随着啤酒釀造過(guò)程中自動化程度(dù)的不斷提高,
電磁(cí)流量計的應用也(yě)越來越廣泛。從粉(fěn)碎用水計量、洗糟(zao)用水計量、過濾👣麥(mai)汁計量、冷麥汁計(ji)量、清酒計量、到交(jiao)包裝酒🈲計量等工(gong)序中都使用了電(diàn)磁流量計,爲了保(bao)證其在應用過程(cheng)中的測量精度,應(ying)了解、注意以下🎯問(wèn)題。
1電磁流,計的構(gòu)成及工作原理
1.1組(zu)成
電磁流量計由(yóu)傳感器和轉換器(qì)兩部分組成,是一(yi)👉種測量導電介質(zhi)體積流量的感應(ying)式儀表。
1.2工作原理(li)
電磁流量計是根(gēn)據法拉第電磁感(gan)應原理,在與測量(liang)管軸線和磁力線(xiàn)相垂直的管壁上(shang)安裝了一對⭐檢測(cè)電極,當導電液體(tǐ)沿測量管軸線運(yun)動時,導電液體切(qie)割磁力線産生感(gǎn)應電勢,此感應電(dian)勢由兩個檢測電(dian)極檢出,數值大小(xiǎo)與流量成比例。傳(chuán)感器❓将感應電勢(shi)🐪作爲流量信号,傳(chuán)送到轉🐕換器,經放(fàng)大、變換濾波及一(yi)系列的數字處理(li)後,用帶背光的點(diǎn)💯陣式液晶♋顯示瞬(shun)🚩時流量和累積流(liú)量。轉換器輸出💜4一(yi)20A信号和脈沖信号(hào)。
2電磁流量計的安(an)裝
2.1電磁流量計傳(chuan)感器安裝地點和(hé)位置
可按照需要(yao)選擇水平、傾斜或(huò)垂直安裝,但是兩(liǎng)電極🔞的軸線應處(chù)于水平位置。不管(guan)采用何種形式安(ān)裝,都要求測量管(guan)内🐕保證存滿被測(ce)介質,不能有非❤️滿(man)管或氣泡聚集在(zài)測量管中的現象(xiàng)。也不可把流☁️量計(jì)安裝㊙️在泵的吸❌人(rén)端,防止在管道中(zhōng)形成負壓而損壞(huài)傳感器内的襯裏(lǐ)。
2.2上遊和下遊管道(dao)
流量計或多或少(shao)會受進口流動狀(zhuang)況的影響,所以🔞需(xu)保證有良好的流(liu)動狀況。管道布置(zhi)會引人流動擾動(dong),最普遍的是流速(su)分布剖面畸變和(he)漩渦。流速剖面畸(jī)變通常是由于管(guan)路配件局部阻礙(ai)(如閥門)或彎頭所(suǒ)💞造成,漩渦普遍是(shi)由兩個或兩個以(yǐ)上空間彎頭所引(yin)起。若消除以上影(ying)響,需保證在傳感(gǎn)器的上遊側直管(guǎn)段長度不小于5DN,下(xià)遊側直管段長度(du)不小于2DN。DN爲傳感器(qi)的直徑,若現場達(da)⛹🏻♀️不到這一要求,則(ze)要在上遊側安裝(zhuang)流動調整器。
除考(kao)慮緊接流量計前(qian)的配件外,還應考(kǎo)慮更往上遊若幹(gàn)管道配件的組合(he),因爲它們可能是(shi)産生最接近🍓配件(jian)擾動不同的擾動(dong)源。盡可能拉開各(gè)擾動産生件之間(jiān)的距離以🏃減少影(yǐng)📞響。
2.3管徑
測量大管(guan)徑、低流速或小管(guan)徑、高流速,可選用(yong)與管徑尺寸不同(tong)的流量計口徑,并(bìng)用異徑管連接,使(shi)流量計運行流速(sù)在規定的範圍内(nei)。
2.4管道震動
若管道(dao)系統有較強的震(zhen)動,應考慮流量計(ji)前後管道🤩上加支(zhi)🆚撐。如果管道上已(yǐ)經安裝有脈動緩(huan)沖器(消除泵的影(yǐng)響),但在安裝流量(liàng)計時,還是考慮盡(jin)可能遠離震動或(huò)脈動源爲好。
2.5閥門(mén)位置
