摘要(yao):介紹了電磁流(liu)量計 主要的優(you)點和不足;工程(chéng)設計中需要考(kǎo)慮的主要因💞素(sù)，主要是從被測(cè)介質的電導率(lǜ)，被測介質的溫(wēn)🔆度，當被測液體(tǐ)爲酸、堿、鹽等高(gāo)腐蝕性介質時(shí)的情🚶況，當被測(ce)液體⛱️爲髒污流(liu)(兩相，漿液等)介(jie)質時的情況，工(gōng)藝介質的流速(sù)，大口徑時電磁(cí)流量計的選擇(zé)，工藝管道材質(zhì)，安裝儀表的工(gong)藝管道段的敷(fu)設位置等方面(mian)進行考慮;并介(jie)紹了現場應該(gai)如何✉️接地✔️;最後(hòu)列舉了二個選(xuǎn)型應用實例。
　　電(dian)磁流量計的工(gong)作原理是根據(jù)法拉第的電磁(ci)感🍉應定⛷️律🍓，它由(yóu)流量傳感器和(he)轉換器兩部分(fen)組成。廣🔴泛應用(yong)于測量能導電(dian)液體或液固兩(liang)相介質的體積(jī)流量，也大量用(yong)于各😄種酸、堿、鹽(yán)等高腐蝕性、易(yi)結晶的溶液🈲的(de)流量，當然也可(kě)用于純水、污水(shuǐ)等相對🔆簡單的(de)導電介質的流(liu)量，是--種應用非(fei)常廣泛的流量(liang)測量儀表🌈。
1電磁(cí)流量計的優點(dian)
　　電磁流量計的(de)工作原理是根(gēn)據法拉第的電(diàn)磁感應定律，它(ta)由流量傳感器(qi)和轉換器兩部(bù)分組成。廣泛應(ying)用于測量能導(dǎo)電液體或液固(gu)兩相介質的體(tǐ)積流量，也大量(liàng)用于各🌐種酸、堿(jiǎn)、鹽等高腐蝕性(xing)、易結晶的溶液(yè)的流量，當然也(yě)可用于純水、污(wu)水等相對簡單(dan)的導電介質的(de)流量，是一種應(ying)用非常廣泛的(de)流量測量儀表(biǎo)。
1電磁流量計的(de)優點
(1)傳感器沒(méi)有阻礙流體流(liu)動的節流件，不(bu)會堵塞，非常适(shi)合♌用❤️在含有固(gù)體顆粒、結晶物(wu)、泥漿或污水等(děng)的測量。
(2)沒有附(fu)加壓力損失，對(dui)于管道壓力不(bú)高或不允許降(jiàng)低❄️管道壓力降(jiàng)的情況非常适(shì)用，在大口徑測(ce)量中節約泵的(de)能耗更✍️加明顯(xiǎn)。
(3)僅測量管襯裏(li)和電極與被測(cè)介質接觸，易選(xuan)用相⭐應材料測(ce)量腐蝕性及磨(mo)蝕性介質。用于(yu)各種酸、堿、鹽等(deng)高腐🍓蝕性、易結(jie)晶的溶液的流(liu)量測量有很大(dà)的優勢。
(4)是一種(zhong)真實的體積流(liú)量測量儀表，儀(yi)表系數不受流(liu)體組分及物性(xing)參數(密度、粘度(du))、工作狀态(壓力(lì)、溫度)及🈚電導率(lǜ)變化(隻要在阈(yu)值以上)等的影(yǐng)響，它可在一種(zhǒng)典型介質(一般(bān)爲水)下校準，而(ér)用于其他介質(zhì)(液體)時無需附(fu)加🏃修正。
(5)測量範(fan)圍大，量程比一(yī)-般大于10:1,最高可(ke)達100:1。流速範圍一(yi)般爲1~6m/s，也可擴展(zhan)到0.5~10m/s。
(6)儀表口徑系(xi)列齊全，可從幾(ji)毫米到幾米(目(mù)前已有3m産品)。對(duì)于🐉大🔴口徑還可(kě)采用探頭型(或(huo)叫插人式)。
