摘要(yao)：電磁流量計 因(yin)其無法比拟的(de)一些優點一直(zhi)持有較高的市(shì)場🛀占有🐆率。其結(jié)構簡單，流體流(liu)過流量計不會(huì)産生壓力損耗(hao)，可以測量髒污(wu)介質、渾濁介質(zhi)及腐蝕介質的(de)液固兩相流量(liang)，測量🤩過程不易(yì)受液體的密度(dù)、溫🏒度、粘度的影(yǐng)響，測速範圍比(bǐ)較寬。介紹了電(diàn)磁流量計的基(jī)本原理和使用(yòng)優勢，分析了電(diàn)磁流量計選用(yòng)時需要考🍓慮🚶的(de)問題，對影響其(qí)測量精度的因(yīn)素🧑🏾‍🤝‍🧑🏼提出了提高(gāo)電磁🈚流量計使(shǐ)用精度的幾種(zhong)策略，并對主要(yao)故障源和故障(zhàng)現象進行彙總(zong)對比，對于電磁(cí)流量計的使用(yòng)和維護有一😘定(ding)幫助。
　　電磁流量(liàng)計是利用法拉(la)第電磁感應定(dìng)律制成的一種(zhǒng)測量導電液體(ti)體積流量的儀(yi)表。20世紀50年代初(chu)電磁流量🌈計實(shí)現了工業化應(ying)用,近年來在世(shi)界範♌圍内的産(chan)量約占工業流(liú)量儀表台數的(de)5%~6.5%。因其在測💯量過(guo)程中不受被測(ce)介質的溫度、壓(yā)力、密度、粘度及(jí)流動狀态等變(biàn)化的影響的優(yōu)點,被普遍應用(yong)于新鮮水以及(ji)污水等導電液(ye)體的測量中。
1電(diàn)磁流量計的優(you)勢
　　電磁流量計(jì)的測量通道是(shi)一段無阻流檢(jiǎn)測件的🤩光滑直(zhí)管,因♉不易阻塞(sāi)而适用于測量(liang)含有固體顆粒(lì)或纖維的液固(gù)兩🐅相流❌體，如紙(zhi)漿、煤水漿、礦漿(jiāng)、泥漿和污水等(děng)。電磁流量計不(bu)産生因檢測流(liu)量所形✏️成的壓(yā)力👉損失,儀表⛱️的(de)阻力僅是同一(yi)長度管道的沿(yán)程阻力,節能效(xiao)果顯著🔞,對要求(qiu)低阻力損失的(de)大💚管徑供水管(guan)道最爲适合。測(cè)得的體積流量(liàng)實際上不受流(liú)體密度粘度、溫(wēn)度、壓力和電導(dao)率變化明顯🔞的(de)影響。與其他大(da)部分流量儀表(biǎo)相比,前🔴置直管(guǎn)段要求較低。測(cè)量範圍度大,通(tong)常🐇爲20:1~50:1,可選流量(liang)範圍寬。滿度值(zhi)液體流速可在(zai)0.5~10m/s内💃選定。不必取(qǔ)下作離線實✏️流(liu)标定。口徑範圍(wei)比其他品♊種流(liú)量儀表寬,可達(da)到3m。可測正反雙(shuang)向流量。儀表輸(shū)出本質上是線(xiàn)性的。易🤞于選擇(ze)與🏃🏻‍♂️流體接觸件(jiàn)的材料品種,可(ke)應用于腐蝕性(xìng)流體。
2基本原理(li)
　　電磁流量計的(de)設計是根據法(fǎ)拉第電磁感應(yīng)定律㊙️,導管中導(dǎo)電的流體被看(kan)作導體,管道的(de)内徑可看😘作道(dào)導體✉️的長,原理(lǐ)圖如圖1所示，兩(liǎng)電極裝到與管(guan)道的中心軸和(hé)磁場方向組成(cheng)的平面相垂直(zhí),拾取液體産生(shēng)的感應電動勢(shì)。感應電動勢爲(wei):.
