
電磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)是一種在(zai)流(liu)程工(gong)業中最為(wei)常見的流(liu)量(liang)測量(liang)儀表,電磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)的穩定與可靠,對于整(zheng)個系統影響巨大。保證電磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)正常穩定的工(gong)作(zuo),最重要的是選(xuan)型:一套(tao)不(bu)適(shi)合系統的設(she)備,即使在(zai)日常使用中符合操作(zuo)規范,頻繁精細的保養維護(hu),也無法避免頻繁的故障(zhang)。那么電磁(ci)流(liu)量(liang)計(ji)在(zai)選(xuan)型中,需要注(zhu)意哪些與系統相關的要素呢?廈門群創科技有(you)限公(gong)司是一家專業生產電磁流量計的(de)廠家,有(you)著多年(nian)生產銷(xiao)售(shou)經驗(yan),掌握了許(xu)多實際(ji)應用的(de)經驗(yan)。下(xia)面(mian)我們整理了幾個(ge)電磁流量(liang)計的選(xuan)型要素(su),希望能(neng)對大家有所幫助。
1、精度等級(ji)和功能
市場上電磁流量計的(de)性能有較大(da)差別,有些精度高、功(gong)能多,有些精度低、功(gong)能簡單。精度高的(de)儀(yi)表基本誤差為(wei)(±0.5%~±1%)R,精(jing)度低的儀(yi)表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩(liang)者價格相差1~2倍(bei)。有些型號儀(yi)表聲稱有更高(gao)的精(jing)確度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yan)格的安裝要求(qiu)和參比(bi)條件,例如環境溫度、前后置直管段長度等。市場上流量計的(de)功能(neng)(neng)差別也很大(da),簡(jian)單的(de)就只(zhi)是測量(liang)(liang)單向流(liu)量(liang)(liang),只(zhi)輸出模擬信(xin)(xin)號(hao)帶動后位儀表(biao);多功能(neng)(neng)儀表(biao)有測雙向流(liu)、量(liang)(liang)程切換、上下限流(liu)量(liang)(liang)報警(jing)、空管和(he)電源切斷報警(jing)、小信(xin)(xin)號(hao)切除、流(liu)量(liang)(liang)顯示和(he)總量(liang)(liang)計算、自動核(he)對和(he)故障(zhang)自診(zhen)斷、與上位機通信(xin)(xin)和(he)運(yun)動組態等。有些(xie)型號(hao)儀表(biao)的(de)串(chuan)行數字通信(xin)(xin)功能(neng)(neng),可選多種通信(xin)(xin)接口(kou),如HART協議系(xi)統,PROFTBUS、Modbus、FF現場總(zong)線等。因此(ci)在多種型號選(xuan)擇比較時不(bu)要單(dan)純只看高指標,要詳細閱(yue)讀制造廠樣(yang)本或(huo)說明書做綜合分(fen)析。廈門群(qun)創(chuang)科技有(you)限公(gong)司的產品也是一(yi)(yi)樣有(you)不(bu)(bu)同(tong)系列型號,可以滿足不(bu)(bu)同(tong)客(ke)戶的不(bu)(bu)同(tong)要(yao)求,但(dan)作(zuo)為實際應用中,建議使用者要(yao)根據(ju)實際情(qing)況來(lai)選(xuan)擇不(bu)(bu)同(tong)的精度與(yu)功能,不(bu)(bu)要(yao)一(yi)(yi)味追求高精度、多功能,應該選(xuan)擇最佳性價比(bi)的一(yi)(yi)款。LDE系列(lie)電磁(ci)流(liu)量計(ji)基本上(shang)可以滿(man)足不同用(yong)戶(hu)的要求。
2流速、滿(man)度(du)流量、范圍(wei)度(du)和口徑
選定儀表(biao)口徑不(bu)(bu)一定與管(guan)(guan)徑相(xiang)同,應視(shi)流(liu)(liu)量而定。流(liu)(liu)程工業輸送水等粘度不(bu)(bu)同的液(ye)體,管(guan)(guan)道流(liu)(liu)速一般是經濟流(liu)(liu)速1.0~3m/s。電磁流量計用在這(zhe)樣的管道上,傳(chuan)感(gan)器口徑與管徑相同即可。 LDE系列電磁流(liu)量計(ji)滿度流量時液體流速可(ke)在0.5~10m/s范圍內選用,范圍是比(bi)較寬的。上限流(liu)(liu)速在原(yuan)理上是不受限制的,然而通常建議不超(chao)過5m/s,除非襯(chen)里材料能承受液(ye)流(liu)(liu)沖刷,實(shi)際應用很(hen)少超(chao)過7m/s,超(chao)過10m/s則更為(wei)罕見(jian)。滿度(du)流(liu)(liu)量的流(liu)(liu)速下限一(yi)般為(wei)1m/s,有些型號儀(yi)表則為(wei)0.5m/s。
