[摘要]電(dian)磁流量計 是種根(gen)據法拉第電磁感(gǎn)應定律來測量管(guan)内導電介質體積(jī)流🌈量的感應式儀(yí)表，已在化工中得(dé)到廣泛應🐕用，在運(yun)行中的故障👉判别(bié)方法受到了國内(nèi)外使用者的關注(zhu)🐕，特别是對電磁流(liú)量計的安裝，直接(jie)決定着電磁流量(liàng)計的能否正常運(yun)行和大大減少🌍日(ri)後的維護。
1測量原(yuan)理
　　根據法拉第電(dian)磁感應定律，當--導(dǎo)體在磁場中運動(dong)切割磁力線時，在(zài)導體的兩端即産(chǎn)生感應電勢e,其方(fāng)向由右手定則确(que)定，其大小與磁場(chang)的磁感應強度B,導(dao)體在磁場🌏内的長(zhǎng)🔞度L及導體的運動(dòng)速度u成正比，如果(guo)B，L,u三者互相垂直，則(zé):
e=Blu
　　與此相仿，在磁感(gǎn)應強度爲B的均勻(yún)磁場中，垂直于磁(ci)場方向💘放⛷️一個内(nei)徑爲D的不導磁管(guan)道，當導電液✨體在(zài)管道中以流速u流(liu)動時，導電流體就(jiù)切割磁力線。

　　如果在管道截面(mian)上垂直于磁場的(de)直徑兩端安裝一(yī)對電極(圖1)則可以(yǐ)證明，隻要管道内(nei)流速分布爲軸對(dui)💚稱分布，兩電極之(zhī)間也特産生感生(shēng)電動勢:

　　由上式可(kě)見，體積流量Q與感(gǎn)應電動勢e和測量(liang)管内💰徑D成線性關(guan)系，與磁場的磁感(gǎn)應強度B成反比，與(yǔ)其它物理參數無(wu)關。
2電磁流量計的(de)安裝
　　電磁流量計(jì)的正确安裝對電(diàn)磁流量計的正常(cháng)運行極🐅爲重要，也(ye)大大減少日後的(de)維護工作量:電磁(cí)流量計的安裝要(yào)注意以下幾個問(wen)題:
(1)安裝場所。測量(liang)混合相流體時，應(ying)選擇不會引起相(xiàng)分☀️離的場所:避免(miǎn)安裝在電動機、變(bian)壓器等強電設🎯備(bèi)附近，以免引起電(diàn)磁場幹擾:選擇測(ce)量管内不會出現(xiàn)負壓的場所:避免(mian)安裝在周圍有強(qiang)腐蝕性氣體的場(chang)所:環境溫度一-般(ban)應在☎️-25--60'C範圍内，盡可(ke)能避免陽光直射(shè):安裝在無振動或(huò)振動小的場所。如(rú)果振動過大，則應(ying)在傳感器前後的(de)管道加固定支撐(cheng);避免安裝在能被(bei)雨㊙️水直淋或被水(shui)浸沒的場所。
(2)直管(guan)段長度。電磁流量(liàng)計對表前直管段(duan)長度的要🌈求比較(jiào)低。-般，對于90°彎頭、T形(xíng)三通、異徑管、全開(kai)閥]等流動阻力件(jiàn)🐅,離傳⛱️感器電極軸(zhou)中心線(不是傳感(gǎn)器進❌口端面🐉)應有(yǒu)3-5D的直管段長度:對(duì)📱于不同開度的閥(fa)門🌈，則要求有10D的直(zhi)管段💔長度:傳感器(qì)後一般😘應有2D的直(zhi)管段長度。當閥門(men)不能全開時，如果(guo)使閥門截流方向(xiang)與傳感器電極軸(zhóu)成45°安裝，可大大減(jian)小附加誤差。
