摘要:電磁流量計(ji) 區别于其他流量(liang)計,在設計選型、安(ān)裝投用、使用維護(hù)過程🚩中均有具體(tǐ)的要求。尤其接地(di)問題對電磁🤩流量(liàng)計至關重要，從電(diàn)磁流量計的原理(li)出發,提出可靠的(de)接地是電磁流🥰量(liàng)計正常工作的前(qián)置必要條件,同時(shí)結合電磁流量計(jì)不同的安裝場合(he),給出相對應的接(jie)地方案。
　　在工業領(ling)域,電磁流量計應(yīng)用廣泛，例如煉油(yóu)廠工藝裝置中🏃‍♂️的(de)循環水管線、新鮮(xiān)水管線、含鹽污水(shui)管線流量測量;烷(wan)基化裝置中濃硫(liu)酸、稀硫酸、中間酸(suān)等介質管線流量(liang)測量;硫磺裝置中(zhong)堿液、急冷水等管(guǎn)線流量測量。由于(yú)電磁流量♍計測量(liàng)原理的特殊性,其(qí)接地問題直接影(ying)響🔞到儀表正常投(tóu)用和測:量精度,所(suǒ)以，正💚确理解電磁(cí)流量計的接地原(yuan)因,熟悉電磁流量(liàng)計在不同使用場(chǎng)合下的㊙️接地方案(an),有助😘于電磁流量(liàng)計的合理選型、安(an)裝投用、故障排查(cha)。
1電磁流量計的工(gōng)作原理
　　電磁流量(liang)計是基于電磁感(gan)應定律工作原理(li)的流🌈量檢測❤️儀表(biao)。根據法拉第電磁(ci)感應定律,導體在(zài)磁場中運動時,通(tōng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼過切割磁力線産(chan)生感應電勢。電磁(cí)流量計的傳感器(qi)通過位于導體兩(liang)端的正負電極來(lái)獲取電勢信号,再(zai)通過信号線傳遞(di)給轉換器，經過信(xìn)号放大🐆、轉換後傳(chuan)輸到控制室。典型(xíng)的電磁流🌂量計工(gong)作原理如圖1所示(shi),其中,Ex表示感應電(dian)動勢,k爲🏃‍♀️系數,B表示(shì)磁感應強度,d表示(shì)兩電極間距離(測(ce)量管内💚徑),ʋ表示介(jiè)質流速。
 