有些(xie)新(xin)建(jian)工(gong)程運(yun)行初(chu)期(qi)流(liu)量(liang)偏低或在流(liu)速(su)偏低的(de)管系(xi),從測(ce)量(liang)精度角度考慮,儀表(biao)口(kou)徑(jing)應改用(yong)小于(yu)(yu)管徑(jing),以異徑(jing)管連接之。用(yong)于(yu)(yu)有易粘附、沉積、結垢等物質的(de)流(liu)體,選用(yong)流(liu)速(su)不低于(yu)(yu)2m/s,最(zui)好提(ti)高(gao)到3~4m/s或以上(shang),起(qi)到自(zi)清掃、防(fang)止粘附沉積等作(zuo)用(yong)。用(yong)于礦漿等磨耗性強的流(liu)體,常用(yong)流(liu)速(su)應低(di)于2~3m/s ,以降低(di)對(dui)襯(chen)里(li)和電極的磨損。 在測量(liang)接近閾(yu)值的低(di)電導(dao)液體,盡可能(neng)選定較低(di)流(liu)速(su)(小(xiao)于0.5~1m/s),因流(liu)速(su)提(ti)高(gao)流(liu)動(dong)噪聲會增(zeng)加,而出(chu)現輸出(chu)晃動(dong)現象。 LDE系列電磁流量計的流量(liang)范圍(wei)度是比較大的,通常不低于20,帶有量(liang)(liang)程(cheng)自動切換(huan)功能的儀(yi)表,可超過(guo)50~100。國內(nei)可以(yi)提供的定型產品的口徑從(cong)10mm到3000mm,隨(sui)然實際應用(yong)還是以(yi)中小口徑居多,但(dan)與大部分其他原理流量(liang)(liang)儀(yi)表(如容積(ji)式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhi)量(liang)(liang)式等)相(xiang)比(bi),大口徑儀(yi)表占有較大比(bi)重。
3、液體電導率(lv)
使用(yong)LDE系列電(dian)磁(ci)流(liu)量計的(de)前提是被測(ce)液體必須是導電的(de),不能低于閾值(即(ji)下限(xian)值(zhi))。電(dian)導率低于閾(yu)值(zhi)會產生(sheng)測量(liang)誤差直至不能使用,超過(guo)閾(yu)值(zhi)即(ji)使變(bian)化也可以(yi)測量(liang),示值(zhi)誤差變(bian)化不大,通用型電磁流量計的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hao)而異。使用(yong)時還取決(jue)于傳感器(qi)(qi)和轉換(huan)器(qi)(qi)間流量信號(hao)線長度及(ji)其(qi)分布(bu)電容(rong),制造廠使用(yong)說明書中通常規定電導率相對應的信號(hao)線長度。非接觸電容(rong)耦合大面積電極的儀表則可(ke)測(ce)電導率低至5×10-8S/cm的液體。
工業用水及其水溶液(ye)的(de)電導率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽(yan)液的電導率(lv)在10-4~10-1S/cm之間,使用(yong)不存在問題,低(di)度蒸餾水為10-5S/cm也不存在(zai)問題。石(shi)油制(zhi)品和有機(ji)溶劑(ji)電導率過低就不能使用(yong)。有些純(chun)液(ye)或(huo)水溶液(ye)電導率較(jiao)低,雖然被認為不能使用(yong),但(dan)是實際工作中會遇到因含有雜質(zhi)而能使用(yong)的實例,這類雜質(zhi)對(dui)增加(jia)電導率有利。
根據使用經驗,實際應用的液體電導(dao)率最好(hao)要比儀表(biao)制(zhi)造廠規定的閾值(出廠通常設(she)為500)至少大(da)一個數量(liang)(liang)(liang)級(ji)。因(yin)為制造廠儀表規范規定的下限值(zhi)是在(zai)各種使用(yong)條件(jian)較好狀(zhuang)態下可測量(liang)(liang)(liang)的低值(zhi)。是受到(dao)一些使用(yong)條件(jian)限制,如電導率(lv)均勻(yun)性、連接(jie)信號線、外(wai)界噪聲等(deng),否(fou)則會出(chu)現輸出(chu)晃動現象等(deng)。我們就多次遇到(dao)測量(liang)(liang)(liang)低度蒸餾水或去(qu)離子(zi)水,其電導率(lv)接(jie)近(jin)閾值(zhi)5×10-6S/cm,使用時出現輸出晃動。這(zhe)些(xie)需要在選(xuan)型時與銷(xiao)售人員選(xuan)型確認。
