摘(zhai)要:流量計 是工業(yè)生産的眼睛,同時(shí)也是計量科學技(ji)術的重要組成👌部(bu)分,與國民經濟的(de)發展、國防建設及(jí)科學研究密切相(xiàng)關。　　所以好的流量(liang)計應用,對保證産(chan)品質量、提高生産(chǎn)效率、促進科技🌐發(fā)展進步具有重要(yào)意義。文章着重對(duì)電磁流量計 的工(gong)作原理應用進行(háng)闡述,對電磁流量(liàng)計在工業.上如何(hé)合理的選用以及(ji)對電磁流量計的(de)應用心得和經驗(yan)📧進行💘了總結。
0引唁(yan)
　　流量計大部分用(yong)于測量管道或明(ming)渠中流體流量的(de)㊙️一種儀表設備。流(liú)量計是計量科學(xue)技術的重要組成(cheng)部分。流量計廣泛(fan)應用于國防建設(she)、工農業生産.科學(xué)研究對外貿易以(yǐ)及人🏃🏻‍♂️民生活等各(gè)個領域🔞。如果沒有(yǒu)流量計量,那麽工(gong)業将無法正常的(de)生産⭐,也無法保證(zheng)工業的貿易來往(wǎng)。在化工行業,流量(liang)計量不正确會造(zao)成化學組分無♍法(fǎ)達到标準要求,産(chǎn)💋品質量就無法得(dé)到保障,更嚴重的(de)還可能會導緻生(shēng)産安全事故。在工(gong)㊙️業生産中，液體、氣(qi)🌍體♍.蒸汽等介質流(liú)量的測量和調節(jie)十分重要。流量計(ji)量的🧑🏽‍🤝‍🧑🏻正确與否對(duì)工業生産意義重(zhòng)大,随着科技不斷(duan)的發展,在工業的(de)應用上流量測量(liàng)的正确率已經成(chéng)爲保🏃🏻‍♂️障安全運行(háng)的重要因素"。
1流量(liang)計的種類
(1)按測量(liàng)原理分類:力學原(yuan)理.電學原理熱學(xué)原理、光學📱原理‼️、聲(sheng)學原理、原子物理(li)學原理等。(2)按測量(liang)結構原理分類:容(róng)積式流量計.壓差(chà)式流量計. 浮子流(liú)量計 、 渦輪流量計(jì) .電磁流量計. 渦街(jie)流量計 . 質量流量(liàng)計 等。
2電磁流量計(jì)的曆史
　　電磁流量(liang)計是采用法拉第(di)電磁感應定律原(yuán)理制作而成的一(yi)種可以測量導電(dian)液體體積流量的(de)儀表設💁備。20世紀50年(nián)代初電磁流量計(jì)實現了産業化應(ying)用，70年代後期低頻(pín)矩形波勵磁替換(huàn)了早期應用的工(gong)頻交流💔勵磁方式(shi),得到更爲廣泛的(de)應用。近年來,電磁(ci)流量計的應用更(geng)爲🐪廣泛，給排水👨‍❤️‍👨工(gōng)程,固液兩相等難(nán)測流體或要求較(jiào)高的場，如:造紙産(chǎn)業紙漿液、有色冶(yě)金業的礦漿.選煤(méi)廠的煤✏️漿.化學産(chan)業的強侵蝕液以(yǐ)及鋼鐵産業高爐(lú)冷卻水😄控制和監(jiān)控，醫藥産業、食物(wù)産業、生物工程等(děng)有衛生要求的場(chang)所均有較好的應(ying)👌用。
3電磁流量計的(de)基本原理
　　測量原(yuan)理是基于法拉第(di)電磁感應定律。即(jí);導電液體🌏在磁場(chang)中作切割磁力線(xian)運動時,導體中産(chǎn)生感應電動勢✍️,其(qí)感應電勢E爲:
E=KBVD(1)
式中(zhong):K爲儀表常數;B爲磁(cí)感應強度;V爲測量(liang)管截面内的🏃🏻平均(jun)流速;D爲測量管的(de)内徑。
　　在電磁流量(liang)計測量流量時,流(liu)體流過垂直于流(liu)動方向時産生磁(ci)場,導電性液體的(de)流動感應出一個(gè)與平均流速(亦即(ji)體積流量)成正比(bi)的電壓,其感應電(diàn)壓信号通過🔴兩個(gè)與液體直接接觸(chu)的電極檢出，并通(tōng)過專用信号電纜(lǎn)傳送至信号放大(dà)器,最終轉換成統(tong)一的🏃🏻‍♂️輸出信号。
