工業控(kòng)制中電磁(ci)流量計的(de)選型及應(ying)用

引(yin)言

      電(diàn)磁流量計(ji)有一系列(liè)優良特性(xìng)，可以解決(jué)其它流✔️量(liàng)計不易🤩應(ying)用的問題(tí)，如髒污流(liú)、腐蝕流的(de)測量。在電(dian)磁流量計(ji)選👨‍❤️‍👨型、安裝(zhuāng)和使用方(fāng)面有一些(xiē)技巧和注(zhù)意事項，根(gen)據實際應(ying)用經驗對(duì)這些問題(ti)進行分析(xi)和讨論。

1. 電磁流(liú)量計的優(yōu)缺點

     與其它流(liu)量計相比(bǐ)，電磁流量(liàng)計具有下(xia)列優點：

    （1） 由于測(cè)量通道是(shi)一段光滑(huá)直管，不會(hui)發生阻塞(sai)，因此，适用(yong)于測量含(han)固體顆粒(lì)的液固二(er)相流體，如(rú)紙漿、泥💃漿(jiāng)、污水等。

    （2） 不産生(sheng)流量檢測(cè)所造成的(de)壓力損失(shi)，節能效果(guǒ)好。

    （3） 所(suǒ)測的體積(ji)流量受流(liú)體密度、粘(zhan)度、溫度、壓(yā)力和電導(dao)🌈率變化💰的(de)🌐影響小。

    （4） 流量測(ce)量範圍度(du)大，量程比(bǐ)可高達L l000可選流(liú)量範圍寬(kuan)，液體流速(su)一般可在(zài)0.5--1 0m/s内選(xuan)定。有些型(xíng)号儀表可(kě)在現場根(gēn)據需要擴(kuò)大和縮小(xiǎo)流量測🌂量(liàng)範圍，而不(bu)必拆下儀(yi)表進行離(lí)線實流标(biao)定。

    （5） 電(dian)磁流量計(jì)的口徑範(fan)圍比其他(tā)品種流量(liang)儀表寬，從(cong)幾⚽毫米到(dao)3m;可測(cè)正反雙向(xiàng)流量；也可(ke)測脈動流(liu)量（隻要脈(mo)動頻✂️率低(di)于激磁頻(pín)率很多）；儀(yi)表輸出本(běn)質上是線(xiàn)性的。

    （6） 可應用于(yu)腐蝕性流(liu)體的測量(liang)。

    （7） 與其(qi)它流量計(jì)相比，電磁(ci)流量計所(suo)需直管段(duàn)較短。

    但電磁流(liú)量計也存(cun)在以下缺(quē)點：

    （1） 不(bú)能測量電(diàn)導率很低(di)的液體．如(rú)石油制品(pin)。

    （2） 不能(néng)測量氣體(ti)、蒸汽和含(han)有較大氣(qì)泡的液體(ti)。

    （3） 由于(yu)襯裏材料(liào)和電氣絕(jue)緣材料的(de)限制，通用(yong)型電👨‍❤️‍👨磁流(liu)量計不适(shì)用于較高(gao)溫度。

    （4） 投資相對(dui)較高，特别(bié)是大口徑(jìng)流量的測(ce)量。

2. 電(diàn)磁流量計(ji)的選型

    電磁流(liu)量計選型(xíng)時應注意(yì)以下事項(xiang)：

    （1） 液體(tǐ)電導率應(ying)高于允許(xǔ)的下限。各(ge)制造廠商(shāng)生産的🤞産(chǎn)品對電🍉導(dǎo)率下限值(zhí)有不同的(de)數值，目前(qián)，一般電磁(ci)流量計不(bu)能測量電(diàn)導率低于(yu)5μS/cm的液(ye)體流量。