4、液體中(zhong)含有混入物
混入(ru)成(cheng)泡(pao)狀流(liu)的微(wei)小氣泡(pao)仍可正常工作,但測得的是含氣泡(pao)體(ti)積(ji)(ji)的混合體(ti)積(ji)(ji)流(liu)量(liang);如氣體(ti)含量(liang)增加到形(xing)成(cheng)彈(塊(kuai))狀流(liu)(liu),因(yin)電(dian)極可能被(bei)氣(qi)體蓋住使電(dian)路瞬時斷開,出(chu)現輸出(chu)晃動(dong)甚(shen)至不能正常(chang)工作(zuo)。含有非(fei)鐵磁性顆粒或纖維的(de)(de)固(gu)液(ye)雙相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)體同樣可測得二相(xiang)(xiang)的(de)(de)體積(ji)流(liu)(liu)量。固(gu)體含量較高(gao)的(de)(de)流(liu)(liu)體,如(ru)鉆井(jing)泥漿、鉆探固(gu)井(jing)水泥漿、紙漿等實際上(shang)已屬非(fei)牛頓流(liu)(liu)體。由于固(gu)體在載體液(ye)中(zhong)一起流(liu)(liu)動(dong),兩者之間有滑動(dong),速(su)度上(shang)有差別,單相(xiang)(xiang)液(ye)體校驗的(de)(de)儀表(biao)用于固(gu)液(ye)雙相(xiang)(xiang)流(liu)(liu)體會產生附加誤差。雖(sui)然(ran)還(huan)未見到電磁流量計應用于固(gu)液(ye)雙相流體(ti)中固(gu)形物(wu)影響的系統實(shi)驗報告(gao)(gao),但國外(wai)有(you)報告(gao)(gao)稱固(gu)形物(wu)含量有(you)14%時誤差在3%范圍以(yi)內;
對含有礦石顆粒的(de)(de)礦漿應用(yong),應注意對傳感(gan)器襯(chen)(chen)里(li)的(de)(de)磨(mo)損程度,測量管(guan)內徑擴大會產生附(fu)加誤差(cha)。這種場合(he)應選用(yong)耐磨(mo)性較(jiao)好的(de)(de)陶瓷襯(chen)(chen)里(li)或聚氨酯橡(xiang)膠襯(chen)(chen)里(li),同時建(jian)議傳感(gan)器安裝在垂直管(guan)道上,使管(guan)道磨(mo)損均勻,消(xiao)除水平安裝下半部局部磨(mo)損嚴重的(de)(de)缺點(dian)。也(ye)可以在傳感(gan)器進口(kou)端加裝噴(pen)嘴形護套,相(xiang)對延長使用(yong)期。
5、附著和沉淀
測量易(yi)在管壁附(fu)著(zhu)和沉淀(dian)物(wu)質的(de)(de)流體(ti)時(shi),若附(fu)著(zhu)的(de)(de)是比(bi)液(ye)體(ti)電(dian)(dian)(dian)(dian)導率高(gao)的(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)(dian)物(wu)質,信號電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)將被短(duan)路(lu)而(er)不(bu)能工(gong)作,若是非導電(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)則首先應注意電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)污染,譬如選用不(bu)易(yi)附(fu)著(zhu)尖(jian)形或半球形突出電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)、可更(geng)換式電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)、刮刀(dao)式清(qing)垢電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)等。刮刀(dao)式電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)可在傳感器(qi)(qi)外定期手(shou)動刮出沉垢。國外產(chan)品曾有電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)上裝超(chao)聲波換能器(qi)(qi),以清(qing)除(chu)表面垢層(ceng),但現已少見(jian)。也有暫(zan)時(shi)斷開(kai)測量電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu),在電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)簡短(duan)時(shi)間內(nei)流過(guo)低壓大電(dian)(dian)(dian)(dian)流,焚(fen)燒清(qing)除(chu)附(fu)著(zhu)油脂類附(fu)著(zhu)層(ceng)。