miǎn)和(hé)腐蝕性(xìng)的液體(tǐ)接(jiē)觸,目前已(yǐ)經形(xíng)成獨(dú)特的應用領域(yù)
1電磁流量計的(de)工作(zuò)原(yuán)理
電磁流量計(jì)是一種(zhǒng)新型(xíng)的測量儀(yí)器(qì),它主要是通(tōng)過電磁感(gǎn)應來實現(xiàn)液體(tǐ)的流量測(cè)量。電磁流量計不僅能夠(gòu)測量蒸(zhēng)汽、純淨(jìng)水、泥沙和礦漿(jiāng)等多種流(liú)體,而(ér)且測(cè)量的精度較高。在具體的(de)應用(yòng)中,電磁流(liú)量計是(shì)根據導(dǎo)體切(qiē)割磁(cí)線産(chǎn)生感(gǎn)應電勢的(de)原理(lǐ),當流體經(jīng)過特定管道時(shí),就會(huì)形成管道(dào)兩端的電(diàn)勢差,而且(qiě)電(diàn)勢(shì)差與流動(dòng)的(de)速(sù)度有直接(jiē)的關系,經(jīng)過一系(xì)列的轉化,就可(kě)以通過管道兩(liǎng)端的電勢差(chà)來計算出(chū)流體的(de)流速日。如圖(tú)1所示,是(shì)電(diàn)磁流量計(jì)的結(jié)構示意圖,最終(zhōng)是通(tōng)過電極收(shōu)集電子實現流(liú)量的測量。
2電(diàn)磁流(liú)量計(jì)的主(zhǔ)要特點
電(diàn)磁流量計(jì)的特(tè)點主要包(bāo)括以(yǐ)下幾(jǐ)項:
1)适(shì)用範(fàn)圍較(jiào)廣。電磁流(liú)量計測量流體(tǐ)的流速不會受(shòu)到溫度和(hé)粘(zhān)度等因(yīn)素的影響(xiǎng),而且由(yóu)于測量(liàng)管内(nèi)的流(liú)動無(wú)阻礙,所以對直(zhí)管段的要(yào)求(qiú)較(jiào)低。而(ér)且,由于不(bú)直接和流(liú)體接(jiē)觸,甚(shèn)至是帶有泥沙的混(hùn)合物(wù)也可以測量。因此電磁流量計(jì)的适用(yòng)範(fàn)圍較廣,能應(yīng)用于多(duō)種流體的(de)流速(sù)測量。
2)測量精度(dù)較高(gāo)。電磁(cí)流量(liàng)計的(de)測量精度(dù)較高(gāo),如果嚴格按照相應的标(biāo)準執(zhí)行測(cè)量,并(bìng)且保證(zhèng)測量環(huán)境符合要求,那麽就(jiù)可(kě)以得出(chū)正确的流體流(liú)速。在具體(tǐ)的(de)使(shǐ)用腫,可以(yǐ)根據(jù)具體的(de)情況設(shè)定參(cān)數,其(qí)編程(chéng)也能(néng)夠實(shí)現個(gè)性化。特别(bié)是新(xīn)穎的勵(lì)磁方式(shì),可以進(jìn)一(yī)步提(tí)高測(cè)量的正确(què)率。在具體的應(yīng)用中(zhōng),電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計會(huì)顯示(shì)出毫伏級别的電勢(shì)差,計算的方式也(yě)較爲系統,所(suǒ)以統計出(chū)的流體流量準(zhǔn)确。
3)使(shǐ)用壽命(mìng)較(jiào)長。電(diàn)磁流(liú)量計有自(zì)我診斷功(gōng)能,而且其内部可移(yí)動的部件(jiàn)較少(shǎo),再加上管(guǎn)道内(nèi)沒有(yǒu)附(fù)加的壓(yā)力損失,所以使(shǐ)用壽命(mìng)極長(zhǎng)。-般安裝電(diàn)磁流量(liàng)計後,還(hái)會(huì)增加(jiā)相應(yīng)的襯裏保(bǎo)護電極,減少流體中腐蝕性(xìng)物(wù)質對電磁流量計的損(sǔn)壞,所以其使用的(de)壽命(mìng)較(jiào)長(zhǎng)。