爲了檢查零(ling)點,應使傳感器充(chōng)滿介質并流速爲(wèi)零,這可以通㊙️過關(guān)閉在傳感器上遊(yóu)的截止閥和下遊(yóu)🚶的控制閥🔞來實現(xian)。控制閥應安裝在(zai)流量計的下遊🏒,避(bi)免上遊閥所産生(sheng)的流速分布畸變(bian)。
2.6維護空間
一般來(lái)說,維修人員應能(neng)進人到流量計周(zhōu)圍,易于📐維修和☂️能(neng)有🔴調換整機的位(wèi)置。而且要求與傳(chuán)感器連接的管道(dào)法蘭處‼️有足夠的(de)空間,因爲傳感器(qi)的法蘭與外殼距(jù)離有限,連接螺栓(shuān)需從管道側穿入(rù)。
2.7電氣連接和電磁(ci)幹擾
流量計的安(an)裝位置應遠離強(qiang)電磁場(如:電動機(jī)、變壓器或其它電(dian)源)。信号電纜應盡(jin)可能遠離電力電(dian)纜和電源,以便🔞将(jiang)電磁幹擾和射頻(pín)幹擾降至最低⭐水(shuǐ)平。傳感器和變送(sòng)器連接導線不應(ying)♍超過so米。
2.8接地
流量(liang)計的工作接地應(ying)單獨接地,不能用(yong)公共接地線🐇接🐆地(dì);接地裝置與傳感(gan)器的距離盡可能(neng)短;而且📞接地電阻(zu)應嚴格滿㊙️足儀🔞表(biao)使用說明書的要(yao)求。如果傳感器安(an)裝在金屬管道上(shàng),且金屬管道内壁(bì)沒👈有絕緣層時,則(zé)可将接地導線接(jie)到兩個管道法蘭(lan)❌上,通過金屬管道(dào)與流體保持可靠(kao)接地。若幹擾太強(qiang),如此接地不足以(yi)抗衡幹擾👨❤️👨時,則接(jie)地導線應從兩個(ge)管道法蘭分🧑🏾🤝🧑🏼别沿(yan)金屬管道向外延(yan)伸至能消除👄幹擾(rao)處相連接。此外,傳(chuan)感器、變送器及二(er)次儀表間的回路(lù)🔴接地及屏蔽接地(di)也不容忽視。
3電磁(ci)流,計口徑、流量以(yǐ)及傳感器襯裏的(de)選擇
3.1口徑的選擇(ze)
流量計一般介質(zhi)流速以2一6米/秒爲(wèi)宜,最低不應小于(yú)0.3米/秒,最♻️高不得大(da)于12米/秒。如果流速(su)太低,電磁信🤩号降(jiàng)低,造成計量精度(du)下降。若流體中含(hán)有固體顆粒,應使(shi)流速小于3米/秒。對(duì)于粘滞液體,相應(yīng)流速取較高值,這(zhè)有助于自🧑🏽🤝🧑🏻動消除(chu)電極上的污物,也(ye)有利于提高測量(liàng)精度。
流量、流速與(yu)口徑三者關系的(de)計算公式爲:
Q=900JID2V,其中(zhōng)Q:流量(米3/小時),v:流速(sù)(米/秒),D:口徑(米)。
根據(ju)公式,可計算出口(kou)徑的大小。
3.2流量的(de)選擇
流量計口徑(jing)大小确定後,應根(gēn)據預設的工藝最(zui)大流🍉量,增加巧%一(yī)30%爲滿量程值。在實(shí)際應用中,流量均(jun)不得超過滿量程(chéng)值,如超過滿量程(chéng)值,該部分流量誤(wu)差較大,而滿🐅量程(chéng)與最小流量正常(cháng)精度範圍不得超(chāo)過20倍。
3.3傳感器襯裏(li)的選擇(見表l)
襯襯(chèn)裏材料料 |
主要性(xing)能能 |
适用範圍圍(wei) |
聚乙烯（PE） |
對化學品(pin)的侵蝕和沾污耐(nai)禦性能良好，耐無(wu)機鹽類的水⛱️溶液(ye)、無機酸類、堿類的(de)稀或濃溶液，在室(shi)溫😍下幾乎沒有可(kě)以使他溶解的溶(rong)劑。 |
A:-40~85℃
B:測水、污水、泥漿(jiang)、礦漿、無機酸、無機(ji)鹽、堿溶液
C:可用于(yú)衛生級介質 |
聚丙(bing)烯（PS） |
