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電磁流量計基礎知識一篇搞定!

2020-08-04  來自: 威海華銳儀表有限公司 瀏覽次數:235

威海華銳儀表有限公司電磁流量計(Electromagnetic Flowmeters,簡稱EMF)是20世紀50~60年代隨著電子技術的發展而迅速發展起來的新型流量測量儀表。電磁流量計的結構主要由磁路系統、測量導管、電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。今天我們帶大家一起來學習一下電磁流量計的基礎知識。

一、電磁流量計適用范圍

電磁流量計適用測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量,如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、糖漿及食品方面的液體等。 

二、電磁流量計工作原理

電磁流量計的測量原理是基于法拉第電磁感應原理定律:導電液體在磁場中作切割磁力線運動時,導體中產生感應電勢,其感應電熱E為:

式中:

k--------儀表常數

B--------磁感應強度

V--------測量管道截面內的平均流速

D--------測量管道截面的內徑

測量流量時,導電性液體以速度V流過垂直于流動方向的磁場,導電性液體的流動感應出一個與平均流速成正比的電壓,其感應電壓信號通過二個或二個以上與液體直接接觸的電極檢出,并通過電纜送至轉換器通過智能化處理,LCD顯示或轉換成標準信號4-20mA和0-1kHz輸出。


三、如何正確選用電磁流量計

流量計的選型是流量儀表應用中非常重要的工作,據有關資料表明,電磁流量計在實際應用中有2/3的故障是電磁流量計的錯誤選型和錯誤的安裝而造成的,特別注意。

1、收集數據:

1)被測流體名稱;(2)zui大流量、zui小流量;(3)zui高工作壓力;(4)zui高溫度、zui低溫度。

2、被測流體必須具備一定的導電性,導電率≥5μS/cm。

3、zui大流量和zui小流量,必須符合下表中的數值

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4、實際zui高工作壓力必須小于流量計的額定工作壓力。

5、zui高工作溫度和zui低工作溫度必須符合流量計規定的溫度要求。

6、確定是否有負壓情況存在。如傳感器內襯選用不當,負壓會導致內襯變形導致泄漏。

7、可以根據上表中的流量選擇相應的電磁流量計,若所選擇的電磁流量計的內徑與工藝管道的內徑不符,應進行縮管或擴管。

8、若管道進行縮管,應考慮由于縮管引起的壓力損失是否會影響工藝流程。

9、從電磁流量計價格上考慮,可以選擇較小口徑的電磁流量計,相對減少投資。

電磁流量計內徑、流速與流量關系曲線圖

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測潔凈水時,經濟流速是1.5-3/m/s,測易結晶的溶液時,應適當地提高流速,3-4m/s為宜,起到自清掃,防止粘附沉積等作用,測礦漿等磨耗性流體時,應適當降低流速,1.0-2m/s為宜,以降低對內襯和電極的磨損。實際應用很少超過7m/s,超過10m/s則更為罕見。 

分體式電磁流量計zui距離,電纜銅芯截面與介質電導率關系曲線圖:


實際應用中,分體距離愈短愈好,電纜線過長,受其分布電容的影響,很容易造成信號干擾。例如:一般的自來水的電導率在100us/cm左右,分體的zui距離約為100m左右。(酸堿鹽溶液電導率較大,其分離距離可超過100m, 具體數值可根據電導率和電纜銅芯截面來定。)

四、如何選擇智能電磁流量計內襯材料

應根據被測介質的腐蝕性,磨損性和溫度來選擇內襯材料。硬/軟橡膠可耐一般的弱酸、堿的腐蝕,耐溫65℃,軟橡膠有耐磨性;聚四氟乙烯(PTFE)幾乎能耐除熱磷酸外的強酸和強堿,溫度可達180℃,但不耐磨損:聚氨酯橡膠有較好的耐磨性,但不耐酸、堿腐蝕,使用溫度低于80℃。


