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提高电磁流量计测量准确性的改进措施
一、引言
电磁流量计因具有结构简单、无截流阻流部件,不存在压力损失和流体堵塞现象且不受介质密度、粘度、温度等影响,稳定性好等特点,被广泛应用于工业生产及环保等各个方面。在实际使用中,我们发现流量计常发生测量不准,甚至不能正常运行的状况,给生产带来了一定的影响,必须找出解决的办法并加以改进。
二、提高测量精度的改进措施
电磁流量计是基于法拉弟电磁感应定律来测量管内体积流量的一种感应式仪表[],影响其测量精度的原因有很多,但生产实际应用中,流量计的选型及安装是zui关键的影响因素,因此必须加以足够的重视。
1、电磁流量计的选型
(1)测量管口径的选择
测量管是一根高电阻率的非磁性材料制成的带法兰的直管,因为电磁流量计不能测量很低的流速,一般情况下,电磁流量计对低于0.1m/s的流体介质是无法保证测量精度的,所以测量管的口径不一定与流体管道的口径一样,测量管的口径是根据管道内的平均流速而定的。
对于较清洁、粘度不大的流体介质,流速以2-4m/s较为适宜,如流体介质中带有固体颗粒可选流速≤3m/s防止村里和电极的过分磨擦,对于粘度较大易附管壁的流体,可选用介质流速可选择≥2m/s,较大的流速有助于自动消除电极上附着的粘滞物的作用,提高测量精度。
流速确定以后,可根据式2.1来确定测量管口径:
Q=πD2V/4式(2.1)
式中Q为流体体积流量,D为管道直径,V为流体流速。
(2)传感器量程的选择
传感器的量程可以根据两条原则来选择:一是zui大流量值不大于仪表满量程的70%,二是正常流量在仪表满量程的50%左右,以保证流量计的测量精度。
(3)传感器村里及电极材料的选择
村里材料及电极材料必须根据被测介质的物理化学性质来正确选择,否则流量计会由于村里和电极的腐蚀而很快损坏,而且腐蚀性很强的介质一旦泄漏容易引起事故。因此,必须根据生产过程中的被测介质的性质,正确地选择电极与衬里的材料。电极安装在与磁场垂直的测量管的两侧管壁上,它把被测介质切割磁力线所产生的流量信号引出,电极材料按被测介质的腐蚀性决定,但是必须为非磁性导电材料。村里是敷设在测量管内侧的绝缘材料,它必须具有耐磨性、耐腐蚀性及耐高温性等性能。材料的选择取决于被测介质的温度,不同的温度的介质选用不同的村里材料。
(4)传感器激磁方式的选择
激磁系统是把叠片铁芯用铜导线绕制成两个鞍形线圈,分别夹持在不测量管的上下两侧,它们所产生的磁场方向与被测流体的流向垂直。
低频矩形波激磁传感器具有零点稳定性好,抗工频干扰,缩小传感器体积,降低激磁功率,使传感器与转换器一体化等优点,已成为被广泛应用的主流产品,但如果被测介质中含有非磁性颗粒或纤维的固液双相流时,为避免流体在表面产生尖峰噪声,使信号不稳定,应选用市电交流激磁或双频激磁传感器[2]。当测量液态金属流量时,应选择直流激磁传感器。
(5)防爆等级的选择
电磁流量计分为一体式和分体式二种,一般来说,防爆等级为P65、P67,P68。流量计防爆等级的选择要符合安装地点的环境要求,尤其是安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,易造成转换器内吸潮积水,损坏线路板,应选用分体式且防爆等级为P68的流量计,以免造成事故。
2、电磁流量计安装位置的选择
传感器安装位置的选择是保证电磁流量计正常运行的关键,所以在选择安装位置时应考虑下列因素:
(1)根据电磁流量计的测量原理可知,被测流体的流速必须轴对称分布才能保证流量计正常运行,否则容易引起流量计指示不稳,所以安装位置的选择必须使介质满管且保证直管段的要求(一般前5D后3D)。
(2)为避免气泡的影响,安装位置不宜选择在易积聚气体的流体管道的zui高点,垂直安装时,应选择流体由下而上的位置。当流体出口为放空状态时,传感器不应安装在管道放空之处,应安装在较低处,并使流体满管。
(3)电磁流量计的测量原理就决定了其易受外界电磁干扰的影响,为避免电磁场干扰,安装位置应尽可能地远离有强电磁场的大功率用电设备如大机电、大变压器等。另外,安装时流量计应很好的接地,信号线选用屏蔽线并穿管进行保护。
(4)为避免负压及管道的展动对流量计的影响,安装位置不宜选择在泵的进口或地面有强烈的展动处。如管道振动大,在传感器两边应加装固定管道的支架,以减少震动的影响。
(5)被测介质中含有固体颗粒时,水平安装会使衬里和电极过分磨蚀,也会使测量管内径被磨变大,从而产生较大的测量误差,此时应该选择垂直安装。
三、结论
影响电磁流量计正常运行的因素有很多,日常的维护及保养也是很重要的一环。对使用中的流量计要定期检查、定期清洗电极、检查仪表接线盒的密封性确保不进水等。实践证明,正确选型,安装以及良好的维护保养措施才能保证流量计正常运行。
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