 
　　式中:E爲感應電(dian)動勢;B爲磁感應(yīng)強度;v爲平均流(liú)速;qv爲單🐪位時間(jian)流過管道的橫(héng)截面積液體的(de)體積。
　　由上式看(kàn)出瞬時流量隻(zhī)和感應電動勢(shi)成線性關系，與(yu)💃🏻其他物理量無(wu)關，這是電磁流(liú)量計的優點之(zhi)一。
3選用電磁流(liu)量計要考慮的(de)主要因素
3.1液體(tǐ)電導率
　　電磁流(liu)量計使用的前(qián)提必須導電,不(bú)能低于阈值,常(chang)規流量🍉計阈值(zhí)一般在10-4~10-6s/m,應根據(jù)型号而定。有機(jī)溶♉劑和石油制(zhi)品的電導率較(jiào)低,因此不能用(yòng)電磁流量計來(lai)測量。根據經驗(yàn),被測液體的電(dian)導率應該比儀(yí)表廠商所規定(dìng)的阈值的數量(liàng)級至少要大一(yī)個🐆數量級,否則(zé)容易引起測量(liang)值波動。
3.2精度等(děng)級
　　電磁流量計(ji)精度高的誤差(cha)大約爲±0.5%~±1%,精度低(dī)的流量計✨大約(yuē)爲±1.5%~±2.5%，價格也相差(cha)2倍左右。因此應(yīng)該合理選擇流(liu)量計,在精度要(yao)求不高的地方(fāng)，選用價格較低(di)的來減少成本(běn)。有😍的流量計精(jing)度🐪更高,但是安(ān)裝條件🌏要求很(hěn)高,如溫度20~22℃,甚至(zhì)要做實流校準(zhun)。
3.3流速和口徑的(de)選擇
　　流量計的(de)口徑可以不與(yu)管徑一緻,應根(gēn)據流量而定。管(guan)道的液體經濟(ji)流速一般爲1.5~3m/s,在(zai)這種流速下，流(liu)💘量計的口徑和(hé)管徑一緻即可(kě)。上限流速理論(lun)上是不限的🍉,但(dàn)是如果襯裏不(bu)能承受流體沖(chong)刷建議不超過(guo)5m/s。容易沉積結垢(gou)的液體,選🏒用流(liu)速應不小于2m/s。
4影(ying)響電磁流量測(ce)量精度的因素(su)
4.1接地環和電極(jí)材質的選擇問(wen)題
　　若被測液體(ti)和電極或接地(di)環不匹配引發(fā)故障,除了腐蝕(shí)問題，還有電極(ji)的表面效應,主(zhǔ)要包括:化學反(fan)應、極化現象、觸(chu)媒作用🌍。接地環(huan)也同樣有這些(xie)問題,不過影響(xiǎng)程🧑🏽‍🤝‍🧑🏻度小。
4.2管内液(ye)體不滿管
　　由于(yú)流量計安裝的(de)位置不良或者(zhě)背壓不足，導緻(zhì)液體不能充滿(man)管道,緻使測量(liang)值比真實值要(yao)小。如果不滿管(guan)比較嚴重，使電(dian)極漏出液面,就(jiu)沒有辦法測量(liang)液體了。如果流(liu)動是塞狀流或(huò)氣🙇‍♀️泡流,不僅會(hui)使測量值不準(zhǔn)，還會由于氣泡(pao)瞬間碰到電極(jí)表面而造成輸(shu)出晃動。
4.3液體中(zhōng)含固相
　　如果液(ye)體中含有顆粒(lì)，可能會造成的(de)故障有:電極和(he)襯裏表面上覆(fu)蓋沉積層、襯裏(lǐ)磨損或管道截(jié)面積變🍉小。對于(yú)有些比較容易(yi)結晶的液體，當(dāng)流體流經流量(liàng)計時易使内壁(bì)🐕挂有一層固體(ti),所以可選用被(bèi)測量管路非常(cháng)短,且容易拆卸(xie)的流量計，在結(jie)晶💛後便于下線(xiàn)🏃🏻處理。
4.4安裝
　　安裝(zhuāng)過程中，應該将(jiāng)流量計正負方(fang)向和流體.流向(xiang)一緻。避免安裝(zhuāng)在強磁場的地(dì)方。流量計不應(ying)安裝在容📐易積(jī)氣的管道最高(gao)點,或者自上而(er)下垂直的管路(lù),這✏️樣容易産生(sheng)排空。流量🏃‍♀️計下(xià)遊不應直接将(jiang)🔞液體排入大氣(qì)，防止因背壓不(bú)📧足使流量計不(bu)滿管。
5提高精度(du)的主要策略
5.1需(xū)要實現對電磁(cí)流量計傳感器(qì)口徑的合理選(xuan)擇
　　這一傳感器(qì)口徑的選擇将(jiāng)對流體在管道(dào)中的流速大小(xiao)産生決定性影(yǐng)響,同時也會對(duì)輸出電勢參數(shù)産生明顯影響(xiang),故而在選擇電(dian)磁流量計的過(guò)程中,并不🛀🏻一定(ding)以連接工藝管(guan)道的口徑作爲(wei)選擇指标，而應(yīng)當根據實際的(de)使用流量進行(háng)選擇。--般來說👈，在(zài)待安裝管道内(nei)部流體🐪流動速(su)度在1.5~3.0m/s區間的情(qing)況✉️下，傳感器的(de)口徑需要與待(dai)安裝管道口徑(jìng)保持--緻,而在管(guan)道内部流體流(liu)動速度<0.5m/s的情♌況(kuàng)下，則需要将儀(yi)表口徑控制在(zài)管道口徑以下(xia)标準✉️。