2電磁流量計的(de)接地問題
2.1接地問(wèn)題産生的根源
　　從(cóng)圖1可以看出,感應(ying)電動勢Ex是由流經(jing)電磁流量計前後(hou)法蘭間(a端至b端)的(de)導體(被測介質)切(qie)割磁力線産生,所(suo)以Ex的負端參考電(diàn)位必須和流量計(ji)兩法蘭間的被測(ce)介質電位一緻,爲(wèi)了嚴格保證兩者(zhě)的一緻性,除保證(zhèng)流量計電極與介(jie)質接觸外,還應通(tong)過可靠的接地🚶來(lái)保持零電位;同時(shí),由于Ex數值較小,滿(man)量程時僅2.5~8.0mV,當✌️流🔅量(liang)很小時,隻有🛀幾微(wēi)伏,所以爲了避㊙️免(miǎn)外界幹擾(主要是(shi)靜電幹擾)帶來🎯的(de)Ex數值漂移,需通過(guò)接地将傳感器電(diàn)極測量到的微🌈弱(ruò)♍電動勢Ex完♈整、無損(sǔn)地傳遞給轉換✍️器(qi)。以上是電磁流量(liang)計正常工作的兩(liang)個關鍵點，也是📧電(dian)磁流量計在接地(di)要求🚶‍♀️方面區别于(yu)其他流量計的根(gen)本原因。
2.2與熱電偶(ǒu)信号的不同
　　電磁(ci)流量計工作時，電(diàn)極間産生的信号(hào)爲亳伏級,如2.1節所(suo)述🔞,這是其現場儀(yí)表需可靠接地的(de)原因之一,但并非(fei)所有的毫伏級❌信(xìn)号儀表在工作時(shí)都需要接地。爲了(le)更好地理👌解電磁(cí)流量計接地的必(bì)要⁉️性,避免陷入認(rèn)知的誤區，該處可(ke)類比同爲亳伏級(jí)信号的熱電偶,其(qi)現場儀表工作時(shí)不需要采取單獨(du)的接地措施💰。究其(qí)原因,是因爲熱電(dian)偶的亳伏級🤩信号(hào)産生于熱端和冷(lěng)端,兩種不同材質(zhi)的電極由于熱電(diàn)效應,在熱端構成(cheng)了正負極,并通過(guò) 補償導線 延伸到(dao)冷端，負極不需要(yao)與被測介質電位(wèi)相同。而電磁流量(liang)計工作電極與介(jie)質接觸并保持同(tong)一負電位,是其工(gong)作的前㊙️置必要條(tiáo)件。
3電磁流量計的(de)接地方案
　　如圖1所(suo)示,當流體切割磁(ci)力線産生流量信(xin)号時，一😄個電極上(shang)☀️産生正電勢,另一(yī)個電極上産生負(fù)電勢,爲了避免極(ji)化反應,兩者🤞交替(ti)變化。由于電勢差(cha)以流體本身作爲(wei)零電位,所以電磁(cí)流量計傳感器輸(shū)出信号的🌈接地點(dian)應與被測介質電(dian)氣連⭐接，這是電磁(cí)流量計工♻️作的必(bi)要條件，如不滿足(zú)該條件，電磁♻️流量(liàng)計就不能正常工(gōng)作。因此,電磁流量(liàng)計轉🔴換器輸入端(duan)中點必須與流體(tǐ)共處于零電位且(qiě)導通,這樣才能構(gòu)成對稱的輸入回(hui)路。但在工程實施(shi)過程中,針對不同(tong)的工況場合,仍需(xu)采用不同的接地(dì)方案。
3.1安裝于金屬(shǔ)管道的接地方案(àn)
　　電磁流量計所測(ce)量的介質必須是(shì)導電的,所以當✨電(diàn)🔴磁流量計安裝于(yu)無襯裏金屬管道(dao)時,如果确認金屬(shǔ)管道已進行了可(kě)靠接地，則電磁流(liú)量計不再🐕需要單(dān)獨接地⛱️。原因是因(yīn)爲電磁流量計通(tōng)過金屬墊片、螺栓(shuān)和管道己構成了(le)一個整體，電位爲(wei)0。此處應注意兩個(ge)細節:爲了避免導(dǎo)磁,電磁💛流量計本(ben)體一般采用不鏽(xiù)鋼材質或碳鋼加(jia)非金屬襯裏,前面(mian)所述的不🛀🏻需要單(dān)獨接地🏃🏻的電磁流(liú)量計,是針對本體(ti)爲不鏽鋼及其他(tā)非導磁金屬材質(zhì)而言;對于碳鋼加(jiā)非金屬襯裏的，如(ru)果不帶🔴非金屬法(fa)蘭翻邊,當👉采用金(jīn)屬墊片時，不需單(dān)獨接地,但對于帶(dai)有非金✨屬法蘭翻(fan)邊🌍的電磁流量計(ji),如果連接螺栓的(de)電阻值大于0.03Ω(注:數(shù)據來自于GB/T20801.4-2006《壓力管(guan)道👨‍❤️‍👨規範工業管道(dao)第4部分:制作與安(ān)裝》12.16.1條,經驗數值是(shì)🥵數量少于5個),應采(cai)💁用和非金屬管道(dào)相同的接地方案(àn)。 金屬管道電磁流(liu)量計 接地方案如(rú)圖2所示。
 
3.2安裝(zhuang)于非金屬管道的(de)接地方案
　　當電磁(cí)流量計安裝在非(fēi)金屬管道，如塑料(liao)管道或有💞絕緣塗(tu)料、絕緣襯裏的金(jīn)屬管道上，則管道(dào)内介質無法通過(guò)金屬管道與大地(dì)連通。該工況下,傳(chuan)感器的兩🥰端面應(yīng)要求配帶接地環(huán),使管内流動的被(bei)測介質良好接地(di),具有零電位，否則(zé)電磁流量計無📱法(fǎ)正常工作。非金屬(shu)管道電磁流量計(jì)接地方案如圖3所(suo)示。
 
