1電磁(ci)流,計的構(gou)成及工作(zuo)原理
1.1組成(cheng)
電磁流量(liang)計由傳感(gan)器和轉換(huan)器兩部分(fen)組成,是一(yi)種測量導(dao)電介質體(ti)積流量的(de)感應式儀(yi)表。
1.2工作原(yuan)理
電磁流(liu)量計是根(gen)據法拉第(di)電磁感應(ying)原理,在與(yu)測量管💋軸(zhou)線和磁力(li)線相垂直(zhi)的管壁上(shang)安裝了一(yi)對檢測電(dian)極,當導電(dian)液🔱體沿測(ce)量管軸線(xian)運動時,導(dao)電液體切(qie)🐪割磁力線(xian)産生感應(ying)電勢,此感(gan)應電勢由(you)兩個檢測(ce)電極檢出(chu),數值大小(xiao)與流量成(cheng)比❤️例。傳感(gan)器🙇🏻将感應(ying)電勢作爲(wei)流量信号(hao),傳送到轉(zhuan)🈲換器,經放(fang)大🏒、變換濾(lü)波及一系(xi)列的數字(zi)處理後,用(yong)帶背光的(de)點陣式液(ye)晶顯示瞬(shun)時流量和(he)累積流量(liang)。轉換器輸(shu)出👈4一20A信号(hao)和脈沖信(xin)号。
2電磁流(liu)量計的安(an)裝
2.1電磁流(liu)量計傳感(gan)器安裝地(di)點和位置(zhi)
可按照需(xu)要選擇水(shui)平、傾斜或(huo)垂直安裝(zhuang),但是兩電(dian)極的軸線(xian)📧應處于水(shui)平位置。不(bu)管采用何(he)種形式安(an)裝,都要求(qiu)測量🏃🏻♂️管内(nei)🌂保證存滿(man)被測介質(zhi),不能有非(fei)滿管或氣(qi)泡聚集在(zai)測量管中(zhong)🧑🏽🤝🧑🏻的現象🌈。也(ye)不可把流(liu)量計安裝(zhuang)在泵的吸(xi)人端,防止(zhi)在管道中(zhong)☂️形成負壓(ya)而損壞傳(chuan)感🏃♂️器内的(de)襯裏。
2.2上遊(you)和下遊管(guan)道
流量計(ji)或多或少(shao)會受進口(kou)流動狀況(kuang)的影響,所(suo)以需🥰保😍證(zheng)有良好的(de)流動狀況(kuang)。管道布置(zhi)會引人流(liu)動擾動,最(zui)普遍的是(shi)流速分📞布(bu)剖面畸變(bian)和漩渦。流(liu)速剖面畸(ji)變通常是(shi)由于管路(lu)配件局部(bu)阻礙(如閥(fa)門)或彎頭(tou)所造成,漩(xuan)渦普遍是(shi)由兩個或(huo)兩個以上(shang)空間彎頭(tou)所引起。若(ruo)消除以上(shang)影響,需保(bao)證在傳感(gan)器的上遊(you)側直管段(duan)長度不小(xiao)于5DN,下遊側(ce)直管段‼️長(zhang)度⭕不小于(yu)2DN。DN爲傳感器(qi)☔的直徑💋,若(ruo)現場達不(bu)到這一要(yao)求,則要在(zai)上遊側安(an)裝流動調(diao)整器。
除考(kao)慮緊接流(liu)量計前的(de)配件外,還(hai)應考慮更(geng)往上🔱遊👅若(ruo)幹管道配(pei)件的組合(he),因爲它們(men)可能是産(chan)生最接近(jin)配件擾動(dong)不同的擾(rao)💃動源。盡可(ke)能拉開各(ge)擾動産生(sheng)件之間的(de)距離以減(jian)少影響。
2.3管(guan)徑
測量大(da)管徑、低流(liu)速或小管(guan)徑、高流速(su),可選用與(yu)管徑📞尺寸(cun)不同㊙️的流(liu)量計口徑(jing),并用異徑(jing)管連接,使(shi)流量計運(yun)行🌈流速在(zai)規定的💃🏻範(fan)圍内。
2.4管道(dao)震動
若管(guan)道系統有(you)較強的震(zhen)動,應考慮(lü)流量計前(qian)後管道上(shang)加支撐。如(ru)果管道上(shang)已經安裝(zhuang)有脈動緩(huan)沖器(消除(chu)♉泵的影響(xiang)),但在🚩安裝(zhuang)♻️流量計時(shi),還是考慮(lü)盡可能遠(yuan)離震動或(huo)脈動源爲(wei)好。
2.5閥門位(wei)置
爲了檢(jian)查零點,應(ying)使傳感器(qi)充滿介質(zhi)并流速爲(wei)零,這可以(yi)通🆚過關閉(bi)在傳感器(qi)上遊的截(jie)止閥和下(xia)遊🍓的控制(zhi)閥來實現(xian)。控制閥🙇♀️應(ying)安裝在流(liu)量計的下(xia)遊,避免上(shang)遊閥所産(chan)生的流速(su)分布畸變(bian)。