4電(dian)磁流量計的優勢(shi)
(1)測量不受流體密(mì)度.黏度.溫度、壓力(lì)等工況條件的影(ying)響;(2)測量㊙️管内任何(he)無節流元件,所以(yǐ)介質流過時，不會(huì)造成壓損，直管段(duan)要🧑🏾‍🤝‍🧑🏼求與其他形式(shì)流量計相比相對(dui)🈲較低;(3)具有良好的(de)耐腐蝕和耐⭐磨損(sun)特性:(4)功耗相對其(qí)他形式的流量計(ji)相對較低.零🌈點穩(wěn)定.精⛹🏻‍♀️确度較高;(5)多(duō)種安裝形式可以(yǐ)便于用戶進行選(xuǎn)擇,例如:一體式🆚.分(fen)體式.挂牆式等;(6)流(liu)量計可以雙向測(ce)量,可顯示㊙️正、反向(xiàng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻流量,并具有多種(zhong)輸出選擇,如:電流(liu)、脈沖、數字通訊、HART等(děng)。
5電磁流量計的劣(lie)勢
(1)無法測量氣體(ti).蒸汽以及含有大(dà)量氣體的介質:(2)基(jī)🎯本無法測量電導(dǎo)率很低或者不導(dao)電的液體介質;(3)會(hui)受到周圍強磁場(chǎng)的影響。
6電磁流量(liàng)計的選用
6.1電極
　　一(yī)般情況下，測量介(jie)質不結晶、不沾污(wu)電極的介質可選(xuǎn)用标🈲準電極;如測(cè)量介質含有腐蝕(shi)性，應根據被測介(jie)質的腐蝕特性進(jin)行選擇，如介質混(hun)雜建議進行挂片(piàn)測試以防盲目選(xuǎn)擇材質帶來不必(bi)要的經濟損失🥵及(ji)安全風險。
舉　　例如(ru)下:工業上的用水(shuǐ)、原水、下水、污水、稀(xi)酸、稀堿😍等🔆弱腐蝕(shí)♍性酸、堿.鹽,建議選(xuan)用316L材質;海水、鹽水(shuǐ)、弱酸.弱堿建議選(xuan)用哈式合金材質(zhi);沸點的鹽酸.硝酸(suan)、硫酸強腐蝕性建(jian)議選用钽材質。
6.2襯(chèn)裏
　　應根據被測介(jie)質的腐蝕性,介質(zhì)磨損特性及介質(zhì)運行溫度範圍進(jìn)行選擇。例如:.-40~180℃,酸堿(jiǎn)等強腐蝕性介質(zhì),衛生類介質建議(yi)㊙️選用PTFE材質。-5~80℃,一般的(de)水、污水泥漿礦漿(jiāng),建議選用氯丁橡(xiang)膠材質。
6.3防護等級(jí)的要求
　　根據國标(biāo)GB4208--2017與國際電工委員(yuan)會IEC标準(IEC529--76)關于外殼(ke)防護等級爲㊙️:IPXX,第一(yi)位代表的是防塵(chen)等級,考慮到工業(ye)生産中惡劣的環(huán)🏃🏻境與不定因素，我(wǒ)們在工業使用中(zhōng)基本選擇的都是(shì)IP6X,6數字代表完全防(fáng)止🏃🏻‍♂️外物及灰塵。所(suǒ)以基本在防護等(deng)♋級上選擇IP65\IP66\IP67\IP68,在工業(ye)中🍓我們基本選擇(ze)IP67和IP68的較多，7數字代(dai)表在深達1m的水中(zhong)防30min的浸泡影響，8代(dai)表在深度超過1m的(de)水中防持續浸泡(pao)影🐪響。
6.4接地環
　　普通(tong)接地環，保護接地(di)環,用于保護PTFE翻邊(biān)不受損傷及🌈帶頸(jǐng)接☁️地環,适用于磨(mó)損性介質,保護端(duān)部襯裏,延長🔅傳感(gan)器壽命(建議與儀(yí)表--起訂貨和标定(ding),否則可能影響精(jing)度),接地環材質:不(bu)鏽鋼、哈氏合金、钽(tǎn)等。
6.5安裝方式
　　一體(ti)式、分體式或者挂(guà)牆式。
6.6電極形式
　　标(biao)準型或刮刀型。