易(yi)產(chan)生(sheng)附(fu)著(zhu)的(de)(de)場所(suo)可提高(gao)流速以達到自清(qing)掃的(de)(de)目(mu)的(de)(de),還可以采取較方便的(de)(de)易(yi)清(qing)洗的(de)(de)管道(dao)連接(jie),可不(bu)拆卸清(qing)洗傳感器(qi)(qi)。 非接(jie)觸(chu)型電極 EMF附著(zhu)非(fei)導電膜層(ceng)(ceng),儀表仍能工作,但若為高導電層(ceng)(ceng)則(ze)同(tong)樣不能工作。
6、襯里材料(liao)的選擇(ze)
襯里(li)材(cai)料(或(huo)(huo)直接(jie)與(yu)介質接(jie)觸(chu)的(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)(liang)管(guan))常用(yong)(yong)(yong)襯里材料(liao)有(you)(you)氟塑料(liao)、聚(ju)氨(an)酯橡(xiang)膠(jiao)(jiao)、氯丁橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)陶(tao)(tao)瓷(ci)等。近年有(you)(you)采(cai)用(yong)(yong)(yong)高(gao)(gao)純氧化(hua)鋁(lv)(lv)陶(tao)(tao)瓷(ci)制成(cheng)(cheng)襯里的(de)(de),但(dan)(dan)只限中小口徑傳感器。 氯丁橡(xiang)膠(jiao)(jiao)和(he)(he)玻璃(li)鋼用(yong)(yong)(yong)于非腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)或(huo)(huo)弱腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)液體(ti),如工(gong)業用(yong)(yong)(yong)水、廢污(wu)水及弱酸堿(jian),價格較為便宜(yi)。氟塑料(liao)具有(you)(you)優良的(de)(de)耐(nai)化(hua)學(xue)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing),但(dan)(dan)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)差,不(bu)能用(yong)(yong)(yong)于測(ce)量(liang)(liang)(liang)礦漿液。氟塑料(liao)中最早應(ying)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是聚(ju)四氟乙烯,因與(yu)測(ce)量(liang)(liang)(liang)管(guan)間(jian)僅靠壓(ya)(ya)貼(tie),無粘結(jie)力,不(bu)能用(yong)(yong)(yong)于負壓(ya)(ya)管(guan)道,后開發各種改性(xing)(xing)(xing)品種,實現注塑成(cheng)(cheng)形,與(yu)測(ce)量(liang)(liang)(liang)管(guan)有(you)(you)較強(qiang)結(jie)合力,可用(yong)(yong)(yong)于負壓(ya)(ya), 聚(ju)氨(an)酯橡(xiang)膠(jiao)(jiao)有(you)(you)好(hao)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)耗性(xing)(xing)(xing),但(dan)(dan)耐(nai)酸堿(jian)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)較差。它的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)相當于天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)10倍,適用(yong)(yong)(yong)于煤漿、礦漿等;介質溫(wen)(wen)度(du)要低于40~60/70℃。