2.6維護空間(jian)
一般來說(shuo),維修人員(yuan)應能進人(ren)到流量計(ji)周圍,易于(yu)維修💃🏻和🌈能(neng)有調換整(zheng)機的位置(zhi)。而且要求(qiu)與傳感器(qi)✉️連接的管(guan)道法蘭處(chu)有足夠的(de)空間,因爲(wei)傳感器的(de)法蘭與外(wai)殼距🥵離有(you)限,連接螺(luo)栓需從管(guan)道側穿入(ru)。
2.7電氣連接(jie)和電磁幹(gan)擾
流量計(ji)的安裝位(wei)置應遠離(li)強電磁場(chang)(如:電動機(ji)、變壓器或(huo)其它🎯電源(yuan))。信号電纜(lan)應盡可能(neng)遠離電力(li)電纜和🏃♀️電(dian)源⛹🏻♀️,以便将(jiang)電磁幹擾(rao)和射頻幹(gan)擾降至最(zui)低水平。傳(chuan)感器和變(bian)送器🤟連接(jie)導線不應(ying)超過so米。
2.8接(jie)地
流量計(ji)的工作接(jie)地應單獨(du)接地,不能(neng)用公共接(jie)地線接地(di);接地裝置(zhi)與傳感器(qi)的距離盡(jin)可能短;而(er)且接地電(dian)阻🈲應嚴格(ge)滿㊙️足儀表(biao)使用說明(ming)書的要求(qiu)。如果傳感(gan)♈器安裝🚶在(zai)金屬管道(dao)上❌,且金屬(shu)管道内壁(bi)沒有絕緣(yuan)層時,則可(ke)将接地導(dao)線接到兩(liang)個🌍管道法(fa)蘭上,通過(guo)金屬🔞管道(dao)與流體保(bao)持可靠接(jie)地。若幹擾(rao)太強,如此(ci)接地💃🏻不足(zu)以抗衡幹(gan)擾時,則接(jie)地導線🐪應(ying)從🔅兩個管(guan)道法蘭分(fen)别沿金屬(shu)管道向外(wai)延伸至能(neng)消除幹擾(rao)處相連接(jie)。此外,傳感(gan)器、變送器(qi)及二次儀(yi)表間的回(hui)路💋接地及(ji)屏蔽接地(di)也不容忽(hu)視。
3電磁流(liu),計口徑、流(liu)量以及傳(chuan)感器襯裏(li)的選擇
3.1口(kou)徑的選擇(ze)
流量計一(yi)般介質流(liu)速以2一6米(mi)/秒爲宜,最(zui)低不應小(xiao)于0.3米/秒,最(zui)高不得大(da)于12米/秒。如(ru)果流速太(tai)低,電磁信(xin)🧡号降低,造(zao)成計量精(jing)度下降。若(ruo)流體中含(han)有固體顆(ke)粒,應使流(liu)速小于3米(mi)/秒。對于粘(zhan)滞液體,相(xiang)應流速取(qu)較高值,這(zhe)有助于自(zi)動消除電(dian)極上的污(wu)物,也有利(li)于提高測(ce)量🐇精度。
流(liu)量、流速與(yu)口徑三者(zhe)關系的計(ji)算公式爲(wei):
Q=900JID2V,其中Q:流量(liang)(米3/小時),v:流(liu)速(米/秒),D:口(kou)徑(米)。
根據(ju)公式,可計(ji)算出口徑(jing)的大小。
3.2流(liu)量的選擇(ze)
流量計口(kou)徑大小确(que)定後,應根(gen)據預設的(de)工藝最大(da)📞流量,增加(jia)巧%一30%爲滿(man)量程值。在(zai)實際應用(yong)中,流量均(jun)不得超過(guo)滿量🔞程值(zhi),如超🚶過滿(man)量程值,該(gai)部分流量(liang)誤差較大(da),而滿量程(cheng)與最小流(liu)量正常精(jing)度範圍不(bu)得超過20倍(bei)。
3.3傳感器襯(chen)裏的選擇(ze)(見表l)
襯襯(chen)裏材料料(liao) |
主要性能(neng)能 |
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聚乙(yi)烯（PE） |
對化學(xue)品的侵蝕(shi)和沾污耐(nai)禦性能良(liang)好，耐無機(ji)鹽類的水(shui)溶液、無機(ji)酸類、堿類(lei)的稀或濃(nong)溶液，在室(shi)溫下幾乎(hu)沒有可以(yi)使👅他溶解(jie)的溶劑。 |
A:-40~85℃ |
聚丙烯（PS） |