耐有機酸、堿、鹽(yán)、低級醇及及它們(men)的水溶液,不耐烴(tīng)🌈類、酮類、脂肪🛀類、油(yóu)、芳香族類、忌氧化(hua)劑、超聲波輻射(高(gao)頻)。 |
A:一20℃~60℃
B:測一般的水(shui)、污水、泥漿、煤漿、無(wú)機酸堿、鹽等水溶(rong)液 |
聚全氟代乙丙(bing)稀（FEP、F46） |
化學性能最穩(wěn)定的一種材料，可(ke)适用于任何有機(jī)🙇🏻溶劑或試劑☂️介質(zhi)，在高溫下不受影(yǐng)響。 |
A:-60~200℃
B:适用于強腐蝕(shi)介質
C：可用于衛生(sheng)級介質 |
可溶性聚(ju)四氟乙烯(PFA) |
有卓越(yue)的耐化學性、耐高(gao)溫、耐低溫，耐強酸(suān)王水、強✉️堿及原子(zǐ)工業中用的強腐(fu)蝕劑五氟化鈾等(děng)。 |
A:-80~250℃
B:适用于任何強腐(fǔ)蝕介質
C：可用于衛(wèi)生級介質 |
氯丁橡(xiang)膠 |
有幾号的彈性(xìng)、韌性、耐磨性、耐一(yi)般低濃度酸、堿、鹽(yan)介質♌的腐蝕，不耐(nai)氧化性介質腐蝕(shi)。 |
A：<65℃
B:測一般水、污水、泥(ni)漿、礦漿 |
聚氯乙烯(xi)（PVC） |
适用于各種堿、鹽(yán)、硫酸、硝酸、磷酸等(deng)及它們的水溶液(ye)，不耐🔞濃硫酸、發煙(yān)硫酸、醋酐類、鹵代(dai)烴芳胺。 |
A:一25℃~70℃℃
B:測一般(ban)水、污水、泥漿、煤漿(jiang)、礦漿
C:一般酸、堿、鹽(yán)溶溶 |
4電磁流量計(jì)的特點
4.1優點
l)測量(liàng)管内無阻流件,壓(ya)力損失爲零,不易(yì)堵塞。
2)隻要選擇合(hé)理的電極及襯裏(li)材料,即可達到耐(nai)腐蝕,耐磨損的要(yào)求。
3)測量結果與液(ye)體的壓力、溫度、密(mì)度、粘度、電導率(不(bú)小⭐于最低電導率(lǜ)5矛`/cm)等物理參數基(ji)本無關,不受環境(jìng)影響,所以測🌈量精(jing)⭐度高、工作穩定、可(kě)靠。
4)采用模拟信号(hào)技術和大規模集(jí)成芯片,對信号進(jìn)行隔離📧、濾波、放大(dà)及數字處理。精确(què)顯示測量結果。
5)可(ke)用于大口徑管道(dao)測量。
6)對影響測量(liàng)結果的參數進行(hang)自動監控和修正(zhèng),對🈚全量🌈程采📞用分(fèn)段流量系數的設(shè)置和修正,因而擴(kuo)☂️大了🥵測量範圍,提(ti)高了智能化程度(dù)和測量精度,大大(da)提高了穩定性能(néng)。
7)具有空管保護,測(ce)量值斷電保護及(jí)過量程報警功能(neng),傳感器安裝不受(shòu)液體流動方向限(xian)制,可實現雙💜向測(cè)流。
8)采用帶背光點(diǎn)陣式雙排流量顯(xian)示器,同時顯示瞬(shun)時🐇流量、累🥵計流量(liang),并能顯示工作狀(zhuàng)态、參數、計量單位(wei)等。
9)量程範圍寬,正(zheng)常适用範圍20:1,一般(ban)30:l或更大。
4.2缺點
l)電導(dǎo)率必須高于廠家(jia)要求的最小電導(dao)率,才能正💚常工作(zuo)。
2)流量計必須在介(jie)質充滿管道的條(tiáo)件下測量。
3)液體夾(jiá)帶氣泡時會引起(qǐ)測量誤差。
4)在某些(xie)介質中電極會産(chan)生污垢,引起所産(chan)生的電壓信号出(chu)現♈誤差。
5)要求安裝(zhuāng)在管線上。
6)價格較(jiao)高。
7)當流量計安裝(zhuāng)在電氣危險區域(yu)時,必須選擇防爆(bao)型的。
5電磁流量計(ji)的維護
l)應定期檢(jiǎn)查轉換器是否進(jìn)水受潮及腐蝕。對(duì)儀表👈進線端應做(zuò)好防水處理。