6.7電(diàn)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防爆等(děng)級
　　AEPSIATEX等。
7電磁流量計(ji)選用及應用的經(jing)驗
　　當電磁流量計(ji)到貨之後,務必第(di)-一時間安排人員(yuán)對其組💘織進行驗(yàn)收,其中到貨檢查(cha)有幾點需格外注(zhu)意。銘牌的檢查務(wù)必确認其參數是(shi)否齊全,參數與設(she)計規格書及計算(suàn)書規格--緻,其中參(can)數一般包📐括但不(bú)限于:産品制造廠(chǎng)名稱、産品規格型(xíng)号、出廠🌈編号.公稱(chēng)通徑、流量範圍🧑🏾‍🤝‍🧑🏼.精(jīng)度等級.流量計特(te)性系數.防爆等級(jí)、防護等級、制造年(nián)月等參數。外觀檢(jian)查🔴時需要注意不(bu)得出現毛刺、刻痕(hén).裂紋.鏽蝕.黴斑.塗(tu)層✍️不允許有起皮(pí).剝⭐落的現象。
　　法蘭(lan)密封面無任何損(sǔn)傷。如果條件允許(xǔ)可以用754連接變送(song)器檢查設置參數(shu)确保與設計規格(gé)書及計算規格書(shū)👨‍❤️‍👨參數-緻,另務必注(zhu)意K系數是否與銘(míng)牌--緻,生産日期是(shi)否與銘牌一緻，以(yǐ)☔防出現返修的産(chǎn)品。随機合格📱證書(shu)及檢定或标定🏃🏻‍♂️證(zheng)書是否齊全且合(he)格,随機備件是否(fǒu)齊全且合格。供電(diàn)電壓是否與設計(ji)規格書或💃計算書(shu)保持一緻。變送器(qì)及傳感器蓋㊙️是否(fou)蓋緊💚,孔洞是否封(fēng)堵🈲合格,傳感器及(ji)變送器專用電纜(lǎn)是否提供，且無任(rèn)何損傷。如檢查發(fā)現任何問題,務必(bì)在第一時間将驗(yan)收情況反饋給商(shang)務部門,要求其盡(jìn)快答複,避免因爲(wei)處理或者更換時(shi)間過長影響現🏃🏻‍♂️場(chǎng)的安裝及施工。
(1)電(dian)極的材質選用并(bing)不是絕對的，當選(xuan)型時除了考🥵慮設(she)計的介質外，也要(yao)充分考慮是否存(cún)在其他介質的可(ke)能✏️，是否🐕存在✂️介質(zhì)發生改變或者濃(nóng)度發生改變的情(qing)況,評✍️估後再做選(xuan)擇,避免造成設備(bèi)損壞的風險。我們(men)在選用📱時經常會(hui)忽略可能存在的(de)介質,這導緻後期(qi)投用介質後很快(kuai)就無法正常使用(yong),二次選型來解決(jué)投人的成本也會(hui)更高,而且✍️更重要(yào)的還面臨着工🧑🏽‍🤝‍🧑🏻藝(yì)是否具備隔離的(de)條件,此問題會給(gěi)貿易計量或成🔴本(běn)核算帶來巨大困(kùn)難。解決辦法:在項(xiang)目詳細設計階🛀🏻段(duan)時,首先工藝介質(zhì)要由設計院工藝(yi)專業和有生産🈲運(yun)行經驗的業主共(gong)同确☂️認後再反饋(kui)給儀表專業進行(hang)選型确認，尤其明(ming)确濃度㊙️範圍，這是(shi)材質選擇的關鍵(jian)部分，同時也要充(chong)分考慮材質的投(tóu)資成本。
(2)襯裏材質(zhì)的選擇,很多會忽(hu)略掉耐磨性,一般(ban)在設計規格書中(zhōng)并不會明确支持(chi)介質的特性,盲目(mu)地選用材質會大(da)大縮短電✂️磁流量(liang)計的使用壽命。解(jiě)決辦法:除正常💜的(de)原水、循環水、酸.堿(jiǎn)等以外的介質🌈,需(xu)要格外注意，如設(shè)計院未明💜确,且自(zi)己不了解介⛱️質特(tè)性時需格外注意(yi)。需向設計院和🤩有(you)生産運行經驗的(de)業主咨詢，之後再(zai)進行選型。同時也(ye)要充分🛀考慮材質(zhì)的投資💃🏻成本,襯裏(li)材質不同會導緻(zhi)不同電磁流量計(ji)的價格✊偏差很大(da)。