耐(nai)有機酸、堿(jian)、鹽、低級醇(chun)及及它們(men)的水溶液(ye),不耐烴類(lei)、酮類、脂肪(fang)類、油、芳香(xiang)族類、忌氧(yang)化劑、超聲(sheng)波輻射(高(gao)頻)。 |
A:一20℃~60℃ |
聚全(quan)氟代乙丙(bing)稀（FEP、F46） |
化學性(xing)能最穩定(ding)的一種材(cai)料，可适用(yong)于任何有(you)機溶🌈劑或(huo)試劑📐介質(zhi)，在高溫下(xia)不受影響(xiang)。 |
A:-60~200℃ |
有卓越的(de)耐化學性(xing)、耐高溫、耐(nai)低溫，耐強(qiang)酸王水、強(qiang)堿及原子(zi)工業中用(yong)的強腐蝕(shi)劑五氟化(hua)鈾等。 |
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氯丁橡膠(jiao) |
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聚氯乙烯(xi)（PVC） |
适用于各(ge)種堿、鹽、硫(liu)酸、硝酸、磷(lin)酸等及它(ta)們的水溶(rong)🐆液，不❌耐💋濃(nong)硫酸、發煙(yan)硫酸、醋酐(gan)類、鹵代烴(ting)芳胺。 |
4電磁(ci)流量計的(de)特點
4.1優點(dian)
l)測量管内(nei)無阻流件(jian),壓力損失(shi)爲零,不易(yi)堵塞。
2)隻要(yao)選擇合理(li)的電極及(ji)襯裏材料(liao),即可達到(dao)耐腐⭕蝕,耐(nai)磨🐕損的要(yao)求。
3)測量結(jie)果與液體(ti)的壓力、溫(wen)度、密度、粘(zhan)度、電導率(lü)(不小于最(zui)低電導率(lü)5矛`/cm)等物理(li)參數基本(ben)無關,不受(shou)環境影響(xiang),所以測量(liang)精度高、工(gong)作穩定、可(ke)靠。
4)采用模(mo)拟信号技(ji)術和大規(gui)模集成芯(xin)片,對信号(hao)進行隔離(li)、濾波⚽、放大(da)及數字處(chu)理。精确顯(xian)示測量結(jie)果。
5)可用于(yu)大口徑管(guan)道測量。
6)對(dui)影響測量(liang)結果的參(can)數進行自(zi)動監控和(he)修正,對全(quan)量程采用(yong)分段流量(liang)系數的設(she)置和修正(zheng),因而擴大(da)了測量範(fan)圍,提高了(le)智⭐能化程(cheng)度和測量(liang)精度,大💃大(da)提高了穩(wen)定性能。
7)具(ju)有空管保(bao)護,測量值(zhi)斷電保護(hu)及過量程(cheng)報警功能(neng),傳感🌂器安(an)裝不受液(ye)體流動方(fang)向限制,可(ke)實現雙🌈向(xiang)測流。
8)采用(yong)帶背光點(dian)陣式雙排(pai)流量顯示(shi)器,同時顯(xian)示瞬時流(liu)量、累💋計流(liu)量,并能顯(xian)示工作狀(zhuang)态、參數、計(ji)量單位等(deng)。
9)量程範圍(wei)寬,正常适(shi)用範圍20:1,一(yi)般30:l或更大(da)。
4.2缺點
l)電導(dao)率必須高(gao)于廠家要(yao)求的最小(xiao)電導率,才(cai)能正常工(gong)作。
2)流量計(ji)必須在介(jie)質充滿管(guan)道的條件(jian)下測量。
3)液(ye)體夾帶氣(qi)泡時會引(yin)起測量誤(wu)差。
4)在某些(xie)介質中電(dian)極會産生(sheng)污垢,引起(qi)所産生的(de)電🚩壓信号(hao)出現誤差(cha)。
5)要求安裝(zhuang)在管線上(shang)。
6)價格較高(gao)。
7)當流量計(ji)安裝在電(dian)氣危險區(qu)域時,必須(xu)選擇防爆(bao)型的。
5電磁(ci)流量計的(de)維護
l)應定(ding)期檢查轉(zhuan)換器是否(fou)進水受潮(chao)及腐蝕。對(dui)儀表進線(xian)端應做好(hao)防水處理(li)。
2)定期清洗(xi)傳感器電(dian)極及測量(liang)管,清洗時(shi),切勿損傷(shang)電極及襯(chen)裏。
3)定期檢(jian)查連接電(dian)纜的老化(hua)及接觸程(cheng)度是否完(wan)好😘(包括接(jie)地線)。