5.2内襯和電(diàn)極材料的選擇(ze)
　　爲了适應不同(tóng)介質的測量條(tiáo)件,如流體介質(zhì)的溫度㊙️、壓力♋、腐(fǔ)蝕📱性、磨損性等(deng)的要求，要選用(yòng)不同的内襯、電(dian)極材😍料。若☂️傾向(xiàng)🐕于耐👅磨損性能(néng),則建議選擇聚(ju)氨酯橡膠材料(liào)，若傾向于耐腐(fǔ)蝕性能,則傾向(xiang)選擇聚四氟乙(yi)烯材料。
5.3保證被(bei)測流體滿管
　　在(zai)對電磁流量計(jì)進行安裝的過(guò)程中,需确保流(liú)量計🔴測量管内(nèi)部充滿流動流(liu)體。主要依據是(shi)在電磁🥵流量計(jì)對管道内部流(liu)量水平進行測(ce)量的過程中，所(suǒ)獲取🚶的主要因(yin)素包括斷面面(miàn)積及平面流動(dòng)速度這兩個🏃🏻‍♂️方(fāng)面,以上兩項指(zhi)标之積爲電磁(cí)流量計最終顯(xian)示的測量數值(zhí)。故電磁流量計(ji)測量管隻有💚在(zai)滿溢狀态下☀️才(cái)能确保所獲取(qǔ)數據的精準可(ke)靠。在水平安裝(zhuāng)電磁流量計的(de)過程中,需要将(jiang)流量計🤩置于管(guan)道最底部。在🐆此(cǐ)基礎上,針對氣(qì)液混合或固液(yè)混合的管道而(ér)言,除需要按照(zhào)以上方式進行(háng)安⛹🏻‍♀️裝外，還需以(yǐ)傾斜姿态放置(zhi)流量計,避免混(hùn)相流體當中的(de)氣體💚或固體出(chū)現🌈分離,影響測(ce)量的正确性。
5.4接(jie)地和接液
　　需要(yào)做好在電磁流(liú)量計安裝過程(cheng)中接地及接液(ye)方面的工作。爲(wei)确保流量計的(de)平穩、可靠運行(háng),需設♋置一個零(líng)電位的基準點(dian)💘作爲參照。在此(cǐ)過程中,接液處(chu)理的核心将管(guan)道内部導電液(ye)體接地設置爲(wèi)零電位的🈲基準(zhǔn)點參照;而同時(shi)接地處理的核(he)心是避免電磁(ci)流量計在測量(liàng)❗流體流速過程(chéng)中受幹擾⛱️影響(xiang),并對電磁流量(liàng)計進行合♊理的(de)安全保護🏃。與此(cǐ)同時,接地🔴處理(lǐ)還能使靜電感(gǎn)應及電磁感應(ying)所可🔴能誘發的(de)噪聲電壓得到(dào)有效抑制,剔除(chú)對測量數✂️據的(de)幹擾。通過對接(jiē)地電阻水平的(de)控制,使回路雜(zá)🐆散電流壓降水(shui)平明顯降🏒低,依(yi)賴于降低共模(mo)幹擾♈電壓的方(fang)式。
5.5接地具體要(yao)求
　　傳感器必須(xū)單獨接地(接地(dì)電阻100Q以下)。分離(lí)型原則上接地(di)✨應在傳感器一(yī)側,轉換器接地(dì)應在同一接地(dì)點。如傳💃🏻感器裝(zhuang)在🌏有陰極腐蝕(shí)保護管道上，除(chu)了傳感器和接(jie)地環一起接地(di)外，還要用較粗(cū)銅導線(16mm2)繞過傳(chuan)感🏃器跨接管道(dao)兩連接法蘭上(shàng)，使陰極保護電(dian)流與傳感器之(zhi)間隔離。有時雜(za)散電流過大,如(rú)電解槽沿着電(diàn)解液的洩漏電(dian)流影響流量計(jì)的正常測量,則(ze)可🛀🏻采取流🏃量傳(chuan)感器與其連接(jiē)的工藝之間電(diàn)氣隔離的辦法(fa)。同🥵樣有陰極保(bǎo)護的管線上，陰(yin)極保護電流⭕影(yǐng)響測量時,也可(ke)采🤞取本方法。
6主(zhu)要故障源和故(gu)障現象
　　因外界(jie)原因導緻儀表(biǎo)出現故障主要(yao)有三個方面🈲:一(yi)是現場🈲管道系(xi)統及安裝引起(qi)的故障;二是由(you)被測介質即♉流(liu)體方面引起的(de)故障;三是由現(xian)場環境因素引(yin)起的故障。具體(tǐ)🌈分析内容見表(biǎo)1。
 
　　除了以上故障(zhàng)因素外，根據維(wéi)護使用經驗，我(wo)們還要💚關注因(yīn)儀❄️表井進水、電(dian)極老化等因素(su)帶來的故障,從(cong)設計選型階段(duan)就應考慮傳感(gǎn)器的防護等級(jí)或電極材料。
7結(jié)束語
　　除選型和(hé)安裝方面的質(zhì)量控制措施對(duì)于提高電磁♋流(liú)量計正确性有(you)重要影響外，在(zai)電磁流量計投(tou)人運行的後期(qī)📐維護管理工作(zuo)中,還需着重做(zuo)好對電磁流量(liang)計電極污染的(de)防治工作，及👌時(shí)對污染區域進(jìn)行清垢處理,同(tong)時定期對接地(dì)電阻🙇‍♀️數值進行(hang)⭐測量,以保障電(dian)磁流量計能夠(gou)在安全範圍内(nei)可靠⛱️、高效的運(yùn)行⛱️,獲取精确的(de)測量數據。

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