(3)防護等級的應用(yòng)經過多年應用建(jiàn)議,戶外露天的選(xuǎn)🔴擇最好爲IP67,液下使(shi)用或者閥井内的(de)選擇最好爲IP68,特别(bie)提示有很多閥門(men)]井内設計防護等(deng)級是IP67,但在應用時(shi)發現流量計安裝(zhuāng)位置🏒頻繁出現閥(fa)門井内滲漏，或者(zhě)下雨存積井内導(dǎo)緻電磁流量計傳(chuan)感器長期處于水(shuǐ)下,這導緻儀表元(yuan)件的損壞危害性(xìng)最大。
(4)接地環的選(xuǎn)擇,很多工廠”爲了(le)便于安裝也爲了(le)節約🧡成🏃🏻‍♂️本基本不(bu)選擇配備接地環(huán),自己安排施工單(dān)位在🌐法蘭面焊接(jiē)兩處螺釘,供連接(jie)等電勢線使用🌈。此(ci)方案也可接受,但(dàn)務必注意焊接時(shi)對襯裏的保護，高(gao)溫會導緻襯裏的(de)破壞，如局部處理(lǐ)破壞會導緻在介(jie)質投用後無法正(zhèng)常使用,有腐蝕的(de)介質也會很快将(jiāng)襯🥵裏損壞後面的(de)殼體穿孔，存在安(ān)全風險。另焊接螺(luo)釘處,需注意防腐(fǔ)措施，我們會經常(cháng)發現現場電磁流(liu)量計😍的迅速腐蝕(shi)都源自于焊接螺(luó)釘，基本都是焊接(jie)後破壞了原防腐(fǔ)塗層，施工後又不(bú)進行防腐導緻💁，尤(you)其是在存在酸霧(wu)區域更爲明顯。如(ru)果工藝管道是絕(jué)緣材質,那麽建議(yi)要配備接地環。信(xìn)号源參考零電位(wei),使被測介質與大(dà)地相連通抗外界(jie)幹擾。接地點離傳(chuán)感器越近越好,絕(jue)不能🐉與其他設備(bei)接♋地點🧑🏽‍🤝‍🧑🏻相連接,要(yao)求接地電阻≤100.接地(di)要🔅求電磁流量計(jì)變送器外殼.屏☁️蔽(bi)線、測量導管及變(biàn)送器兩端的管道(dào)都要接地且單獨(dú)設置接地點,絕不(bú)能接在電機電氣(qi)等公用地✌️線或上(shang)下水🙇‍♀️管道_上🔴;轉換(huan)器部分已通過電(dian)纜線接地,無☂️須再(zai)行接地，以免因電(diàn)位不同而引入幹(gàn)擾。
(5)安裝方式可以(yi)根據需求自行選(xuǎn)擇,如沒有特殊要(yào)求,建議選擇分體(tǐ)式，根據使用經驗(yàn),雖然分體式增❌加(jiā)了接線的環節以(yi)💘及安裝分體式變(biàn)送器的工作量。但(dàn)對于後期維護來(lai)講十分便利,因爲(wèi)在應用中有一些(xiē)一體式的電磁流(liú)量計安裝位置💰對(duì)維護工☔作不便利(li),可☀️能面臨需要⛱️搭(da)設腳手架或者進(jìn)人受限空間作業(ye),這不但增加了維(wei)💁修工時,也增加了(le)作🌈業的風險,同時(shi)對💛于操作人員現(xiàn)場巡檢時,可以随(sui)時觀察到現場的(de)電磁流量計指示(shi)。當然如果工廠具(ju)有PRM管理💰系統，無論(lun)哪💋種安裝🆚方式都(dou)可以。
(6)電極形式--般(bān)建議選擇廠家的(de)标準形式，對于污(wu)泥的工況有些設(she)計院會設計帶有(you)挂刀功能的形式(shi),所謂刮刀電極🐅就(jiù)是可以🐅在工藝正(zhèng)常運行時可以手(shǒu).動機🛀械清理附着(zhe)于電極表🛀面的沾(zhan)污物。目前也有一(yī)些廠📱家可以生産(chǎn)在工藝運行的條(tiao)件下将電極拆卸(xie)安裝‼️的功能,這兩(liang)種功能在某些情(qing)況會有♉一-定的作(zuo)用,但是對于維護(hu)來🏒講,因爲增加了(le)附件也就是增🏃🏻‍♂️加(jiā)了維修的環節和(hé)精密封點,同時帶(dài)來的就是故障率(lü)的增🚶加，某些方面(miàn)增加了維修的成(cheng)本。