　　如3.1節中分(fen)析,當電磁流量計(ji)安裝在帶非金屬(shǔ)襯裏的金屬管道(dao)上時,其接地方案(àn)與安裝于非金屬(shǔ)管道的接地方案(àn)相同,也應采用圖(tu)3所示接地方案。
　　由(yóu)于接地環不改變(bian)電磁流量計的形(xing)式,工作時與介㊙️質(zhi)直接接觸,所以大(da)多數情況下是首(shou)選方案,但其并不(bu)是工程設計☔中唯(wéi)一的選擇。特别是(shì)對于材質特殊🔴的(de)接地㊙️環或者口徑(jìng)較大的接🐕地環，鑒(jiàn)于其費用較高,此(cǐ)類工況🈲可考慮改(gai)用增加接地電極(jí)即🌏“三電極”的方案(an)來實現工🥰作接地(dì)。
3.3安裝于帶陰極保(bǎo)護管道的接地方(fāng)案
　　對于埋地敷設(shè)且距離較長的金(jin)屬管線,爲了防止(zhǐ)電🏒化✉️學腐蝕，根據(jù)不同種類的介質(zhì),需強制或推薦設(she)置陰極保護。無論(lùn)是犧‼️牲陽極的陰(yīn)保方案還是強制(zhì)電流的方⛱️案,金屬(shǔ)管道在🔴實施陰極(ji)保護措施後對大(dà)地均爲負電位。對(duì)于該工況下管道(dào)上安裝的電磁流(liu)量🌂計,需要将現場(chǎng)儀表作爲㊙️一個獨(du)立的🏃‍♂️整體進行接(jiē)地,不能與金屬管(guan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻道有任何的導電(dian)性電路連接,防止(zhǐ)陰極保護的電流(liu)通過儀表直接流(liú)入大地,嚴重破壞(huai)陰極保護的效果(guǒ)。同時爲了維持金(jīn)屬管道陰極保護(hu)的整體性,還需要(yao)增加導線跨接管(guan)道.上的法蘭👉。帶陰(yin)極保護管道電磁(ci)流量計接地方案(àn)如圖4所示。圖4中,接(jie)地環與陰極保護(hu)的金屬管道絕緣(yuan),螺栓與墊片也要(yao)與金屬管道之間(jian)采用良好的絕🧑🏾‍🤝‍🧑🏼緣(yuán)措施。
 
4電(diàn)磁流量計的抗幹(gàn)擾措施.
　　電磁流量(liàng)計現場儀表正确(que)接地僅爲其正常(chang)工作的必要條件(jian)之一。從幹擾源的(de)角度來看,外界磁(ci)場、電場均會對電(diàn)磁流量計産生幹(gàn)擾，對于外界磁場(chang)幹擾，人們并沒有(you)較好的主動防護(hù)措施，一般是在設(shè)計過程中要求信(xìn)号線應采用對絞(jiao) 屏蔽電纜 ,通過感(gan)應平衡來降低磁(cí)場幹擾。同時在選(xuan)擇電磁流量計㊙️的(de)安裝地點時,應遠(yuǎn)離一切電磁幹擾(rao)源(比♉如大功率電(dian)機🔞、變壓器等🐇)。對于(yu)分體式的電磁流(liú)量計,轉換器與傳(chuan)感器間的信号線(xian)、勵磁線應使用廠(chang)家專用電🏃🏻纜并分(fen)别穿管敷設。對于(yu)電場✂️的幹擾，除㊙️做(zuò)好現場儀表的工(gong)作接地外,還應按(an)照規範要求完善(shàn)轉換器至控制室(shi)電纜的屏蔽接地(dì)。電磁🔴流量計電信(xìn)号回路連接與接(jie)🚩地如圖5所示。
 
5結束語
　　電磁(ci)流量計的正确接(jie)地,對電磁流量計(ji)的正常投🏃🏻‍♂️用和🈲長(zhang)💋期運✨行來講至關(guān)重要,但在工程實(shi)施時,應❗認清🏃🏻‍♂️“正确(què)🏃🏻接地”并不🔞代表一(yī)定要單獨設置接(jiē)地,比✔️如上文中提(tí)到♋金屬管道有良(liáng)好接地措施時,即(ji)可🆚不需要單獨儀(yí)表接地。另外,本文(wén)重點讨論研究的(de)☂️是管道式電💘磁流(liú)量計，對于 插入式(shì)電磁流量計 ，可将(jiang)管道式兩個法蘭(lan)視爲一個整體，與(yu)插入式電磁流量(liàng)計單個連接法蘭(lan)對應,參考采用上(shàng)文中提到的接地(dì)方案🌈。

本文來源于(yú)網絡,如有侵權聯(lian)系即删除！