2)定期(qī)清洗傳感器電極(jí)及測量管,清洗時(shi),切勿損傷電🈲極及(jí)襯裏。
3)定期檢查連(lián)接電纜的老化及(ji)接觸程度是否完(wán)好(包括接地🔴線🐉)。
4)制(zhi)定嚴格的管理制(zhì)度,嚴禁操作人員(yuan)随意更改内部參(cān)數。
6影響電磁流量(liàng)計準确工作的因(yīn)素及采取的措施(shi)
1)傳感器内壁出現(xian)附着層,附着層主(zhǔ)要爲流量計長時(shí)間工作🍉後☎️形成的(de)垢層與污泥層。附(fù)着層除了會微小(xiao)改變管道🛀内的流(liu)通截面外,其主要(yao)影響是改變了兩(liǎng)電極間😄的電阻。若(ruo)附着層的電導率(lü)顯著高🏃♂️于流體的(de)電導率,則電極回(huí)路将出現短⚽路,将(jiāng)無流量信号輸出(chu)。若附着層爲絕緣(yuan)層,則電🏃極回路将(jiang)出現斷路,使電極(jí)間絕緣而送不💋出(chū)流量信号。
采取的(de)措施:①針對啤酒釀(niang)造過程中大部分(fen)流量計沒有安裝(zhuang)清洗管道,所以需(xū)定期拆下傳感器(qì)清洗電極。如果⁉️有(yǒu)條🥵件的話,可安裝(zhuāng)沖洗管道,定期沖(chong)洗🧑🏽🤝🧑🏻電極。②在滿足工(gong)藝的條件下,盡量(liang)選擇口徑小的儀(yi)表以提高其流速(sù),加大沖刷效果而(ér)減少沉積。
2)流量計(ji)在正常工作期間(jian),必須保證流體充(chōng)滿管道,也不允許(xǔ)液體内存有氣泡(pao)。如果液體不充滿(man)管道,其後♊果是📐流(liu)體的截面将與管(guan)道内截面不一緻(zhi),造成計算體積流(liú)量值偏差。如果被(bei)測液💋體中含有均(jun1)勻分布的微小氣(qì)泡,通常不影響流(liú)量計正常工作,但(dàn)随着氣泡的增大(da),儀表輸出信号會(huì)出現波動,若氣泡(pao)大到足⚽以遮蓋整(zheng)個電極表面時,随(sui)着氣❤️泡流過電極(ji)表面會使👅電極回(huí)路瞬間斷路,而使(shi)輸出信号🈲出現更(gèng)大的波動。
采取的(de)措施:嚴格按照以(yǐ)上的安裝要求對(duì)流量計進行安裝(zhuang)。
3)流量計在正常工(gōng)作期間,應避免形(xíng)形式式的外界寄(ji)生✉️電勢及本身産(chan)生的幹擾。電磁流(liu)量計是按電🆚磁感(gan)應原理工㊙️作的,其(qi)工作時的流量信(xin)号很小,在滿量程(cheng)♍時隻有幾個毫伏(fu),而在下限流量時(shi),僅有數十微伏,因(yin)📞此極易受💔周圍的(de)諸如電動機、變壓(yā)器及💋一些其它電(diàn)氣設備等産生的(de)電磁感🔆應幹擾。大(dà)緻有以下幾種幹(gàn)擾源:①周圍運行中(zhong)的電氣設備在金(jin)🆚屬管道上🌂産生雜(zá)散電流♻️(如管道上(shàng)🏒的電焊操作等),這(zhè)些電流通過管道(dao)以及管道内的流(liú)體☁️影響電磁💛流量(liang)計。②電磁流量計與(yǔ)電機、電器設備公(gong)共接地或✉️接至上(shàng)、下水管道上,使電(diàn)力設備的漏電☀️流(liú)通過公共地線引(yǐn)入電磁流量計。③周(zhou)圍電磁設備的電(diàn)磁場對信号傳輸(shū)線及電子線🌈路的(de)幹🏃擾。
采取的措施(shi):嚴格按照安裝要(yào)求對流量計進行(háng)安裝。
7結束語
電磁(cí)流量計在啤酒釀(niàng)造的計量過程中(zhong),起到了重要的作(zuò)用❄️,而且故障率低(dī),測量精度比較高(gao)。
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