    （2） 液體流(liú)速應在流(liu)量計規定(ding)的範圍内(nèi)。一般電磁(cí)流量計所(suo)測流體平(ping)均流速應(ying)在1-10m/s範(fàn)圍内，部分(fèn)廠家産品(pǐn)的流速範(fan)圍可在0.3-12m/s如西尼(ní)爾SINIER的(de)電磁流量(liang)計。若被測(cè)液體流速(sù)太低，可以(yi)考慮加♈裝(zhuang)📱異徑管，使(shǐ)流速控制(zhì)在規定範(fan)圍内。爲減(jiǎn)小加裝異(yi)徑♉管造成(cheng)壓力損失(shī)和影響流(liu)速分布，要(yào)求異徑管(guǎn)中心✊錐角(jiao)不💛超過15。，而且越(yuè)小越好。

    （3） 電極形(xíng)式的選擇(ze)。通常，不産(chan)生結晶、結(jié)疤、不沾污(wū)電極🐅的流(liu)體介質可(kě)選标準電(dian)極；對有污(wū)泥等沾污(wu)電極的🏃‍♀️應(yīng)用場合，可(ke)選用具✉️有(you)手動機械(xie)清污附件(jiàn)的刮刀式(shi)電極或可(kě)更換式電(diàn)極。

    （4） 襯(chèn)裏和電極(jí)材料的選(xuǎn)擇。根據液(yè)體的腐蝕(shí)性選用合(hé)🈚适的襯裏(lǐ)和電極材(cai)料。可查有(you)關材料的(de)防腐蝕手(shou)冊選定電(dian)極材料；耐(nai)混🌈酸等成(chéng)分複雜的(de)介質，應做(zuo)挂片試驗(yan)。應根據被(bei)測介質的(de)腐蝕性，磨(mo)損性及溫(wēn)度來選擇(zé)電磁流量(liang)計的襯裏(lǐ)材料。

    （5） 滿足直管(guǎn)段的要求(qiú)和接地要(yào)求。從電極(ji)軸線開始(shi)測量‼️，一♌般(bān)入口直管(guǎn)段不小于(yu)5D（直徑(jìng)），出口(kou)直管段不(bú)小于3D。爲使儀表(biǎo)可靠工作(zuo)，提高測量(liang)精度，不受(shòu)外界寄生(shēng)電勢的😘幹(gan)擾，電磁流(liu)量計的傳(chuán)感器應良(liáng)好地單獨(dú)接地。

    （6） 機型的選(xuan)擇。根據安(ān)裝、使用和(hé)維護條件(jian)，選用檢測(ce)和變送部(bu)分組合在(zài)一起的一(yī)體型或分(fèn)體型電磁(ci)流量計。

    （7） 儀表防(fang)護等級的(de)選擇。按照(zhao)國标GB420 8-8規定的應(ying)用環境，選(xuan)用儀表外(wai)殼防護等(děng)級。例如，IP65爲防噴(pēn)水型，它允(yǔn)許水從任(rèn)何方向對(dui)儀表噴水(shui)，儀表仍能(néng)正常工作(zuò)；IP67爲防(fáng)浸水型，它(tā)允許儀表(biǎo)短時間内(nèi)全部浸入(ru)水中仍能(néng)正✉️常工作(zuò)。

    （8） 儀表(biao)安裝位置(zhì)的選擇。由(you)于電磁流(liú)量計不能(neng)在不滿管(guan)或空👅管情(qíng)況下工作(zuò)，所以應保(bao)證測量管(guǎn)在所有時(shí)間内必須(xu)*注滿介質(zhi)。

3. 電磁(cí)流量計的(de)安裝

    安裝時應(yīng)注意以下(xià)事項：

    （1） 液體應具(ju)有測量所(suo)需的電導(dǎo)率，并要求(qiu)電導率分(fèn)布大體上(shang)均勻。因此(cǐ)流量傳感(gan)器安裝要(yao)避開容易(yì)産生電導(dǎo)率不均勻(yun)的場所，例(lì)如其上遊(yóu)附近加入(rù)藥液，加液(ye)點設于傳(chuan)感器下遊(yóu)；液體有👅混(hùn)合時，其分(fen)布應大體(tǐ)均勻。

    （2） 使用時傳(chuán)感器測量(liàng)管必須充(chong)滿液體（非(fei)滿管型例(lì)外）。

    （3） 液(ye)體應與地(dì)同電位。當(dang)工藝管道(dào)是塑料等(deng)絕緣材料(liào)時，輸送液(yè)體會産生(shēng)摩擦靜電(dian)，造成液體(tǐ)與地間有(you)電位差，爲(wèi)此需良好(hǎo)接地。