4)可實現遠(yuǎn)程操控。電磁(cí)流(liú)量計的反(fǎn)應較(jiào)爲靈敏,而(ér)且可(kě)以把(bǎ)電(diàn)信号通(tōng)過(guò)轉換(huàn)器(qì)輸出輸出爲标(biāo)準信(xìn)号,實現(xiàn)遠距離的傳輸(shū),這(zhè)樣就方便了流速測量的控制。電磁(cí)流量計的這-特(tè)點對于(yú)網(wǎng)絡化(huà)的管理有(yǒu)着極(jí)大的幫(bāng)助,在很(hěn)多環境(jìng)較爲惡(è)劣的地區,可以(yǐ)不必在設立專(zhuān)門的統計人員(yuán),減少了流(liú)量統(tǒng)計的(de)成本,反饋(kuì)也更加及(jí)時和正确。
3誤差(chà)分析(xī)
電磁流量計的測量精度較高(gāo),但是由于其使(shǐ)用的環(huán)境較爲(wèi)惡劣,所(suǒ)以(yǐ)很容(róng)易受到多(duō)種因(yīn)素的(de)影響(xiǎng),造成(chéng)測(cè)量精(jīng)度不高(gāo)的問題。在實(shí)際應用中(zhōng),受操作(zuò)不當(dāng)、設備選擇不合(hé)理(lǐ)、安裝不科學等因(yīn)素的(de)影響,使用(yòng)電(diàn)磁(cí)流量計進(jìn)行流(liú)量測(cè)量(liàng)時産生(shēng)測量誤差(chà)。下面(miàn)從三個方面來(lái)分析造成電磁(cí)流量計流量測(cè)量産生誤(wù)差原(yuán)因。
3.1選型不當
選(xuǎn)型不當是造成(chéng)電磁(cí)流量計(jì)誤差的主要(yào)原因(yīn)之一(yī),在(zài)很多情況下(xià)電磁(cí)流量(liàng)計的(de)流速(sù)測量(liàng)範圍與實(shí)際流速不匹配(pèi),而且(qiě)管道(dào)的内徑匹(pǐ)配也(yě)有相應的(de)問題,這就(jiù)會造(zào)成統(tǒng)計出的(de)數(shù)據不精(jīng)确(què)。另外,在電(diàn)磁流量計(jì)中,爲了避(bì)免電(diàn)極與腐(fǔ)蝕性的(de)液體接(jiē)觸(chù),會采(cǎi)用襯(chèn)裏(lǐ)保護,而(ér)很多(duō)使(shǐ)用(yòng)中卻沒有考慮到這(zhè)方面(miàn)的原(yuán)因,選(xuǎn)擇的(de)電極與襯(chèn)裏不(bú)恰當(dāng),在使用中(zhōng)會(huì)因爲磨損、變形、腐(fǔ)蝕和(hé)結垢(gòu)等原因造(zào)成内部(bù)襯裏的(de)變形,這也會産(chǎn)生相應的誤差。
電磁(cí)流(liú)量計的(de)勵磁方式有多(duō)種,不(bú)同的勵磁(cí)方式應用範圍(wéi)不同,有(yǒu)的容易(yì)産生幹擾(rǎo)電流(liú),而有(yǒu)的會引起(qǐ)零點的(de)波動。在選擇的時候需(xū)要根據(jù)具(jù)體的測量流(liú)體來确(què)定(dìng),--般(bān)情況下都(dōu)要保持電壓和(hé)頻率的穩(wěn)定,這樣磁場(chǎng)才能夠盡量的恒(héng)定,測量的(de)誤差也更(gèng)低。然而在一些情況下,電(diàn)磁流量計的勵磁方式選(xuǎn)擇不當,導(dǎo)緻磁(cí)場發生紊(wěn)亂,因此測(cè)量出(chū)的數據存(cún)在- -定(dìng)偏差。在一些應(yīng)用的情況中,流(liú)體(tǐ)是(shì)固液(yè)混合(hé)體,這(zhè)種流(liú)體的測量較爲複雜(zá),不能選用單向(xiàng)的電磁流量計,而應該采(cǎi)用固液分(fèn)離段安裝傳感器的方式(shì)。.很多應(yīng)用情況(kuàng)下忽視(shì)了這一(yī)問題, 進而引起(qǐ)測量的誤差。
3.2待測液體的(de)影響(xiǎng)
由于電(diàn)磁(cí)流量(liàng)計最主要的作(zuò)用就是統計流體的流量,而流(liú)體的情況可能十分複(fú)雜,所以(yǐ)待測(cè)液體也會引起(qǐ)電磁流量(liàng)計測量的誤(wù)差(chà),主要原因和應(yīng)對措(cuò)施(shī)如下:
1)待(dài)測液體的(de)電導率過大(dà)或過低(dī)。如果待測液體(tǐ)的電導率過大,那麽測(cè)量的數(shù)值就(jiù)會出(chū)現明顯的波動,造成(chéng)控制(zhì)系(xì)統(tǒng)的紊亂,進(jìn)而影響到(dào)測量的精度。如果待(dài)測液體的電(diàn)導率較低,電(diàn)極的正常輸(shū)出就得不(bú)到(dào)保證,很多情(qíng)況(kuàng)下電(diàn)磁流量計統計不到(dào)相應的數(shù)據,直接影(yǐng)響到(dào)測量的精度。針(zhēn)對這種情況,一般要(yào)進(jìn)行電磁(cí)流量計的分類(lèi)選擇(zé),并且安裝直管段,這(zhè)樣才(cái)能夠正确的統(tǒng)計流(liú)體的(de)流速(sù)。
2)流體(tǐ)中含(hán)有大(dà)量氣泡。氣泡會(huì)影響(xiǎng)到電磁流(liú)量計的測量精度,因(yīn)爲氣(qì)體本是溶解(jiě)在液體(tǐ)中的,但是很可(kě)能在(zài)流動的過程中(zhōng)遊(yóu)離出來(lái)形成氣泡,這些(xiē)氣泡的密度與(yǔ)流體(tǐ)存在較(jiào)大的差異,因此會(huì)影響(xiǎng)到(dào)測(cè)量的(de)精度。而(ér)且,直徑過(guò)大(dà)的(de)氣(qì)泡還(hái)會造成(chéng)測(cè)量(liàng)顯(xiǎn)示的波動(dòng),得出的數據并(bìng)不具(jù)有代表性。針對這種情況,可以(yǐ)在電(diàn)磁(cí)流(liú)量計(jì)附近安裝(zhuāng)集氣(qì)裝置,同時(shí)保證電磁(cí)流量計安(ān)裝在泵的下遊(yóu)和控(kòng)制閥的上遊,減小氣(qì)泡對(duì)電磁(cí)流(liú)量計測(cè)量精度的(de)影響(xiǎng)。
3)被(bèi)測液體的電(diàn)導率的變化。被(bèi)測液體很(hěn)可能(néng)在運輸的過程中電(diàn)導率發生(shēng)變(biàn)化(huà),這就會直(zhí)接影(yǐng)響到(dào)測(cè)量的精(jīng)度。因爲電導率(lǜ)會直接決(jué)定電磁流量計兩端(duān)的電勢差(chà),如果他在(zài)流動的過程中電導(dǎo)率不是恒(héng)定值(zhí),那麽(me)測(cè)出(chū)來的(de)數(shù)值就會(huì)存在(zài)明顯的(de)偏差。當(dāng)然,這種情況出現的(de)一般較少(shǎo),如果出現這種(zhǒng)情況,則可(kě)以采(cǎi)用其(qí)他原理的(de)流浪記來(lái)進行(háng)測量(liàng),避免(miǎn)測量的精度影響到(dào)結(jié)果的(de)正(zhèng)确率(lǜ)。
4)沉澱物的影(yǐng)響(xiǎng)。-般的流(liú)體(tǐ)都并(bìng)不是純潔(jié)的液(yè)體,所以其内部含有(yǒu)多種(zhǒng)雜質(zhì),很容易在流動(dòng)的過程中(zhōng)産生(shēng)沉澱,污染到電(diàn)磁流(liú)量計(jì)的電(diàn)極,進而(ér)使得電磁流(liú)量(liàng)計(jì)的測量精度受到影響。爲(wèi)了解決這(zhè)一問題,首(shǒu)先可以在可控的範(fàn)圍内提高(gāo)液體(tǐ)的流速,減少雜(zá)質的沉澱(diàn)。另外(wài),還可(kě)以采用聚(jù)四氟乙烯等材料來作爲(wèi)襯裏(lǐ)保護電磁(cí)流量(liàng)計的電極,以此(cǐ)來提(tí)高精度。當然,最(zuì)好的方式(shì)就是(shì)定期(qī)的清(qīng)理電(diàn)磁(cí)流量計(jì),這樣才能最大(dà)程度(dù)的保證其(qí)測量(liàng)精度回。.