(3)安裝(zhuang)位置和流動方向(xiang)。電磁流量計可以(yi)水平、垂直💛或傾斜(xie)安裝。水平安裝時(shí)，電磁流量計電極(jí)軸必須水平放置(zhi)。這樣可以防止由(yóu)于流體所夾帶的(de)氣泡而産生的電(diàn)極短時間絕緣:也(ye)🚩可防止電極被流(liu)體中沉積物覆蓋(gài)。不應将電磁流量(liang)計安裝在最高點(dian)㊙️，以免有氣體積聚(jù)，安裝在管系最高(gāo)處，爲不良的安裝(zhuang)位置，應予以避免(mian)。
　　垂直安裝時，應使(shǐ)流動方向向上，這(zhè)樣可使無流量或(huo)流量很⭕小時，流體(ti)中所夾帶的較重(zhòng)的固體顆粒下沉(chén)，而較輕的脂肪類(lei)物質上升離開傳(chuan)感器電極區.測量(liàng)泥漿、礦漿等液固(gù)二相流時，垂直安(an)裝可以避免固相(xiàng)👅覺沉澱和電磁流(liú)量計襯裏不均勻(yun)磨損。傳感器安裝(zhuang)處應具有一-定背(bèi)壓，電磁流量計出(chū)口直接排空易造(zào)成測量管内液體(tǐ)非滿管，爲不良的(de)安裝位置📱，應予以(yǐ)避免。爲了防止傳(chuán)感器内産生負壓(yā)，電磁流量計應安(ān)✊裝在泵的後面，而(ér)不應安裝在泵的(de)前面☁️。
(4)安裝旁路管(guǎn)。爲了便于液流靜(jing)止時檢查和調整(zheng)零💁點，中小管徑🐅應(yīng)盡可能安裝旁路(lu)管。在測量含有沉(chén)🌏澱物流體時，應考(kao)慮✌️便于清洗電磁(ci)流量計的安裝方(fang)式。如圖2.

采用圖2安裝，即(jí)便是在生産中也(ye)可以切出來，進行(háng)維護和處理。
(5)接地(dì)。
　　由于電磁流量計(jì)的工作原理和特(te)性，接地屏蔽外界(jie)⛷️電磁幹🌈擾🏃‍♂️特别重(zhong)要:同時爲了使測(cè)量正确和電極不(bú)會發生電流腐蝕(shí)，電磁流量計必須(xū)單獨接地，并使傳(chuán)感器和流體大約(yue)處于相同電位。分(fèn)離型電磁流量計(ji) ，原則上接地應在(zai)流量計側，轉換器(qi)接地應在同一🌏接(jie)地點，在大多數情(qing)況下，流量計的内(nei)裝參比電極或金(jīn)屬管能确保所許(xu)的電位平衡。因此(ci)，可以通過内裝的(de)🏃‍♀️參比電♌極和金屬(shu)管将管中流體接(jiē)地，将流量計的接(jiē)🏃🏻地片與接地線相(xiang)連。如果傳感器安(an)裝于帶陰極腐蝕(shí)📧保護管道上，除了(le)流量計和接地環(huan)--起🤟接地外，還要用(yong)粗銅線繞過流量(liang)計跨接在管✔️道的(de)兩法蘭上，使陰極(ji)保護電☀️流與流量(liàng)計之間隔離。對于(yu)金屬非接地管道(dào)，應用粗銅線連接(jie)，保證法蘭至💰法蘭(lan)和法蘭到流量計(jì)是連通🌂的。對于非(fei)導電💃的塑🈲料管或(huo)襯裏管，如果沒有(yǒu)參比電極或由于(yú)電位平衡電流的(de)存在，需将流體🍉通(tong)過接地環接地。
3電(dian)磁流量計在煤化(hua)工生産中的常見(jian)問題
　　電磁流量計(jì)作爲當前流程工(gōng)業廣泛使用的流(liu)量計🛀🏻，在應🆚用過程(chéng)中依據其故障與(yǔ)成因分爲五類，下(xia)面就✉️電磁流量🔆計(jì)的這些常見故障(zhàng)的成因、檢測判别(bié)方法以及對故障(zhang)的處理方式簡要(yao)♻️闡述。
3.1液體中含有(yǒu)氣泡和非滿管的(de)現象
