电磁流量计有一系列优良特性,可以解决其它流量计不易应用的问题,如脏污流、腐蚀流的测量。在电磁流量计选型、安装和使用方面有一些技巧和注意事项,根据实际应用经验对这些问题进行分析和讨论。
1.电磁流量计的优缺点
与其它流量计相比,电磁流量计具有下列优点
(1)由于测量通道是一段光滑直管,不会发生阻塞,因此,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等。
(2)不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果
(3)所测的体积流量受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响小。
(4)流量测量范围度大,量程比可高达1:100,可选流量范围宽,液体流速一般可在0.5~10m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量测量范围,而不必拆下仪表进行离线实流标定。
(5)电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3m;可测正反双向流量;也可测脉动流量(只要脉动频率低于激磁频率很多);仪表输出本质上是线性的。
(6)可应用于腐蚀性流体的测量。
(7)与其它流量计相比,电磁流量计所需直管段较但电磁流量计也存在以下缺点:
1)不能测量电导率很低的液体,如石油制品
2)不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体。
3)由于衬里材料和电气绝缘材料的限制,通用型电磁流量计不适用于较高温度
4)投资相对较高,特别是大口径流量的测量。
2.电磁流量计的选型
电磁流量计选型时应注意以下事项
(1)液体电导率应高于允许的下限。各制造厂商生产的产品对电导率下限值有不同的数值,目前,一般电磁流量计不能测量电导率低于0.1uS/cm的液体流量。
(2)液体流速应在流量计规定的范围内。一般电磁流量计所测流体平均流速应在1~10m/s范围内,部分厂家产品的流速范围可在0.3~12m/s(如IFM型电磁流量计)。若被测液体流速太低,可以考虑加装异径管,使流速控制在规定范围内。为减小加装异径管造成压力损失和影响流速分布要求异径管中心锥角不超过15°,而且越小越好。
(3)电极形式的选择。通常,不产生结晶、结疤、不沾污电极的流体介质可选标准电极;对有污泥等沾污电极的应用场合,可选用具有手动机械清污附件的刮刀式电极或可更换式电极。
(4)村里和电极材料的选择,根据液体的腐蚀性选用合适的村里和电极材料。可查有关材料的防腐蚀手册选定电极材料;对混酸等成分复杂的介质,应做挂片试验。应根据被测介质的腐蚀性,磨损性及温度来选择电磁流量计的衬里材料。
(5)满足直管段的要求和接地要求。从电极轴线开始测量,一般入口直管段不小于5D(直径),出口直管段不小于2D。为使仪表可靠工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,电磁流量计的传感器应良好地单独接地,接地电阻小于10Q。若连接仪表的管道内涂有绝缘层或是非金属管道,传感器两侧应裝接地环。
(6)机型的选择。根据安装、使用和维护条件,选用检测和变送部分组合在一起的一体型或分体型电磁流量计。
(7)仪表防护等级的选择。按照国标GB4208-84和应用环境,选用仪表外壳防护等级。例如,IP65为防喷水型,它允许水龙头从任何方向对仪表喷水,仪表仍能正常工作;IP67为防浸水型,它允许仪表短时间内全部浸人水中仍能正常工作。
(8)仪表安装位置的选择。由于电磁流量计不能在不满管或空管情况下工作,所以应保证测量管在所有时间内必须完全注满介质。
3.电磁流量计的安装
安装时应注意以下事项
(1)液体应具有测量所需的电导率,并要求电导率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀的场所,例如其上游附近加入药液,加液点zui好设于传感器下游;液体有混合时,其分布应大体均匀。
(2)使用时传感器测量管必须充满液体(非满管型例外)。
(3)液体应与地同电位。当工艺管道是塑料等绝缘材料时,输送液体会产生摩擦静电,造成液体与地间有电位差,为此需良好接地。
3.1流量传感器的安装
3.1.1安装场所