3.3外(wài)部幹(gàn)擾
來自(zì)于(yú)外部的(de)幹擾也(yě)可能會(huì)影響到(dào)電磁(cí)流量計的精度(dù),具體原因(yīn)和解決措施(shī)如(rú)下:
1)轉換器與傳(chuán)感器的線(xiàn)纜較(jiào)長。在(zài)電磁環境(jìng)下(xià),如果傳(chuán)感器與轉(zhuǎn)換器之間(jiān)的線纜長(zhǎng)度較(jiào)大,那麽就會産(chǎn)生相(xiàng)應的(de)幹擾,這些幹(gàn)擾會直(zhí)接體現在測量器上(shàng),其數值表現出非線性的變化。針對這一(yī)問題,可以(yǐ)采用(yòng)屏蔽的方(fāng)式來降低幹擾(rǎo)的影(yǐng)響,在(zài)接(jiē)地管内(nèi),獨引入電纜,并(bìng)且合理的縮短(duǎn)電纜(lǎn)的長度,這(zhè)樣就能夠使磁(cí)場幹擾降(jiàng)到最(zuì)低。
2)電(diàn)磁流(liú)量計(jì)的接地電(diàn)阻過(guò)大。電磁流量計(jì)的輸出信(xìn)号很(hěn)小,因(yīn)爲它隻是流體中所帶電子造成的電勢(shì)差,一般隻有幾(jǐ)毫伏,所以(yǐ)抗幹(gàn)擾能力(lì)較(jiào)弱。爲(wèi)了解決這一問(wèn)題,通常電磁流(liú)量計的(de)零(líng)電位(wèi)需要可(kě)靠的接(jiē)地,保證(zhèng)其内阻(zǔ)較小(xiǎo),同(tóng)時(shí)還要在電磁流量計(jì)的内壁(bì)塗抹相應的(de)絕緣物質(zhì),這樣(yàng)才(cái)能保證(zhèng)電磁(cí)流(liú)量計的(de)獨(dú)立性,減少各(gè)種幹擾對測量(liàng)精度的影(yǐng)響。
3)電(diàn)磁流量計的勵(lì)磁圈不對稱。電磁流量計(jì)的精(jīng)度較(jiào)高,這依賴(lài)于勵(lì)磁圈的對(duì)稱性,如果(guǒ)電磁(cí)流量計内(nèi)部的(de)勵(lì)磁圈(quān)不對稱(chēng),在測(cè)量的過程(chéng)中就會産生電(diàn)勢的(de)偏差,這将(jiāng)直接(jiē)導緻測量結(jié)果不(bú)準确。針(zhēn)對這(zhè)一-問(wèn)題,需(xū)要确保電磁流(liú)量計的質(zhì)量,最好進(jìn)行(háng)使用前(qián)的測試(shì)。當然,還可以在電磁流(liú)量計的安裝地(dì)增加防震動的(de)保護,這樣儀表(biǎo)的(de)工作環(huán)境才(cái)能得到有(yǒu)效(xiào)的保障,進而有效(xiào)的提(tí)高電磁流量計(jì)的測量精(jīng)度。
電(diàn)磁流量計在使用中會受到外部因(yīn)素的影響(xiǎng),但是可以(yǐ)通過針對(duì)性的(de)分(fèn)析(xī)與采取措(cuò)施來降低(dī)外部因素(sù)對(duì)電(diàn)磁流(liú)量計精度(dù)的影(yǐng)響。上(shàng)述(shù)的幾點(diǎn)爲電磁流(liú)量計(jì)在使用中的主(zhǔ)要影響因素,當然也有其他的(de)因素存在(zài)。使用者可(kě)以根(gēn)據自(zì)己的實際使用(yòng)情況進行(háng)判定(dìng),提前做好預防(fáng)的措施,并且預(yù)先(xiān)進行調試與(yǔ)評估(gū),待滿足(zú)要(yào)求後再(zài)投入使用,這樣就(jiù)可以(yǐ)降低幹擾,提高(gāo)電磁(cí)流量次統(tǒng)計流量的精度。
4結語(yǔ)
在(zài)當(dāng)前的工業生産(chǎn)中,有(yǒu)很多(duō)地方需要(yào)用到(dào)流體(tǐ)流速(sù)的測量,而且-些(xiē)流體具有(yǒu)較強(qiáng)的腐蝕性,無法(fǎ)直接(jiē)和(hé)其(qí)接觸(chù),這就增(zēng)加(jiā).了工(gōng)作的難度。電磁(cí)流量(liàng)計的出現很好的解決了上述的問題,它(tā)通過(guò)流體中的(de)電子形成電勢(shì)差來(lái)計(jì)算(suàn)流速(sù),不僅(jǐn)适(shì)用的範圍較廣,而且測量的(de)精度較高(gāo),對工業生産有(yǒu)着重(zhòng)要的幫助(zhù)。但是(shì),在電磁流(liú)量計(jì)的具體使(shǐ)用中,還(hái)會(huì)産生(shēng)-定的誤差。基于(yú)此,本文從(cóng)電磁流量(liàng)計(jì)的工作(zuò)原理入手,首先(xiān)分析了(le)電磁流(liú)量計的特點,然(rán)後針對性的探(tàn)讨電磁流(liú)量計(jì)産生誤差的原因,并且探(tàn)讨了相應(yīng)的解(jiě)決措施,希(xī)望可以給(gěi)電磁流量(liàng)計的合理使用(yòng)提供(gòng)一定(dìng)的參考意(yì)見,推動該項技(jì)術的(de)長(zhǎng)遠發展。
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