(7)安裝(zhuang)方便，可水平、垂(chuí)直或傾斜任意(yì)角度安裝，對上(shang)遊側直管段長(zhǎng)度要求較低(一(yi)般從電極中心(xin)至上🤟遊側阻流(liu)件距離隻要5倍(bei)管徑)，下遊側隻(zhi)要3倍管徑🚶‍♀️。
2電磁(cí)流量計的不足(zu)
(1)不能用于低導(dao)電率液體，如石(shí)油制品、有機溶(rong)劑等，亦✌️不能測(cè)量氣體、蒸汽以(yi)及含有較多鐵(tie)磁性介質或大(da)量氣🔴泡的💁液體(ti)🏒。
(2)由于内襯材料(liao)和電絕緣材料(liào)的溫度限制，不(bu)能用💔于較㊙️高🚶‍♀️溫(wen)度工況;如未采(cai)取特殊處理，因(yin)測量管外結霜(shuang)，也不能用于低(di)🈲溫介⛷️質測量。
3工(gong)程設計中需要(yao)考慮的主要因(yīn)素
3.1被測介質電(diàn)導率
　　電磁流量(liang)計測量的流體(ti)必須是導電的(de)，一般隻要電導(dǎo)率超過阈值，即(ji)使變化也不影(ying)響測量值，但低(di)于阈值将⛷️會增(zeng)大測量誤🈚差;通(tōng)常要求液體電(diàn)導率不小于5μS/cm，去(qu)離子水電導率(lǜ)不小于20μS/cm。
3.2被測介(jiè)質溫度
　　電磁流(liu)量計一般隻能(néng)用于工藝介質(zhi)溫度不高于180℃的(de)場💛合。選型🌈時，要(yào)根據被測工藝(yi)介質的溫度範(fan)圍，選擇‼️測量管(guan)内襯材料及傳(chuán)感器線圈的漆(qi)包線的✍️耐溫等(děng)級。常用測量管(guǎn)襯裏材料有聚(ju)四氟乙烯(PTFE)，适用(yòng)溫度範圍-40~+180℃;氯丁(dīng)橡🥰膠(Neoprene)，适用溫度(dù)<65℃;聚氨酯👄橡膠(Polyurethane),适(shì)用溫度<65℃;
3.3當被測(cè)液體爲酸、堿、鹽(yán)等高腐蝕性介(jiè)質時
　　因爲電磁(ci)流量計僅測量(liang)管襯裏和電極(jí)與被測介質接(jiē)觸，所以隻要選(xuǎn)好這兩者的材(cai)質即可。耐酸、堿(jiǎn)等強腐蝕性介(jiè)質的襯裏常選(xuǎn)用聚四氟乙烯(xi)(PTFE)，耐磨損類如礦(kuang)漿、結晶類介質(zhi)的襯裏可選用(yong)聚氨酯橡膠(Polyurethane)。對(dui)于電👌極材質的(de)選，擇，一般可查(chá)有關防腐蝕手(shǒu)冊[2]，對于混酸等(děng)成份複雜的介(jie)質，應做挂片試(shì)驗。
3.4當被測液體(tǐ)爲髒污流(兩相(xiang)，漿液等)介質時(shi)
(1)當介質含有固(gù)體顆粒時，水平(ping)安裝易使下半(bàn)部内襯及電極(jí)磨⭐損嚴重，這時(shí)選用垂直安裝(zhuang)較好;襯裏要選(xuǎn)用高耐磨性材(cai)料，如陶瓷或聚(jù)氨酯橡膠;電極(jí)則采取👅--些結構(gou)措施以防磨損(sǔn)漏液。
(2)測量會在(zai)管壁附着和沉(chen)澱的物質的流(liu)體時，應注意電(dian)極的污染。可選(xuan)用刮刀式、可更(gèng)換式。管壁的附(fù)💰着則可用提高(gāo)流速以起到自(zì)清洗作用，或采(cai)取比較方便易(yì)清洗管道的連(lian)接方🐇法。
(3)含有非(fei)磁性顆粒或纖(xiān)維的固液兩相(xiàng)流時，如漿液擦(ca)過電🤞極表面會(hui)産生尖峰噪聲(shēng)，使信号不穩，可(ke)選用市電交流(liu)激磁或雙頻激(jī)磁儀表。
3.5工藝介(jiè)質的流速