氧化(hua)鋁(lv)(lv)陶(tao)(tao)瓷(ci)有(you)(you)好(hao)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)耗性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)對強(qiang)酸堿(jian)的(de)(de)耐(nai)磨(mo)(mo)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing),耐(nai)磨(mo)(mo)性(xing)(xing)(xing)約為聚(ju)氨(an)酯橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)10倍,適用(yong)(yong)(yong)于具有(you)(you)腐(fu)(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)礦漿;但(dan)(dan)性(xing)(xing)(xing)脆,安裝夾緊時疏忽易(yi)碎,可用(yong)(yong)(yong)于較高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(120~140/180℃)但(dan)(dan)要防止溫(wen)(wen)度(du)劇變(bian),如通蒸汽滅菌,一般溫(wen)(wen)度(du)突變(bian)不(bu)能大于100℃,升溫(wen)(wen)150℃ 要有(you)(you)10min時間(jian)。
7電極和接地環材料選(xuan)擇
電(dian)極(ji)對測量介質的耐腐是選擇材料首先考(kao)慮的因素,其次考(kao)慮是否(fou)會(hui)產生鈍化等表面效應和(he)所形(xing)成的噪(zao)聲(sheng)。
1)選擇耐腐蝕材料
電磁流量計的(de)電(dian)(dian)極(ji)的耐腐蝕(shi)性要(yao)求很高,常用(yong)(yong)金(jin)屬材料(liao)有(you)含鉬耐酸(suan)鋼,哈(ha)氏合金(jin)等(deng),幾乎可覆蓋(gai)全部化學液。此外(wai)還有(you)適用(yong)(yong)于漿液等(deng)的低(di)噪(zao)聲電(dian)(dian)極(ji),它們是導(dao)電(dian)(dian)橡膠(jiao)電(dian)(dian)極(ji)、導(dao)電(dian)(dian)氟塑料(liao)電(dian)(dian)極(ji)和(he)多孔性陶瓷電(dian)(dian)極(ji),或包覆這些材料(liao)的金(jin)屬電(dian)(dian)極(ji)。在原則上電(dian)(dian)極(ji)材料(liao)的選擇應從使(shi)用(yong)(yong)者借鑒該介質在其他設備的應用(yong)(yong)實際和(he)以往的經(jing)驗來確定。有(you)時后要(yao)做(zuo)必要(yao)的實驗,如現(xian)場取液體樣品在實驗室(shi)做(zuo)待用(yong)(yong)材料(liao)的腐蝕(shi)性試(shi)驗。現(xian)場實驗是現(xian)場掛片(pian),這是接近實際應用(yong)(yong)條件的腐蝕(shi)性試(shi)驗,可以得出比(bi)較可靠能否適用(yong)(yong)的結論(lun)。
2)避(bi)免電極表(biao)面效應
電(dian)極(ji)的耐腐蝕(shi)性(xing)是選(xuan)擇材(cai)料的重要因素,但有(you)時候(hou)電(dian)極(ji)材(cai)料對被測(ce)介質有(you)很好的耐腐蝕(shi)性(xing),卻不一定就是適(shi)用的材(cai)料,還要避(bi)免產生電(dian)極(ji)表(biao)面(mian)效應(ying)。電(dian)極(ji)表(biao)面(mian)效應(ying)分為表(biao)面(mian)化學反(fan)應(ying)、電(dian)化學和極(ji)化現象以(yi)及電(dian)極(ji)的觸媒作用三個方面(mian)。 化學(xue)反應效應如電(dian)(dian)極表面(mian)與(yu)被(bei)測介(jie)質(zhi)接(jie)觸后,形成(cheng)鈍化膜或氧化層。他們(men)對耐腐蝕性能可能起(qi)到積極保護作用,但(dan)也有可能增加(jia)表面(mian)接(jie)觸電(dian)(dian)阻。例如鉭與(yu)水(shui)接(jie)觸就(jiu)會(hui)被(bei)氧化,生成(cheng)絕緣層。對于(yu)避免或減輕電(dian)(dian)極表面(mian)效應的介(jie)質(zhi)------電極材料(liao)匹配,還沒(mei)有(you)像(xiang)腐蝕性那樣有(you)充足的(de)資料(liao)可(ke)查(cha),只(zhi)有(you)一些有(you)限經(jing)驗(yan),尚待在實(shi)踐(jian)中積(ji)(ji)累。 接地(di)環(huan)連接在塑料(liao)管道(dao)或襯絕緣襯里(li)金屬管道(dao)的(de)流量傳(chuan)感器兩端,他們的(de)耐(nai)腐蝕要求比電極低,充分有(you)一定(ding)腐蝕,定(ding)期更換。通常選用耐(nai)酸鋼或哈(ha)氏合(he)金。因體(ti)積(ji)(ji)大從(cong)經(jing)濟(ji)上考慮較少(shao)采用鉭鉑等貴(gui)重金屬。如金屬工藝管道(dao)直(zhi)接與流體(ti)接觸就不需要接地(di)環(huan)。