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- 電磁流量計優(yōu)點與不足
- 2019-08-20
- 電磁流量計的正確使用
電磁流量計（Electromagnetic Flowmeter）是基于法拉第電磁感應(yīng)定律而工作的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。它能測量具有一定電導(dǎo)率的液體或液、固兩相介質(zhì)的體積流量，如酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、藥漿、糖漿、果漿、污水等的體積流量。由于電磁流量計具有許多特點，因而近年來應(yīng)用相當**。本文就其使用中出現(xiàn)的一些問題提出了相應(yīng)的處理措施。
1 電磁流量計測量原理
由電磁感應(yīng)定律可知，導(dǎo)體在磁場中運動而切割磁力線時，導(dǎo)體中便有感應(yīng)電勢產(chǎn)生。同理，在磁場中做切割磁力線運動的導(dǎo)電液體，也會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。當滿足一定條件時，感應(yīng)電勢與管道中的導(dǎo)電液體的平均流速成正比。當管道直徑和磁感強度不變時，感應(yīng)電勢與被測液體的體積流量或平均流速之間具有線性關(guān)系。若在液體管道兩側(cè)各插入一根電極，就可引出感應(yīng)電勢。測量此感應(yīng)電勢的大小，就可求得流量。
2 電磁流量計的有特點及適用場合
與其他流量計相比，電磁流量計具有其獨特的優(yōu)點和特定的應(yīng)用場合。
（1）壓力損失小。測量導(dǎo)管是一段無阻流檢測元件和可動部件的光滑直管，不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失，流體的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能效果顯著，無機械慣性，反應(yīng)十分靈敏，適合于要求低阻力損失的大管徑液體流量的測量。
（2）測量范圍寬。量程比通常為20:1~50:1，*高可達100:1，可選測量范圍寬。滿度值液體流速可在0.5~10m/s。流量范圍為幾十cm3/h到幾十萬m3/h。管徑范圍為2mm到3000mm。有些型號的儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴大和縮小流量（例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)），不必取下作離線實際流量標定。
（3）線性度好。流量信號與流體體積流量之間具有線性關(guān)系，故儀表具有均勻刻度，且流體的體積流量與介質(zhì)的物理性質(zhì)（如溫度、壓力、粘度、密度等）、流動狀態(tài)無關(guān)。電磁流量計只需用水標定后，即可用來測量其他導(dǎo)電液體的體積流量而無須修正。
（4）前置直管段長度要求較短。
（5）可用于腐蝕性流體的流量測量。
（6）可測脈動流量。
當然，電磁流量計也有其局限性和不足之處。
（1）不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。
（2）不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。通用型電磁流量計由于襯里材料和電氣絕緣材料的限制，不能用于測量溫度和壓力較高的液體。
（3）流速與速度分布不符合設(shè)定條件時，將產(chǎn)生較大的測量誤差。
（4）當液體流速過低時，要把與干擾信號相同數(shù)量級的感應(yīng)電勢進行放大和測量是較困難的、且儀表也易產(chǎn)生零點漂移。因此，電磁流量計的滿量程流速下限一般不得低于0.3m/s 。
3.使用時需要注意的問題及處理方法
由于電磁流量計具有上述特點，使用時，有一些問題需要引起特別注意。
（1）液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率．并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量變送器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所，例如其上游附近加入藥液，加液點*好設(shè)在變送器下游。
（2）變送器測量管必須充滿液體（非滿管型例外）。變送器應(yīng)安裝在任何時候測量導(dǎo)管內(nèi)都能充滿液體的地方，以防止由于測量導(dǎo)管內(nèi)沒有液體而指針不在零位所造成的錯覺。測量管*好是垂直安裝，使被測液體自下而上流經(jīng)儀表，這樣，可以避免在導(dǎo)管中有沉淀物或在介質(zhì)中有氣泡而造成測量誤差。如不能垂直安裝時，也可水平安裝，但要使兩電極在同一水平面上。
（3）電磁流量計的信號比較弱，在滿量程時只有2.5~8mV，流量很小時，輸出僅有幾微伏，外界略有干擾就能影響測量的精度。因此，變送器的外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管、以及變送器兩端的管道都要接地。并且要求單獨設(shè)置接地點，*不要連接在電機、電器等的公用地線或上下水管道上。轉(zhuǎn)換部分已通過電纜線接地，故匆再行接地，以免因地電位的不同而引人干擾。
（4）變送器的安裝地點應(yīng)遠離一切電磁場（例如大功率電機、變壓器等）且不能有振動。儀表的運行經(jīng)驗表明，即使變送器接地良好，當變送器附近的電力設(shè)備有較強的漏地電流，或在安裝變送器的管道上存在較大的雜散電流，或進行電焊時，都將引起干擾電勢的增加，進而影響儀表正常運行。
（5）變送器和轉(zhuǎn)換器必須使用同一相電源，否則由于檢測信號和反饋信號相差-120o的相位，使儀表不能正常工作。
（6）變送器使用日久且在導(dǎo)管內(nèi)壁沉積垢層后，也會影響測量精度。尤其**層電阻過小將導(dǎo)致電極短路，表現(xiàn)為流量信號愈來愈小甚至驟然下降。測量線路中電極短路，除上述導(dǎo)管內(nèi)壁附著垢層造成以外，還可能是導(dǎo)管內(nèi)絕緣襯里被破壞，或是由于變送器長期在酸、堿、鹽霧較濃的場所工作，使用一段時間后，信號插座被腐蝕，絕緣被破壞而造成的。所以，在使用中必須注意保護。
（7）轉(zhuǎn)換器和傳感器之間距離受制于被測介質(zhì)電導(dǎo)率和信號電纜型號，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。應(yīng)盡量采用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號）的信號電纜。液體的電導(dǎo)率較低和傳輸距離較長時，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。單層屏蔽電纜適用于工業(yè)用水或酸堿液，通常可傳送距離為100m。
（8）為了避免受到于擾信號的影響，信號電纜必須單獨穿在接地保護鋼管內(nèi)，不能把信號電纜和電源線安裝在同一保護鋼管內(nèi)。
4 結(jié)束語
電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀表的一種，要發(fā)揮其作用，除了做好選型和安裝工作外，還需要注意其正確使用。因此，從事自動化儀表使用、安裝、檢修和維護的人員，在具備一定的**知識的條件下，應(yīng)當經(jīng)常總結(jié)其使用方面的一些技巧和方法，使電磁流量計發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
