電磁流量計(jì)的選型與安裝使用

1 引言

　電磁流量計(jì)通常由傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成，用來測量導(dǎo)電性液體或液固兩相介質(zhì)的流量，要求其導(dǎo)電率應(yīng)大于5ｕs/cm?？梢杂脕頊y量各種酸、堿、鹽溶液、紙漿、礦漿等介質(zhì)，但介質(zhì)中不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)和大量氣泡。作為一種主要的測量導(dǎo)電液體的流量儀表，廣泛地應(yīng)用于冶金、化工、造紙、環(huán)保、石油等領(lǐng)域。

　 電磁流量計(jì)的測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，在與測量管軸向和磁場磁力線相互垂直的管壁上安裝一對(duì)檢測電極，當(dāng)導(dǎo)電液體沿測量管軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)電液體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢由測量管上的兩個(gè)電極檢出，數(shù)值大小為：e=kbvd式中：e-感應(yīng)電勢，k-儀表常數(shù)，b-磁感應(yīng)強(qiáng)度，v-測量管截面內(nèi)的平均流速，d-測量管的內(nèi)徑。測量時(shí)，流體流過垂直于流動(dòng)方向的磁場，導(dǎo)電性流體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電勢，信號(hào)通過兩個(gè)電極檢出，經(jīng)電纜傳送至轉(zhuǎn)換器。經(jīng)過信號(hào)處理以及相關(guān)運(yùn)算后，將累計(jì)流量和瞬時(shí)流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏或進(jìn)入plc。

2 儀表選型

　 2.1 傳感器口徑的選擇

　（1）選擇傳感器口徑與連接管道管徑相同。這種選擇安裝起來非常方便。一般而言，管道流速在0.5~5m/s時(shí)為經(jīng)濟(jì)流速，傳感器口徑與管徑相同即可。除非介質(zhì)磨損性較小，且采用耐磨材質(zhì)，否則建議長期工作流速不要超過7m/s。用于含有易黏附、沉淀、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，建議流速不低于2m/s，最好提高到3~4m/s或以上，起到自清掃，防止黏附、沉淀等作用；用于礦漿等磨損性較強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于3m/s，以降低對(duì)襯里和電極的磨損。在測量電導(dǎo)率為5~10ｕs/cm的低電導(dǎo)介質(zhì)時(shí)，盡可能選擇低流速（0.5~1m/s），因?yàn)榱魉偬岣邥?huì)導(dǎo)致流動(dòng)噪音增加，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。

?。?）選擇傳感器口徑與連接管道管徑不相同。選擇傳感器口徑不一定與連接管道管徑相同，應(yīng)根據(jù)管道流速確定。主要適用于以下幾種情況：

　 管道內(nèi)流速偏低，工藝流量又較穩(wěn)定，為滿足傳感器對(duì)流速范圍的要求，在局部提高流速，選擇傳感器口徑小于工藝管道口徑，在其前后加接異徑管。

　 從價(jià)格上考慮，口徑越大，價(jià)格越高。對(duì)管道內(nèi)流速偏低，工藝流量又較穩(wěn)定的情況，可選用口徑較小的傳感器。這樣不僅可以使電磁流量計(jì)運(yùn)行在較好的工作狀態(tài)下，還可降低投資費(fèi)用。

　 2.2 其它選型要素

?。?）襯里和電極材料的選擇。若介質(zhì)為強(qiáng)酸性則應(yīng)選擇耐腐蝕內(nèi)襯，如聚四氟乙烯，電極選擇鍍鋅、鉑等合金材料。若介質(zhì)為強(qiáng)堿性且含高硬度固型物，則應(yīng)選擇陶瓷內(nèi)襯，電極選擇不銹鋼材質(zhì)。

　 （2）防護(hù)等級(jí)的選擇。若要求防爆，則必須選擇防爆型外殼；若環(huán)境惡劣，空氣中含水汽、酸堿等污物，傳感器的外殼則應(yīng)選擇塑料材質(zhì)；若傳感器在露天安裝，必須加防護(hù)罩；傳感器在室內(nèi)安裝時(shí)，為防止噴料，也應(yīng)加裝易拆卸的防護(hù)罩；如果傳感器安裝在地面以下經(jīng)常受水淹，宜選用分體式的電磁流量計(jì)。

　 （3）接地的選擇。電磁流量計(jì)的感應(yīng)信號(hào)很小，容易受外界噪聲或其他電磁信號(hào)的影響。若連接傳感器的管道相對(duì)于被測介質(zhì)是絕緣的，則介質(zhì)的接地必須通過選用接地電極或安裝接地環(huán)來實(shí)現(xiàn)。接地環(huán)的作用是通過傳感器外殼接地形成一個(gè)屏蔽外界干擾的空間，從而提高測量精度。

?。?）法蘭的選擇。除特殊情況外，一般應(yīng)該選擇公制法蘭，與之配套的法蘭也按公制制造，符合國家標(biāo)準(zhǔn)gb9119。如果需要配對(duì)法蘭，最好提供傳感器的連接管道尺寸。

　 （5）電纜的選擇。對(duì)于分體式的電磁流量計(jì)，必須選擇連接電纜。電纜一般是專用的，其長度與介質(zhì)電導(dǎo)率有關(guān)，最大長度為最低電導(dǎo)率的5倍，但一般不超過100m。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的電纜現(xiàn)場安裝時(shí)一般要求套管。

3 安裝與使用

　水平安裝時(shí)，距彎頭的距離應(yīng)不小于10倍直徑；垂直安裝時(shí)，必須保證介質(zhì)向上流動(dòng)，電磁流量計(jì)距下彎頭的距離不應(yīng)小于4倍直徑。傳感器的安裝位置必須等于或低于來水管以保證被測介質(zhì)在滿管狀態(tài)。選擇安裝電磁流量計(jì)的直管段必須固定牢固。不能使流量計(jì)承受太大的震動(dòng)，以避免損壞其內(nèi)部的電子元件及影響接地。另外，選擇安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力電纜，以避免電磁干擾，造成測量誤差。與電磁流量計(jì)連接的法蘭短管不小于50cm,以利于焊接時(shí)不損傳感器。焊接時(shí)不可碰傷電磁流量計(jì)里面的電極和襯里。安裝流量計(jì)時(shí)，法蘭之間應(yīng)加橡膠墊圈，以防漏水。不能在泵的抽吸側(cè)安裝，對(duì)于長管線，一般在電磁流量計(jì)的下游安裝控制閥。開口排放的管道，應(yīng)將電磁流量計(jì)安裝在底段。對(duì)管道落差超過5米的地方，應(yīng)在流量計(jì)下游安裝空氣閥。不要把電磁流量計(jì)安裝在液體電導(dǎo)率不均勻的地方，同時(shí)應(yīng)使傳感器殼體上的流向箭頭同現(xiàn)場工藝流向保持一致。在雷雨較多的地方，建議在電源輸入端加裝避雷器以防雷擊。

4 結(jié)束語

　電磁流量計(jì)的正確選擇，安裝和使用對(duì)于提高流量測量精度和自動(dòng)控制的可靠性，降低能量損失有著重要的作用和深遠(yuǎn)的意義。一定要根據(jù)現(xiàn)場的具體條件來正確地選擇電磁流量計(jì)，以確保生產(chǎn)安全，順利的進(jìn)行。