　　儀表(biǎo)口徑是根據管(guǎn)道内平均流速(sù)而定的，通常選(xuǎn)❓用與管💋道相同(tong)的口徑或略小(xiao)些。一般工業輸(shu)水管道經濟流(liú)速爲1.5~3m/s,易粘附沉(chen)積結垢物質則(ze)提高到3~4m/'s或更高(gāo)，礦漿等磨蝕性(xìng)強的爲2~3m/s。電磁流(liu)量💚計的液體流(liú)速範圍可在1~10m/s之(zhī)間選用。原理上(shàng)，上限流速并沒(mei)有限制，滿度流(liu)量的流速下限(xian)♈一般爲1m/s,有些産(chǎn)品爲0.5m/s,低于♈此流(liu)速，從測量精度(du)出發應改👈用小(xiao)管徑，以異徑管(guan)連接到管道。但(dan)加裝異徑管要(yao)注意壓力損失(shi)的問題。圖1爲流(liu)量計口徑✍️、流速(sù)與流量關系的(de)曲線圖，計🐉算儀(yí)表口徑時可參(cān)照。
 
3.6大口徑時電(dian)磁流量計的選(xuan)擇
　　電磁流量計(jì)按安裝形式可(ke)分爲管道式和(hé)探頭式。一般優(yōu)先選用管道式(shi)電磁流量計;當(dāng)工藝管徑較🏃‍♂️大(da)且考慮✍️設備費(fèi)用💞時,或安裝時(shi)不允許管道停(tíng)流的情況下，可(kě)選用探頭式電(dian)磁流量計(精度(du)可達0.5級)。
(1)探頭式(shi)可裝配球閥，可(kě)在管道不停流(liú)情況下拆、裝，利(li)于儀表的在線(xian)安裝和維護。
(2)探(tàn)頭插入深度隻(zhi)需很短，對管道(dào)阻力小。--般在直(zhi)管段足夠長時(shí)，采用平均流速(su)點測量法，這種(zhǒng)方法的測量精(jīng)度基.本不受💃雷(léi)諾系數變化的(de)影響，探頭的🏃插(chā)人深㊙️度僅爲R=0.121D;當(dāng)直管段較短♋時(shí)，一般采用中心(xin)流速點測量法(fǎ)，插入深度R=0.5D(其中(zhōng)D爲管道直徑)。
3.7工(gōng)藝管道材質
　　若(ruo)連接儀表的管(guan)道是(相對于被(bei)測介質)金屬導(dǎo)電性⛷️的🤞，不需要(yào)接電環，若是絕(jue)緣性的，則要用(yong)接地環，可用普(pu)通型，它的材質(zhi)應與被測介質(zhi)的腐蝕性相适(shì)應。若被測介質(zhi)是磨損性的⭐，則(zé)宜選用帶頸接(jiē)地環，以保護進(jìn)、出口端的襯裏(li)，延💃長使用壽命(ming)。
3.8安裝儀表的工(gong)藝管道段的敷(fu)設位置
　　電磁流(liú)量計的安裝形(xing)式可分爲三種(zhong):一體型、分離型(xíng)和🐅潛水分離型(xing)(IP68)。一般情況選用(yòng)一體型，它将流(liu)量計的傳感⭐部(bù)分🌏和轉換部分(fen)(表頭)裝于一體(tǐ)，便于安⭐裝使用(yong);當管道敷設的(de)🌐位置較💚高不便(biàn)觀察或安裝在(zai)環境差的場合(hé)，可采用分離型(xíng)，分離長度一般(bān)不超過30m;當傳感(gan)器需要安裝在(zai)井下、水下的被(bei)測現場🏃‍♂️管道上(shàng)時，需要選用潛(qian)水分離型。
4接地(di)
　　爲了使電磁流(liú)量計不受外界(jiè)寄生電勢的幹(gàn)擾，傳感器應有(you)🙇🏻良好的單獨接(jiē)地線，接地電阻(zǔ)<10Ω。接地方法🐕要根(gēn)據廠家的資料(liào)或技🔴術人員指(zhi)導認真執行，常(chang)🥵規的接🔞法是:.