五、如何選擇流量計電極材料

應根據被測液體的腐蝕性來選擇電極的材料,請查有關防腐蝕手冊,對于特殊流體應作試驗。 

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六、流量計防護等級說明

1、IP65:防噴水型,允許水龍頭從任何方向對傳感器噴水,噴水壓力為30kPa,出水量為2.5L/min,距離為3m。

2、IP68:潛水型,長期工作在水中。

防護等級應根據實際情況來選擇,傳感器裝在地面以下,經常受水淹的,應選用IP68,傳感器安裝在地面以上,應選用IP65  

七、如何正確選擇電磁流量計安裝點

1、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為宜)或充滿液體的水平管道(整個管路中zui低處為宜),在安裝與測量過程中,不得出現非滿管情況。

2、電磁流量計測量位置應選在上游大于5D和下游有3D直管段處。

3、測量點選擇應盡可能遠離泵,閥門等設備,避免其對測量的干擾。

4、測量點選擇應盡可能遠離大功率電臺,強磁場干擾源等 。

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八、電磁流量計安裝須知

1、測量電極的軸線必須近似于水平方向:

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2、測量管道內必須完全充滿液體。

3、流量計的前方zui少要有5×D(D為流量計內徑)長度的直管段,后方zui少要有3×D(D為流量計內徑)長度的直管段;為方便安裝和拆卸,可在電磁流量計后加裝管道伸縮節。 


4、流體的流動方向和流量計的箭頭方向一致。

5、管道內要有真空會損壞流量計的內襯,需特別注意。

6、在電磁流量計附近應無強電磁場。

7、在流量計附近應有充裕的空間,以便安裝和維護。

8、若測量管道有振動,在電磁流量計的兩邊應有固定的支座;

9、測量不同介質的混合液體時混合點與流量計之間的距離zui少要有30×D(D為流量計內徑)長度;

10、為方便今后流量計的清洗和維護,應安裝旁通管道,并且保證電磁流量計前5D后3D的直管段。


11、如安裝聚四氟乙烯內襯的流量計時,連接兩法蘭的螺栓應用力矩扳手勻擰緊,否則容易壓壞聚四氟乙烯內襯。

九、電磁流量計安裝要求

1、電磁流量計應安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的zui高點和垂直向下處:

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2、電磁流量計應安裝在管道上上升處:


3、電磁流量計在開口排放管道安裝,應安裝在管道的較低處;


4、若管道落差超過5m時,在電磁流量計的下游安裝排氣閥;


5、應在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,而不應安裝在電磁流量計上游;


6、電磁流量計絕 對不能安裝在泵的進出口處,應安裝在泵的出口處;

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7、在測量井內安裝流量計的方式。


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十、典型故障診斷及處理



1、無流量輸出。檢查電源部分是否存在故障,測試電源電壓是否正常;測試保險絲通斷;檢查傳感器箭頭是否與流體流向一致,如不一致調換傳感器安裝方向;檢查傳感器是否充滿流體,如沒有充滿流體,更換管道或垂直安裝。

2、信號越來越小或突然下降。測試兩電極間絕緣是否破壞或被短路,兩電極間電阻值正常在(70~100)Ω之間;測量管內壁可能沉積污垢,應清洗和擦拭電極,切勿劃傷內襯。測量管襯里是否破壞,如破壞應予以更換。

3、零點不穩定,檢查介質是否充滿測量管及介質中是否存在氣泡,如有氣泡可在上游加裝消氣器,如水平安裝可改成垂直安裝;檢查儀表接地是否完好,如不好,應進行三級接地(接地電阻≤100Ω);檢查介質電導率應不小于5μs/cm;檢查介質是否淤積于測量管中,清除時注意不要將內襯劃傷。

4、 流量指示值與實際值不符。檢查傳感器中的流體是否充滿管,有無氣泡,如有氣泡可在上游加裝消氣器;檢查各接地情況是否良好;檢查流量計上游是否有閥,如有,移至下游或使之全開;檢查轉換器量程設定是否正確,如不對,重新設定正確量程。

5、示值在某一區間波動。檢查環境條件是否發生變化,如出現新干擾源及其他影響儀表正常工作的磁源或震動等,應及時清除干擾或將流量計移位;檢查測試信號電纜,用絕緣膠帶進行端部處理,使導線、內屏蔽層、外屏蔽層、殼體之間不相互接觸。

6、選用電磁流量計測量流量的流體必須是導電的,因此不導電的氣體、蒸汽、油類、丙銅等物質不能選用電磁流量計測量流量。

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