(7)供電選擇根據(ju)設計院的要求執(zhi)行即可,但仍然建(jiàn)議可以在詳設階(jiē)段能夠确認電纜(lǎn)的路由距離,如👈果(guo)距離過長将💁導緻(zhì)電壓衰減,電磁流(liú)量計無法正💋常使(shǐ)用,這也是我們在(zài)新建項✉️目中常見(jian)的一種情況。(8)防爆(bào)級⭕别和要求🌈根據(ju)設計院提供的防(fáng)爆區域🐇等級要求(qiú)選型即可。
(9)現場施(shi)工單位的安裝不(bu)滿足電磁流量計(jì)的要求,此問題大(dà)🐉多存在于新建工(gōng)廠和改擴建裝置(zhì),施工單位基本都(dou)是按圖施工，施工(gōng)後電磁流量計投(tou)用,介質因爲不滿(man)管的情況導緻無(wú)法正常使用。此問(wen)題一直困擾用戶(hù),導緻後期需🍉要調(diao)整電磁流量計位(wei)置或者變更管線(xian)走向既增大了施(shi)工量，也帶來了不(bú)必要的損失。
解決(jue)辦法:設計院在基(jī)礎設計時需要明(míng)确提出電‼️磁流量(liang)計直㊙️管段要求及(ji)滿管要求，在現場(chang)施工安裝時需儀(yi)👌表專業人員及有(yǒu)生産運行經驗的(de)業主‼️共同确認是(shì)否保證滿管,如确(que)認無法㊙️滿足申請(qǐng)設計變更進行管(guan)線的調整。在PID圖審(shěn)查時我們需對幾(ji)點格外關注,安裝(zhuang)要在控制閥門前(qián)，在泵的後面進行(hang)安裝。另注意電磁(cí)流量計的🌐直管段(duàn)要求,一般是以電(dian)極爲起點,以🤞前有(yǒu)很多施工人員一(yi)直是以法蘭👄進行(háng)計算是一種👅誤解(jie)。如果具備條件建(jian)議垂直安裝,使介(jiè)質自下而上流經(jīng)儀表。如不能垂直(zhí)😍安裝,水平安裝也(yě)可以,但要保證兩(liǎng)電極在同一水平(ping)面上。當被測介質(zhì)中固體顆粒🌐多時(shí),應乘直安裝使襯(chen)裏不受磨揭(水平(píng)安裝會造成局部(bù)磨損).流量計安.裝(zhuāng)使用時,不能在負(fu)壓的情況下使用(yòng)👄。因🔱爲變送器的襯(chèn)裏容易剝落,所以(yi)流量計隻能在正(zhèng)壓的工藝管線上(shàng)安裝使用。
(10)在施工(gōng)安裝電磁流量計(jì)時我們會常見到(dào)在緊固💋法蘭連接(jiē)的螺檢時造成襯(chen)裏的翻邊位置損(sun)壞,日後會很容易(yi)的導緻🔴洩漏⭕或腐(fǔ)蝕，這就要求我們(men)在安裝電磁流量(liàng)💯計時,襯裏的翻邊(bian)會在受到壓力作(zuo)用下變形，安裝時(shi)務必要将螺檢均(jun)勻的擰緊，如果♈有(you)條件建議使用扭(niǔ)矩扳手進行安裝(zhuang)。
(11)在介質投用後即(ji)使流量指标穩定(ding)，也建議現場對電(diàn)磁流量📐計的振動(dong)情況進行檢查,如(ru)果在這種工況下(xià)長時間運行會導(dǎo)緻後續帶來的危(wei)害，例如:電⛷️氣.元件(jian)的損傷.接線端‼️子(zǐ)的松動.法蘭的洩(xiè)漏等。
8結語
　　綜上所(suǒ)述,工業上合理地(dì)選用電磁流量計(ji)且保證長期可靠(kào)的應用關鍵的核(he)心在于确認好設(she)計工🔱況參數,這樣(yang)才能保證在🤩電磁(ci)流量計選型時是(shi)正确可靠📧的,到貨(huo)後嚴格執行驗收(shou)标準,安裝及施工(gōng)注意事項嚴格按(an)照廠家指導要求(qiú)進行,相信電磁流(liú)量計在日🧑🏾‍🤝‍🧑🏼後長時(shi)間的工，業應用中(zhōng)會展現出正确且(qie)可靠的特性。

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