氯堿(jian)行業工藝介(jie)質多爲酸、堿(jian)、鹽等電解質(zhi)，基于電磁流(liú)量計 的測量(liàng)原理，決定了(le)其在該行業(yè)的應用有很(hěn)大的優勢。本(běn)文介紹的選(xuǎn)型原則具有(you)通用性，但力(lì)求在具體的(de)每一項目的(de)選型時，較側(cè)重于結合氯(lü)堿行業的特(tè)點。
1電磁流量(liang)計的測量原(yuan)理及特點　
1.1測(cè)量原理
電磁(ci)流量計的測(ce)量原理見圖(tú)1

　　電磁流量(liang)計的測量原(yuán)理基于法拉(lā)第電磁感應(ying)定律，導電液(ye)體在磁場中(zhōng)作切割磁力(li)線運動時,導(dao)體中産生感(gan)應電勢,其感(gǎn)應電勢（流量(liang)信号）E爲：
E=KBDV（1）
式中(zhong)：K—儀表常數；
B—磁(ci)感應強度；
V—流(liu)體平均流速(sù)，m/s；
D—測量管内徑(jing)，mm。

　　測量流量時(shí)，導電性液體(ti)以速度V流過(guo)垂直于流動(dong)方向的磁場(chǎng)，在測量電極(ji)上感應出一(yī)個與平均流(liú)速成正比的(de)電壓,其感應(ying)電壓信号通(tong)過一對或一(yi)對以上與液(yè)體直接接觸(chu)的電極檢出(chu),并經由轉換(huàn)器的智能化(huà)處理,然後送(sòng)LCD顯示或轉換(huàn)成4～20mADC标準信号(hào)、頻率信号和(hé)Hart等協議通訊(xùn)的輸出。
1．2特點(diǎn)
（1）流量的測量(liang)不受流體的(de)密度、黏度、溫(wen)度、壓力和電(diàn)導率變化的(de)影響，傳感器(qi)感應電壓信(xìn)号與平均流(liú)速呈線性關(guān)系，測量精度(dù)高。
（2）電磁流量(liang)計可在一種(zhong)典型介質（一(yī)般爲水）下标(biao)定或校準，而(ér)用于其他介(jiè)質（液體）時無(wu)需附加修正(zheng)。
（3）測量管道内(nèi)無可動部件(jiàn)及阻流體，因(yin)此，沒有附加(jiā)的壓力損失(shi)，在大口徑測(cè)量中節約泵(bèng)能耗是選用(yòng)它的重要原(yuán)因，特别在工(gong)藝管道壓力(li)不高或依靠(kao)水頭自流情(qíng)況下采用更(geng)爲有利。
2電磁(ci)流量計的選(xuan)型
2.1選用條件(jiàn)
　　選用電磁流(liú)量計的前提(ti)條件是被測(cè)流體必須具(jù)備一定的導(dao)電性,電導率(lǜ)>5μS/cm。被測介質不(bu)應含有較多(duō)的鐵磁性介(jiè)質及大量氣(qi)泡。
　　液體的電(dian)導率可查閱(yuè)有關手冊，缺(que)少現成數據(jù)則可取樣用(yòng)電導率儀測(cè)定，但有時也(yě)有從管線上(shang)取樣去實驗(yan)室測定認爲(wèi)可用，而實際(jì)電磁流量計(ji)卻不能工作(zuo)的情況。這是(shi)由于測電導(dǎo)率時的液體(tǐ)與管線内的(de)液體有差别(bie)，譬如液體在(zài)運送的過程(chéng)中吸收了大(dà)氣中的Cl2、CO2或NOX，生(sheng)成鹽酸、碳酸(suān)或硝酸，從而(er)導緻電導率(lü)增大，這在氯(lü)堿廠尤爲常(chang)見。
　　電導率若(ruò)接近下限值(zhi)有可能出現(xian)晃動現象，諸(zhu)如低度蒸餾(liú)水、去離子水(shui)等。通常認爲(wèi)能穩定測量(liàng)的電導率比(bǐ)下限值要高(gāo)一兩個數量(liang)級。
2.2口徑的确(que)定
　　口徑的确(què)定主要是根(gen)據工藝上的(de)體積流量，結(jié)合工藝管道(dao)的尺寸，選擇(zé)合适的流量(liang)計口徑，使通(tōng)過傳感器的(de)流體平均流(liú)速在合适的(de)範圍内（通常(chang)爲0.3~10.0m/s）。
　　具體地說(shuo)，測黏度不高(gao)的潔淨介質(zhì)，經濟流速是(shi)1.5~3.0m/s。測易結晶、黏(nián)度稍大或有(you)沉積物的溶(róng)液時，應适當(dang)地提高流速(sù)，3.0~4.0m/s爲宜，起到自(zì)潔，防止粘附(fù)、沉積等作用(yong)；測礦漿等磨(mó)損性流體時(shi)，應适當降低(di)流速，以1.0~2.0m/s爲宜(yi)，以降低對襯(chen)裏和電極的(de)磨損。測接近(jin)閥值的低導(dǎo)電率液體，應(ying)盡可能使用(yong)較低流速(略(lue)小于0．5m/s，最大不(bú)超過l.0m/s)，以減輕(qing)因流速高，流(liú)動噪聲增加(jia)而出現儀表(biǎo)輸出晃動的(de)現象。實際應(yīng)用很少超過(guo)7m/s，超過10m/s則更不(bu)推薦采用。
口(kǒu)徑計算方法(fa)：對于公式（2），取(qu)π=3.14，則公式（2）演變(biàn)爲
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設被測(cè)流體流速範(fan)圍爲0.3~10.0m/s，則
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于(yú)通過某一口(kǒu)徑流量計的(de)流體，其最小(xiǎo)流和最大流(liu)量必須符合(hé)公式（6）、（7）的計算(suàn)結果。

