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电磁流量计的安装使用与应用分析
随着各行业自动化水平的不断提高,电磁流量计广泛应用于各种导电液体的流量测定,在自控系统中起着重要作用。同时在其安装使用和维护方面出现的问题越来越多,如何准确地对流量计进行故障诊断,是保证生产平稳运行的关键。电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。
一、电磁流量计的使用优点和缺点
一是电磁流量计的使用优点。电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管,因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,它广泛应用于各种导电液体的流量测定企业。
它不产生因检测流量所形成的压力损失,仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力,节能效果显着,对于要求低阻力损失的大管径供水管道zui为适合。
电磁流量计所测得的体积流量,实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阈值以上)变化明显的影响:与其他大部分流量仪表相比,它的前置直管段要求较低;电磁流量计的测量范围度大,通常为20:1~50:1,可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.5~10m/s内选定。其测量精度和灵敏度都较高。工业上多用以测量水、矿浆等介质的流量。可测zui大管径达2m,而且压损极小。
电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3m;可测正反双向流量,也可测脉动流量,只要脉动频率低于激磁频率很多;仪表输出本质上是线性的:易于选择与流体接触件的材料品种,可应用于腐蚀性流体。
二是电磁流量计的缺点。比如它不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等;不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体;通用型EMF由于衬里材料和电气绝缘材料的限制,不能用于测量较高温度的液体。电磁流量计造价较高,且信号易受外磁场干扰,影响了在工业管流测量中的广泛应用。
二、电磁流量计的安装应用注意事项
一是电磁流量计在安装和使用过程中常见的问题有:(1)流量计zui好垂直安装,使介质自下而上流经仪表,如现场情况不允许垂直安装时,也可以水平安装,但应保证测量管中充满液体;安装时应确保被测液体中不会分离出气体,流量计应安装在阀前,因为阀的降压作用可能使管道中产生气泡:(2)流量计的安装位置应避免强烈振动、强干扰源以及一切磁源(如大功率电机、变压器等);流量计安装时必须接地,因仪表信号较弱,外界略有干扰就会影响测量精度,因此变送器外壳、屏蔽线、测量管及变送器两端管道都要接地,并设置单独的接地点:(3)安装时前、后直管段如有缩管将影响仪表的测量精度:安装完毕初次使用时一定要将管内径设置准确:流量计使用时不能是负压状态,因为负压时测量管的村里容易剥落。
二是是使用时应注意的一般事项。液体应具有测量所需的电导率,并要求电导率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀场所,例如其上游附近加人药液,加液点zui好设于传感器下游。使用时传感器测量管必须充满液体(非满管型例外)。液体有混合时,其分布应大体均匀。液体应与地同电位,必须接地。
三是是流量传感器的安装。
(一)安装场所。通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65(GB4208规定的防尘防喷水级),对安装场所有以下要求:
(1)测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所:测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游:测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段的下游;(2)选择震动小的场所,特别对一体型仪表:(3)易于实现传感器单独接地的场所;尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体;(4)环境温度在一25/一10~50/600℃范围内,一体型结构温度还受制于电子元器件,范围要窄些;(5)环境相对湿度在10%~90%范围内;尽可能避免受阳光直照;避免雨水浸淋,不会被水浸没。
(二)直管段长度要求。为获得正常测量精确度,电磁流量传感器上游也要有一定长度直管段,但其长度与大部分其它流量仪表相比要求较低。
(三)安装位置和流动方向。传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可,不受限制。但测量固、液两相流体zui好垂直安装,自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重,低流速时固相沉淀等缺点。
(四)旁路管、便于清洗连接和预置入孔。为便于在工艺管道继续流动和传感器停止流动时检查和调整零点,应装旁路管。
(五)接地。传感器必须单独接地(接地电阻100Ω以下)。分离型原则上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。
如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上,除了传感器和接地环一起接地外,还要用较粗铜导线(16m2)饶过传感器跨接管道两连接法兰上,使阴极保护电流于传感器之间隔离。有时候杂散电流过大,如电解槽沿着电解液的泄漏电流影响EMF正常测量,则可采取流量传感器与其连接的工艺之间电气
隔离的办法。同样有阴极保护的管线上,阴极保护电流影响EMF测量时,也可以采取本方法。
四是转换器安装和连接电缆。一体型EMF无单独安装转换器:分离型转换器安装在传感器附近或仪表室,场所选择余地较大,环境条件比传感器好些,其防护等级是P65或IP64(防尘防溅级)。
转换器和传感器间距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号,即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造厂随仪表所附(或规定型号)的信号电缆。电导率较低液体和传输距离较长时,也有规定用三层屏蔽电缆。一般仪表“使用说明书”对不同电导率液体给出相应传输距离范围。单层屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送距离100m。为了避免干扰信号,信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内,不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。
 
三、结论
电磁流量计是应用导电体在磁场中运动产生感应电动势,而感应电动势又和流量大小成正比,通过测电动势来反映管道流量的原理而制成的。随着企业全面走向市场,企业生产经营管理将进一步深化,流量计量越显重要,电磁流量计作为工业流量测量仪表的一种,要发挥其作用,在选用好的基础上如何正确安装与使用就成了一个关键的问题。因此,自动化仪表专业人员在具备一定的专业知识的前提下,有必要在其如何正确安装与使用方面掌握一定的技巧和方法,唯有如此,才能满足企业的要求,使流量计量发挥重要作用。

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