(1)當(dāng)電磁流量計安(ān)裝在已接地的(de)金屬管道上，通(tong)過電磁流量😄計(ji)🏃🏻‍♂️變送器上的接(jie)地端子實現系(xi)統電勢平衡，即(ji)通過截面積不(bu)小于6mm2的銅芯電(diàn)線連接至接地(dì)端子上。
(2)當電磁(ci)流量計安裝在(zai)未接地的金屬(shu)管道上,2個法蘭(lan)均通過截面積(jī)不小于6mm2的銅芯(xīn)電線與管道法(fǎ)蘭🐉相連接，并接(jiē)地;将變送器或(huò)傳感器接線盒(he)連接至接地端(duan)子上，實現系統(tong).電勢平衡。
(3)當電(dian)磁流量計安裝(zhuāng)在塑料管道或(huo)帶絕緣内襯的(de)管道🔆上，通過💯附(fu)加接地環實現(xian)系統電勢平衡(heng)，接地環通過截(jié)面積不小于6mm2的(de)銅芯電線連接(jie)至接地端🏃🏻‍♂️子上(shàng)。
5應用實例
5.1管道(dao)式電磁流量計(ji)在93%濃硫酸中的(de)應用
工況條件(jian)如表1所示。
 
　　選型(xíng)情況:首先，根據(jù)管線尺寸、操作(zuo)流量和操作密(mì)㊙️度值，可算出操(cāo)作情況下的流(liú)速爲:0.53m/s。這個值比(bi)較小，至少要縮(suō)徑至流速值爲(wei)👄1m/s以上，試選用DN65的(de)流量計，可算出(chū)流速爲:1.26m/s,這個值(zhi)合适，故通徑縮(suo)二檔選用DN65檔。由(you)于管徑不🌏大，管(guǎn)道敷設位置也(ye)不特殊，故✍️選用(yong)一體型管道式(shi)電磁流量計。根(gēn)據介質的腐蝕(shi)性和操作溫度(dù)，可選擇電極材(cai)質爲哈氏合金(jīn)B,襯裏材質爲PTFE。
5.2探(tan)頭式電磁流量(liang)計在高含鹽廢(fèi)水中的應用
　　工(gōng)況條件如表2所(suo)示。
 
　　選型情況:根(gen)據管線尺寸、操(cāo)作流量和操作(zuò)密度值，可算出(chū)操作情況下的(de)最小流速爲:0.56m/s,最(zui)大流速爲:1.32m/s。由于(yú)最小流✏️速運行(háng)的情況很少，這(zhè)個流速範圍基(ji)本能滿足🏃🏻電磁(ci)流量計的測量(liang)範圍要求。由于(yu)管徑較大，考慮(lǜ)到費用問題💃，選(xuǎn)用探頭式電磁(cí)流量計。由于⁉️流(liu)量計要安裝在(zài)室外儀表井内(nèi)管道⚽上，故選用(yòng)潛水分離型(IP68)電(diàn)磁流量計，專用(yong)連🧑🏾‍🤝‍🧑🏼接電纜10m,變送(sòng)器☎️安裝在地面(mian)1.4m高🛀🏻的2”管上。根據(jù)介質的腐蝕性(xing)和操作溫度，可(ke)選擇儀表本體(tǐ)材質爲304SS，電極材(cái)質爲316LSS,襯裏材質(zhi)爲PTFE。
6結論
　　電磁流(liu)量計因其獨特(te)的優點，在石化(hua)行業得到了⭕廣(guǎng)泛的應用💔。設計(ji)選型時需要考(kǎo)慮的因素，除了(le)上面介紹的主(zhu)要因素,還有儀(yí)表的防爆等級(ji)、防護等級，工藝(yi)連接法蘭标準(zhun)、壓力等.級、供電(diàn)電壓、儀表精💰度(du)等。另外，做好現(xian)場安裝和現♌場(chǎng)接地也是提高(gāo)電磁流量計正(zheng)确性和穩定性(xìng)的重要因🐉素。

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