3. 1 流量傳感(gan)器的安裝(zhuang)

3.1.1 安裝(zhuang)場所

    電磁流量(liàng)傳感器對(duì)安裝場所(suo)有以下要(yào)求：

    （1） 測(ce)量混合相(xiàng)流體時，應(ying)選擇不會(hui)引起相分(fen)離的場所(suo)安🌈裝傳感(gan)器；測量雙(shuāng)組分液體(ti)時，傳感器(qi)應避免裝(zhuāng)在♉混合⛹🏻‍♀️尚(shàng)未🏒均勻的(de)下遊；測量(liàng)化學反應(yīng)物料時，傳(chuan)感器應安(an)裝在反應(ying)充分完成(chéng)段的下遊(you)。

    （2） 盡量(liàng)避免測量(liàng)管内形成(cheng)負壓。

    （3） 安裝位置(zhi)應選擇震(zhèn)動小的場(chǎng)所，特别是(shì)一體型儀(yi)表。

    （4） 遠(yuan)離大電機(ji)、大變壓器(qì)等，避免引(yǐn)入電磁幹(gàn)擾

    （5） 選(xuǎn)擇易于實(shí)現傳感器(qi)單獨接地(dì)的位置。

    （6） 盡可能(neng)遠離腐蝕(shi)性氣體。

    （7） 環境溫(wen)度應在儀(yí)表允許範(fàn)圍内，一體(ti)型儀表受(shou)結構影響(xiang)，對安裝環(huan)境溫度的(de)要求更高(gao)。

    （8） 環境(jing)相對濕度(du)應在儀表(biao)允許範圍(wei)内。

    （9） 犀(xī)可能避免(mian)受陽光直(zhí)照，必要時(shi)加防護罩(zhao)。

    （10） 儀表(biao)防護等級(ji)應滿足應(yīng)用要求。

3.1.2 直管段(duan)長度要求(qiu)

      根據(ju)儀表精度(du)要求，電磁(ci)流量傳感(gǎn)器上遊通(tōng)常需有5 D的直管(guan)段，下遊是(shi)3 D的直(zhi)管段。

3.1.3 安裝位置(zhì)和流動方(fang)向

      傳(chuán)感器安裝(zhuang)方向水平(píng)、垂直或傾(qing)斜均可，不(bu)受限制🚩。測(ce)量固、液兩(liǎng)相流體垂(chuí)直安裝，自(zi)下而上流(liú)動。可防止(zhi)水平安裝(zhuang)時襯裏下(xia)半部局部(bù)磨損嚴重(zhòng)，低流速時(shí)固相沉澱(diàn)等缺點。水(shuǐ)平安裝💋時(shí)要使🌈電極(ji)軸線平行(hang)于地平線(xiàn)，如果電極(jí)軸線垂直(zhi)于地平線(xiàn)，則處于🔴底(dǐ)部的電極(ji)易被沉積(jī)物覆蓋，頂(dǐng)部的電極(jí)易被液體(tǐ)中夾帶的(de)氣☎️泡覆蓋(gài)電極表面(mian)，造成輸出(chu)信号波動(dong)。圖1所(suǒ)示管系中(zhōng)，c、d爲适宜位(wei)置；a、b、e爲(wei)不宜位置(zhi)，b處可(kě)能液體不(bú)充滿，a、e處易(yi)積聚氣體(tǐ)，且e處(chù)傳感器後(hou)管段短也(ye)有可能不(bu)充滿。對于(yu)固、液兩相(xiang)流，c處(chu)亦是不适(shi)宜的位置(zhì)。