4)制定(ding)嚴格的管(guan)理制度,嚴(yan)禁操作人(ren)員随意更(geng)改内部參(can)數。
6影響電(dian)磁流量計(ji)準确工作(zuo)的因素及(ji)采取的措(cuo)施
1)傳感器(qi)内壁出現(xian)附着層,附(fu)着層主要(yao)爲流量計(ji)長時🤞間工(gong)作後形成(cheng)的垢層與(yu)污泥層。附(fu)着層除了(le)會微小🐕改(gai)變管道内(nei)的流通截(jie)面外,其主(zhu)要影響是(shi)改變了兩(liang)電極間的(de)電阻。若附(fu)着層的電(dian)導率顯著(zhe)高于流體(ti)的電導率(lü),則電極回(hui)路将出現(xian)短路,将無(wu)流量信号(hao)輸出。若附(fu)着層爲絕(jue)緣層,則電(dian)極回路将(jiang)出現斷路(lu),使電♉極間(jian)絕緣而送(song)不出流量(liang)信号。
采取(qu)的措施:①針(zhen)對啤酒釀(niang)造過程中(zhong)大部分流(liu)量計沒✔️有(you)安裝清🚩洗(xi)管道,所以(yi)需定期拆(chai)下傳感器(qi)清洗💞電極(ji)。如果有條(tiao)件的話,可(ke)安裝沖洗(xi)管道,定期(qi)沖洗🌍電極(ji)。②在🙇🏻滿足工(gong)藝的條件(jian)下,盡量選(xuan)擇口徑小(xiao)的儀表以(yi)提高其流(liu)速,加大沖(chong)刷效果而(er)減少沉積(ji)。
2)流量計在(zai)正常工作(zuo)期間,必須(xu)保證流體(ti)充滿管道(dao),也不允許(xu)液體内存(cun)有氣泡。如(ru)果液體不(bu)充滿管道(dao),其後果是(shi)🥵流體的截(jie)面将與管(guan)道内截面(mian)不一緻,造(zao)成計算體(ti)積流量值(zhi)偏㊙️差。如果(guo)被測液體(ti)中含有均(jun)勻分布的(de)微小氣泡(pao),通常不影(ying)響流量計(ji)正常工作(zuo),但随着氣(qi)泡的增大(da),儀表☎️輸出(chu)信号會出(chu)現波動,若(ruo)❓氣泡大到(dao)足以遮蓋(gai)整個電極(ji)表面時,随(sui)着氣泡流(liu)過電極表(biao)面會使電(dian)極回路瞬(shun)間斷路,而(er)使輸出信(xin)⛷️号出現更(geng)大的波動(dong)。
采取的措(cuo)施:嚴格按(an)照以上的(de)安裝要求(qiu)對流量計(ji)進行安裝(zhuang)。
3)流量計在(zai)正常工作(zuo)期間,應避(bi)免形形式(shi)式的外界(jie)🔴寄💋生電勢(shi)及本身産(chan)生的幹擾(rao)。電磁流量(liang)計是按電(dian)㊙️磁感應原(yuan)理工作的(de),其工作時(shi)的流量信(xin)号很小,在(zai)滿量程時(shi)隻有幾個(ge)毫伏,而在(zai)下限流量(liang)時,僅有數(shu)十微伏,因(yin)此極易受(shou)周圍的諸(zhu)如電動機(ji)、變壓器及(ji)一些其它(ta)電氣設備(bei)等産生的(de)電磁感應(ying)幹擾。大緻(zhi)有以下幾(ji)種幹擾源(yuan):①周圍運行(hang)中的電氣(qi)設備在金(jin)屬管道上(shang)産生雜散(san)電流(如管(guan)道上的電(dian)焊操作等(deng)),這些電流(liu)通過管道(dao)🔞以及管道(dao)内的流體(ti)🈲影響電磁(ci)流量計。②電(dian)磁流量計(ji)與電機、電(dian)器設備公(gong)共接地或(huo)接至上、下(xia)水管道上(shang),使電力設(she)備的漏電(dian)流通過公(gong)😍共地線引(yin)入電磁流(liu)量計。③周圍(wei)電磁設備(bei)的電磁場(chang)對信号傳(chuan)輸線及電(dian)子線路的(de)💋幹🈲擾。
采取(qu)的措施:嚴(yan)格按照安(an)裝要求對(dui)流量計進(jin)行安👨❤️👨裝。
7結(jie)束語
電磁(ci)流量計在(zai)啤酒釀造(zao)的計量過(guo)程中,起到(dao)了重要👅的(de)㊙️作用,而且(qie)故障率低(di),測量精度(du)比較高。
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