　　V1處在允(yun)許的0.3~10.0m/s流速範(fan)圍的低端，而(ér)V2處在較經濟(jì)的流速點，因(yin)此，可選用流(liú)量計的口徑(jing)爲覫50mm，與工藝(yì)管道口徑相(xiàng)同。
　　有時管道(dao)内的流速偏(pian)低或從儀表(biao)價格上考慮(lǜ)，可選用口徑(jìng)較小的流量(liàng)計，這不僅可(ke)使儀表運行(hang)在較好的工(gong)作狀态下，還(hái)可以降低儀(yi)表的投資費(fèi)用，此時就要(yào)在傳感器兩(liǎng)端加裝異徑(jing)管。
　　案例2某長(zhang)距離輸水管(guǎn)線工程，輸送(song)管道口徑爲(wei)800mm，最大流量爲(wei)1000m3/h，确定電磁流(liú)量計的口徑(jing)。
根據公式（8）計(jì)算出管道内(nèi)液體的流速(sù)：

　　圓整後，可選(xuǎn)用500mm口徑的電(dian)磁流量計，并(bìng)在流量計兩(liǎng)端加裝異徑(jìng)管。經公式（8）驗(yan)算，通過電磁(cí)流量計的流(liu)體流速爲1.416m/s。
　　爲(wèi)了在加裝異(yi)徑管後不過(guo)多影響流速(sù)場的分布，不(bu)影響流量計(jì)的精度，通常(chang)要求異徑管(guǎn)的中心錐角(jiao)不大于15°，越小(xiao)越好。
有的選(xuǎn)型資料詳細(xi)地給出了異(yì)徑管壓力損(sun)失的計算，這(zhè)通常是沒有(you)必要的。當異(yi)徑管的中心(xin)錐角不大于(yú)15°時，總的壓力(li)損失通常爲(wei)100Pa以下。
　　譬如此(ci)例，若選異徑(jìng)管的中心錐(zhui)角α=8°。經計算（詳(xiang)細計算方法(fa)請查閱相關(guān)資料，或咨詢(xún)工藝專業），異(yi)徑管總的壓(yā)力損失爲69.73Pa。
　　此(cǐ)例中，通過加(jiā)裝異徑管，使(shi)流速提高到(dào)了較經濟的(de)流速，有利于(yu)測量。同時，DN500電(dian)磁流量計的(de)價格要比DN800的(de)價格低30％左右(yòu)，投資較省。而(er)68.7Pa的壓力損失(shi)幾乎是可以(yǐ)忽略不計的(de)。
異徑管的安(ān)裝見圖2。

2.3電極形式(shì)及材料的選(xuǎn)擇
2.3.1電極形式(shi)的選擇
　　一般(ban)來說，不産生(shēng)結晶、結疤、不(bú)沾污電極的(de)潔淨介質可(ke)用标準電極(ji)，否則，用刮刀(dāo)式電極來清(qīng)垢。對測污泥(ní)的場合，可選(xuǎn)用刮刀式電(dian)極或可更換(huan)式電極。
2.3.2電極(ji)材料的選擇(zé)
　　應根據被測(ce)介質的腐蝕(shi)性，由用戶負(fu)責選定。對一(yī)般介質，可查(cha)有關防腐蝕(shi)手冊。但因腐(fu)蝕性介質多(duo)種多樣，有些(xiē)介質（譬如各(ge)種比例和種(zhǒng)類的混酸）在(zài)現成的資料(liao)中往往找不(bu)到答案，可與(yǔ)制造商聯系(xi)，由用戶提供(gong)腐蝕性介質(zhì)，制造商提供(gong)待試材料，在(zài)規定條件下(xia)做挂片試驗(yan)。
常用電極材(cai)料的耐腐蝕(shi)性能可參考(kǎo)表1。