　　液體中含有(you)氣泡的現場導緻(zhì)測量不準或測量(liàng)值波動(輸出波動(dòng))，液體中泡狀氣體(ti)的形成有從外界(jie)吸入和液體中溶(rong)解🌍氣體(空氣)轉變(biàn)成遊離狀氣泡兩(liang)種途徑。若液體中(zhōng)含有較大氣泡，則(zé)因擦過電極時能(néng)遮蓋整個電極，使(shi)流量信号輸入回(hui)路瞬時開路，導緻(zhì)輸出信号出現波(bo)☁️動。非滿管現象可(ke)以看作液體中含(hán)有氣泡的一種極(jí)端情況。液體未充(chong)滿管道可分爲🍉液(ye)面高度高于測量(liang)電極水平面或低(di)于水平面兩種情(qing)況。當管内液面高(gāo)于電🍉極水平面時(shí)，若管系的前後直(zhi)管段😘比較理想時(shí)，電磁流量💃🏻計的測(cè)量大多能夠穩定(dìng)，但流🚩量計所計量(liang)的🔞液體體積包含(han)了管内的氣體體(tǐ)積，故這種測量存(cun)在着很大的測量(liang)誤差。當管内液面(mian)高度低🚶‍♀️于電極表(biǎo)面時，此時電極裸(luo)露在空氣中，測量(liang)回路實際處于開(kai)路狀态。電磁流量(liàng)計的測量值和輸(shu)出處⭐于一種随機(ji)的狀态，不停地波(bō)動或是滿度。這也(ye)是在非工作狀态(tai)即管道無液體介(jiè)質時，電磁流量計(jì)指示随機值，工藝(yi)人員有時🛀會認爲(wèi)流量計出👅故障。
　　最(zui)簡單的判别方法(fǎ)是當遇到波動時(shí)，切斷磁場的💃🏻勵磁(cí)🏃‍♂️回路👌電流，如果此(cǐ)時儀表依然有顯(xian)示且不穩✨定時，說(shuō)明大多是由于氣(qì)泡或非充滿管的(de)影響造成。如果此(cǐ)時以萬用表測量(liàng)電極電阻，可測量(liang)到電極的回路電(dian)阻要比正常時高(gao);引起這方面的現(xiàn)象👨‍❤️‍👨的多數還是在(zai)安裝方面📐的原因(yin)，電磁流量計的安(ān)✏️裝合适與否☂️直接(jiē)影響到測量效果(guo)，同時對于被測介(jie)質中含有空氣的(de)情況，如果判斷💃🏻是(shì)由安裝位置引🎯起(qǐ)的，如因電磁流💘量(liang)計裝在管道的高(gao)點而滞留氣體或(huò)外界吸入空氣造(zào)成流量計波動的(de)話，更換安裝位置(zhì)是最徹底的解決(jué)方法，在管線♈最低(di)點或采用U型管安(ān)裝。但很多應用情(qing)況是口徑較大或(huo)者安裝的位置不(bú)易改換，建🤟議在流(liú)☀️量計.上遊安裝集(jí)氣包和排🈲氣閥，在(zai)安裝了排氣裝置(zhi)後，測量即恢複正(zheng)常。在流量計安裝(zhuang)時盡量避免出現(xiàn)非滿管的情🛀🏻況，如(ru)前面提及的在管(guǎn)線最低端安裝或(huo)有意将流量計安(ān)裝在U型管道和垂(chuí)直管道上。典型故(gu)障:煤氣化33單元P-3301AB出(chū)口流量，由于安裝(zhuāng)在泵的出口高處(chu)水平管道上，造成(cheng)工藝水沒充滿電(dian)磁流量計，造成指(zhǐ)示波動大，即測量(liàng)值和輸出處🌈于一(yī)種随機的狀态，不(bu)停地波動或是滿(man)量程:工藝無法參(cān)🐉考，把電磁流量㊙️計(jì)改裝到垂直管道(dao)或合适的水平管(guan)線上，才能徹底解(jiě)決問題:存在同樣(yàng)問題的還有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002，都是(shì)由于安裝位置不(bu)合适造成指示波(bo)動大。
3.2電極腐蝕