3.1.4 旁路(lu)管安裝

      在連續(xu)生産的工(gōng)藝管道上(shàng)，爲了在不(bu)影響生産(chan)的情況下(xià)對儀表進(jin)行維修拆(chāi)裝或内部(bu)清洗，傳感(gan)器應盡🚶‍♀️可(ke)能采用🍓與(yu)主工藝管(guǎn)道并聯安(ān)裝的方式(shi)（旁🛀路管安(ān)裝），如圖2所示。正(zhèng)常生産時(shi)截止閥1關閉，截(jié)止閥2、3打開(kāi)，流體就可(kě)流過流量(liàng)計實現流(liú)量測量。當(dang)傳感器發(fa)生故障需(xu)拆下維修(xiu)時，隻要打(da)開截止閥(fá)l，關閉(bi)截止閥2，3，就(jiu)能實現在(zài)不影響生(sheng)産的情況(kuang)下對流量(liang)計進行👈拆(chāi)🤟除。當需要(yào)🔆清洗流量(liang)計内部時(shí)，隻需打開(kai)截止閥1，關閉截(jie)止閥2、3，然後(hòu)打開流量(liang)計兩端盲(máng)闆即可清(qing)洗。

    圖(tu)2旁路(lu)管安裝

      但是對(duì)于管徑大(da)于1. 5n韻(yùn)管系因投(tóu)資和空間(jian)位置限制(zhì)，不易實現(xian)旁路管安(ān)裝。此⛹🏻‍♀️時爲(wei)了便于管(guan)系停止運(yun)行時維護(hu)人員進入(rù)管道檢測(cè)、清洗傳☔感(gǎn)器内壁，需(xu)在流量計(jì)附近工藝(yì)管道上設(shè)置人孔。

3.1.5 負壓管(guan)系的安裝(zhuang)

      氟塑(sù)料襯裏傳(chuán)感器須謹(jǐn)慎地應用(yong)于負壓管(guan)系。有可能(neng)⭐出現負壓(ya)的正壓管(guan)系應防止(zhi)産生負壓(ya)，例如液體(tǐ)溫度高于(yú)室溫的管(guǎn)✏️系中，當管(guan)系停止運(yun)行關♍閉傳(chuán)感器上下(xia)遊截止閥(fá)後，由于流(liú)體冷卻收(shōu)縮就會形(xíng)成負壓，此(ci)時就應設(she)置如圖3所示的(de)負壓防止(zhǐ)連接。

3.1.6 接地

      傳感器必(bì)須單獨接(jiē)地（接地電(diàn)阻lOOΩ以(yi)下）。分離來(lái)自接地線(xian)混亂的幹(gàn)擾：超聲儀(yi)器接地、設(she)備接地、系(xi)統接地、保(bǎo)護接地混(hùn)亂，各個接(jie)地點電位(wei)分布不均(jun1)，不同接地(di)點間存在(zài)電位差，引(yin)起地環路(lù)電流，影響(xiang)系統正常(cháng)工作。

2 .2 抗幹擾措(cuo)施

2.2.1 屏(píng)蔽

      變(bian)頻器在運(yùn)行時會産(chan)生高次諧(xie)波，造成電(dian)壓波形畸(jī)變，嚴重影(yǐng)響附近的(de)儀電設備(bèi)動作。屏蔽(bi)幹擾源是(shì)抗幹擾zui有(yǒu)效的方法(fa)：

    （1） 在變(biàn)頻器的進(jìn)線側安裝(zhuāng)進線電抗(kang)器及進線(xiàn)濾波器，抑(yi)制✨幹擾信(xìn)号對電源(yuán)的幹擾。

    （2） 信号線(xiàn)全部采用(yòng)屏蔽線，屏(ping)蔽層可靠(kao)接地，布線(xian)時盡量遠(yuan)離變☁️頻器(qì)的進、出線(xiàn)。

    （3） 電機(ji)電纜也采(cai)用屏蔽電(dian)纜，屏蔽層(céng)可靠接地(dì)。原勻速段(duan)的電機♋控(kòng)制采用交(jiao)流接觸器(qi)控制，接觸(chu)器線🍉圈斷(duan)、合瞬間産(chǎn)生電磁幹(gan)擾。針對這(zhè)種情況，将(jiāng)交流接觸(chu)器改換成(chéng)無噪聲固(gù)态接觸器(qi)，其控制電(dian)源改用24直流穩(wen)壓電源。