(1)测量混合相流体时,应选择不会引起相分离的场所安装传感器;测量双组分液体时,传感器应避免装在混合尚未均匀的下游;测量化学反应物料时,传感器应安装在反应充分完成段的下游
(2)尽量避免测量管内形成负压。
(3)安装位置应选择震动小的场所,特别是一体型仪表。
(4)远离大电机、大变压器等,避免引人电磁干扰
(5)选择易于实现传感器单独接地的位置。
(6)尽可能远离腐蚀性气体。
(7)环境温度应在仪表允许范围内,一体型仪表受结枃影响,对安装环境温度的要求更高
(8)环境相对湿度应在仪表允许范围内。
(9)尽可能避免受阳光直照,必要时加防护罩。
(10)仪表防护等级应满足应用要求。
3.1.2直管段长度要求
根据仪表精度要求,电磁流量传感器上游通常有5D长度的直管段,下游是2D长度的直管段。
3.1.3安装位置和流动方向
传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可,不受限制。测量固、液两相流体zui好垂直安装,自下而上流动。可防止水平安装时树里下半部局部磨损严重,低流速时固相沉淀等缺点。水平安装时要使电极轴线平行于地平线,如果电极轴线垂直于地平线,则处于底部的电极易被沉积物覆盖,顶部的电极易被液体中夹带的气泡覆盖电极表面,造成输出信号波动。图1所示管系中,c、d为适宜位置;a、b、e为不宜位置,b处可能液体不充满,a、e处易积聚气体,且e处传感器后管段短也有可能不充满。对于固、液两相流,c处亦是不适宜的位置。
3.1.4旁路管安装
在连续生产的工艺管道上,为了在不影响生产的情况下对仪表进行维修拆装或内部清洗,传感器应尽可能采用与主工艺管道并联安装的方式(旁路管安装),如图2所示。正常生产时截止阀1关闭,截止阀2、3打开,流体就可流过流量计实现流量测量。当传感器发生故障需拆下维修时,只要打开截止阀1,关闭截止阀2,就能实现在不影响生产的情况下对流量计进行拆除。当需要清洗流量计内部时,只需打开截止阀1,关闭截止阀2、3,然后打开流量计两端盲板即可清洗。但是对于管径大于1.5m的管系因投资和空间位置限制,不易实现旁路管安装。此时为了便于管系停止运行时维护人员进入管道检测、清洗传感器内壁,需在流量计附近工艺管道上设置入孔。
3.1.5负压管系的安装
氟塑料衬里传感器须谨慎地应用于负压管系。有可能出现负压的正压管系应防止产生负压,例如液体温度高于室温的管系中,当管系停止运行关闭传感器上下游截止阀后,由于流体冷却收缩就会形成负压,此时就应设置如图3所示的负压防止连接。
3.1.6接地
传感器必须单独接地(接地电阻100Ω以下)。分离型仪表原则上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上,除了传感器和接地环一起接地外,还要用较粗铜导线(16mm2)绕过传感器,跨接到管道的2个连接法兰上,使阴极保护电流与传感器之间隔离。一些应用场合的杂散电流过大,如电解槽沿着电解液的泄漏电流影响电磁流量计正常测量时,可采取在流量传感器与其连接的工艺管道之间进行电气隔离的办法。对有阴极保护的管道,如果阴极保护电流影响EMF测量时,也可以采取本方法。
3.2转换器安装和连接电缆
一体型电磁流量计不需要单独安装转换器;分离型电磁流量计的转换器安装在传感器附近或仪表室,安装场所的选择余地较大,转换器安装环境条件比传感器好,其防护等级可降低,例如,可选IP65或IP64(防尘防戏级)。安装场所的要求与3.1.1中(3)、(4)、(6)、(7)(8)、(9)各条相同。转换器和传感器间距离受被测介质电导率和信号电缆型号(即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等)的制约,需选用制造厂随仪表所附(或规定型号)的信号电缆。一般仪表“使用说明书”对不同电导率液体提供允许的传输距离范围。通常,单层屏蔽电缆的传送距离为100m为避免引入千扰信号,信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内,不能把信号电缆和电源线安装在同钢管内。
4.结语
随着企业全面走向市场,企业生产经营管理将进一步深化,流量计量越显重要。电磁流量计作为工业流量测量仪表的一种,只有在正确选型、安装和使用的前提下才能更好地发挥其作用,满足企业精确计量的要求,实现降低生产成本、提高经济效益的目的。
上一条：
污水流量测量的流量计有哪些种类和选型
下一条：
电磁流量计应用故障排除实例