　　在(zai)排除氣泡的因素(su)後有因電極腐蝕(shí)而造成測量值🥵晃(huǎng)動的👌情㊙️況，且都以(yǐ)傳感器失效而告(gào)終。
　　由于電極材料(liào)的選擇不當造成(chéng)電極爲被測液體(ti)所腐😘蝕，從而導緻(zhì)流量計輸出波動(dong)。電極一旦被腐蝕(shí)後，所造成的結果(guo)對此的解決方法(fa)，隻有更換新的電(dian)極。
3.3電極結垢及電(dian)極短路
　　電極短路(lu)的判别比較簡單(dan)，若被測介質中含(han)有金✏️屬物質時，電(diàn)極短路較易診斷(duàn)，此時測量值明顯(xiǎn)偏小或趨于零。但(dàn)🏒這種現象在日常(chang)運行中并不多見(jian)🔞。因電磁♊流量計經(jing)常應👌用于原水和(he)污水等計量環境(jìng)，電極結垢的發生(sheng)🏃‍♂️幾率較高。當電極(ji)結垢時，表現🏒爲信(xin)号逐漸👄減小，直至(zhì)絕緣而使得信🐪号(hao)回路開路，此時流(liu)量信号✂️被隔絕。
　　當(dāng)被測介質的粘度(dù)較高時，易在管壁(bì)附着和沉澱，若附(fu)着的介🐅質是比被(bei)測液體電導率高(gao)的導電物㊙️質，則信(xìn)号電勢被分流而(ér)不能工作，即電極(jí)短路，若是非導電(diàn)層，就是我們日常(cháng)所說的電極結垢(gòu)，則使電極開路而(er)不能工作。結合工(gong)藝工況拆下清洗(xǐ)電磁流量計是一(yī)個比較徹底的方(fang)法。
　　典型案例:煤氣(qì)化14單元，渣池循環(huan)水泵P-1402AB出口去V-1402的渣(zha)🚩池水的電磁流量(liàng)計14FT-0003,由于渣池水含(han)細渣和污垢，加上(shang)是♊水平安裝👨‍❤️‍👨，更容(rong)👌易造成襯裏和電(dian)極結垢，從而造成(chéng)流量計的指示逐(zhu)漸減小。解決方⭕案(àn)，是管路進行改造(zao)，增加旁路，便于生(sheng)産期間可以交出(chū)，清洗電磁流量計(ji)。
3.4襯裏變形
　　測量不(bú)準确或電磁流量(liang)計損壞。襯裏變形(xing)，大多發生在氟塑(su)料🌈的襯裏，氟塑料(liao)襯裏特别是聚四(sì)氟乙烯(PTFE)襯裏本👣身(shen)的工藝結構，因爲(wèi)聚四氟乙烯與管(guan)壁㊙️間僅靠壓貼，無(wu)粘結力，故不能用(yong)于負🔆壓管道。聚四(sì)氟乙烯(PTFE)實☂️用溫度(dù)不👉能大于150°，因此，聚(ju)四氟乙烯(PTFE)襯裏🌈的(de)電磁流量計不能(néng)應用于高溫場合(hé)管道，若在高溫下(xia)瞬時形♍成負壓後(hòu)則會引👄起襯裏變(biàn)形。

　　典型案例:煤化(hua)工裝置中，泵P-1601打到(dao)J-1602的電磁流量計16FT-0012，在(zai)❌生🚶‍♀️産工作✌️過程中(zhōng)，指示逐漸變小，停(tíng)車拆開檢查，檢😄查(chá)發現四氟襯裏變(bian)形，向内鼓泡，如圖(tú)3:後分析原因發現(xiàn)管🐇道介質溫度工(gōng)況在150°以上，因電磁(cí)流量計是四氟襯(chen)裏，使用溫度不應(yīng)超過150°，另外工藝停(tíng)泵P-1601，沒有打開排放(fang)，電磁流量計安裝(zhuāng)位置又高，溫度冷(leng)卻冷凝後形成負(fù)壓，造成襯裏變形(xíng)。

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