　　在氯堿行(háng)業中，測循環(huán)水可選用316L電(diàn)極；燒堿可選(xuan)用哈氏合金(jin)C或不鏽鋼電(dian)極（優先選用(yòng)哈氏合金C）；測(cè)鹽水及鹽酸(suan)可選用钽電(diàn)極，含遊離氯(lǜ)的電解槽返(fan)回鹽水可選(xuǎn)用钛電極；三(sān)氯化鐵、碳酸(suan)鈉、次氯酸鈉(na)溶液（鹽水工(gong)段較常見的(de)介質）可選钛(tài)電極。
2.4襯裏材(cái)料的選擇
應(ying)根據介質的(de)腐蝕性，磨損(sǔn)性及溫度來(lái)選擇。
常用襯(chen)裏材料的主(zhu)要性能及适(shi)用範圍見表(biǎo)2。

　　特别提出的(de)是，特氟隆是(shì)一種氟化塑(su)料，耐強酸、強(qiang)堿的腐蝕，同(tong)時具有良好(hǎo)的耐高溫性(xìng)，高溫下不變(bian)形，不降低絕(jué)緣阻抗。可用(yòng)于測量大多(duō)數強酸、強堿(jiǎn)、強氧化劑等(deng)強腐蝕性介(jiè)質、衛生類介(jie)質。氯堿行業(yè)中測量強酸(suan)（HCl）、強堿（NaOH）及鹽（NaCl）多(duo)采用此種襯(chèn)裏材料。
2.5防護(hu)等級的選擇(ze)
　　按照國标GB4208-2008外(wài)殼防護等級(jí)(IP代碼)的要求(qiú)結合儀表實(shí)際的使用條(tiao)件選定适當(dang)的防護等級(ji)。若儀表在地(dì)面以下，經常(chang)受水淹的，宜(yí)選用IP68；若儀表(biao)安裝在地面(mian)以上的，可選(xuan)用IP65。
氯堿工業(ye)通常選用IP65以(yǐ)上的防護等(deng)級。
2.6接地環的(de)選擇
　　若連接(jie)儀表的管道(dao)(相對于被測(cè)介質)是絕緣(yuan)性的，則要用(yòng)接地環。接地(di)環的材料可(ke)以與電極材(cái)料相同，一般(bān)可選與管道(dào)材料耐腐蝕(shí)性相同即可(ke)。若被測介質(zhi)是磨損性的(de)，則宜選用帶(dài)頸接地環，以(yǐ)保護進、出口(kǒu)端的襯裏，延(yan)長使用壽命(ming)。
特别強調的(de)是，電解槽沿(yán)着電解液的(de)漏電流很大(dà)，這将導緻管(guan)道中雜散電(dian)流很大，會引(yin)起很嚴重的(de)幹擾，直接影(ying)響到電磁流(liu)量計的正常(cháng)測量。可将流(liú)量傳感器與(yǔ)其連接的工(gōng)藝管道之間(jian)進行電氣隔(gé)離。具體安裝(zhuāng)方法見圖3。

2．7殼體(ti)材料的選擇(ze)
　　氯堿工業由(yóu)于大功率變(bian)壓器、大電流(liú)電解槽的存(cun)在，周圍磁場(chǎng)比較強。在選(xuan)擇電磁流量(liang)計的殼體材(cai)料時，宜選用(yòng)鑄鐵、鋼等有(yǒu)較好磁屏蔽(bì)作用的鐵磁(ci)性材料，不宜(yi)選用鋁、玻璃(li)鋼等非鐵磁(ci)性材料。
3結語(yu)
　　電磁流量計(jì)的選型是儀(yí)表應用中非(fei)常重要的工(gōng)作,有關資料(liao)表明,儀表在(zài)實際應用中(zhong)有很大一部(bu)分故障是由(yóu)儀表選型錯(cuo)誤或安裝錯(cuo)誤造成的，對(dui)此應引起有(you)關企業，尤其(qí)是氯堿企業(yè)的足夠重視(shi)。

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