2.2.2 接地、濾(lü)波、阻容吸(xī)收保護

     針對供(gòng)給超聲儀(yi)器使用的(de)電源直接(jie)引至電網(wang)的問題，将(jiang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻儀器電源(yuán)和系統電(dian)源分開，采(cai)用圖7所示的解(jiě)止

     圖(tu)3負壓(ya)防止連接(jie)

型儀(yí)表原則上(shàng)接地應在(zài)傳感器一(yī)側，轉換器(qì)接地🤟應在(zài)同一✔️接地(di)點。如傳感(gǎn)器裝在有(yǒu)陰極腐蝕(shi)保護👈管道(dào)上，除了傳(chuán)感器和接(jiē)❓地環一起(qǐ)接地外，還(hai)要用較粗(cu)銅導線（  16IT11112）繞道傳(chuán)感器，跨接(jie)到管道的(de)2個連(lián)接法蘭上(shang)，使陰極保(bǎo)護電流與(yu)傳感器之(zhī)間隔離。一(yi)些應🚶用❌場(chang)合的雜散(sàn)

電流(liú)過大，如電(dian)解槽沿着(zhe)電解液的(de)洩漏電流(liú)影響電磁(ci)流量計正(zhèng)常測量時(shi)，可采取在(zai)流量傳感(gǎn)器與其連(lian)接的工藝(yì)㊙️管道之間(jian)進行電氣(qi)隔離的辦(ban)法。對有陰(yin)極保護的(de)㊙️管道，如果(guo)陰極✉️保護(hù)電流影響(xiang)EMF測量(liang)時，也可以(yi)采取本方(fang)法。

3.2 轉(zhuǎn)換器安裝(zhuang)和連接電(diàn)纜

      一(yī)體型電磁(ci)流量計不(bú)需要單獨(du)安裝轉換(huan)器；分體式(shì)電磁流量(liàng)🍉計的轉換(huàn)器安裝在(zai)傳感器附(fù)近或儀表(biǎo)室，安裝場(chang)所的選擇(zé)餘❄️地較大(da)，轉換器安(ān)裝環境條(tiáo)件比❤️一體(tǐ)式📐好。其防(fáng)護等級🍓可(ke)降低，例如(rú)，可選IP65或IP64（防(fáng)塵防濺級(ji)）。安裝場所(suo)的要求與(yǔ)3 L 1+（3）、（4）、（6）、（7）、（8）、（9）各條相同(tong)。圖7電(dian)源淨化 轉換器(qi)和傳感器(qi)間距離受(shou)被測介質(zhì)電導率和(hé)信号電纜(lǎn)型号🚩（即電(dian)纜的分布(bù)電容、導線(xian)截面和屏(píng)蔽層數等(deng)）的制約，需(xu)選用制造(zao)廠随儀表(biǎo)所附（或規(guī)定型号）的(de)信号電纜(lǎn)。一般儀表(biao)“使用(yòng)說明書”對不同(tóng)電導率液(yè)體提供允(yǔn)許的傳輸(shu)距離範圍(wei)。通常，單層(ceng)屏蔽🚶電纜(lǎn)的傳送距(jù)離爲50 m

       爲避免引(yǐn)入幹擾信(xin)号，信号電(diàn)纜必須單(dān)獨穿在接(jie)地保護🛀鋼(gang)管内，不能(neng)把信号電(dian)纜和電源(yuan)線安裝在(zài)㊙️同一鋼管(guan)内。

4. 結(jie)語

       随(sui)着企業全(quán)面走向市(shì)場，企業生(shēng)産經營管(guan)理将進一(yi)步深化🐪，流(liú)量計量越(yue)顯重要。電(dian)磁流量計(jì)作爲工業(ye)流量測量(liang)儀表的一(yi)種，隻有在(zai)正确選型(xing)、安裝和使(shi)用的前提(ti)下才能更(gèng)好地發揮(huī)其作用，滿(man)足企業計(ji)量的要求(qiu)，實現降低(dī)生産成本(ben)、提高經🧑🏾‍🤝‍🧑🏼濟(jì)效益的♻️目(mu)的。

因(yīn)此廣州迪(di)川儀器儀(yí)表有限公(gong)司爲更好(hao)儀器儀表(biao)而不斷努(nǔ)力