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E+H電磁流量計
閱讀：770 發(fā)布時間：2011-10-11電磁流量計的分類和選型
電磁流量計的工作原理：電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表,。即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,。導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動,，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢，E=KBdvE—為電極間的信號電壓（v）B—磁通密度（T）d—測量管內(nèi)徑（m）v—平均流速（m/s）式中k,，d為常數(shù),，由于勵磁電流是恒流的，故B也是常數(shù),，則由E=KBdv可知,，體積流量Q與信號電壓E-成正比，即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積Q成線性關(guān)系,。因此,，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理,。
電磁流量計的特點：電磁流量計的測量通道是一段無阻流檢測件的光滑直管,，因不易阻塞適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固二相流體,。電磁流量計不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力損失,，儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力，節(jié)能*,，對于要求低阻力損失的大管徑供水管道zui為適合,。電磁流量計所測得的體積流量，實際上不受流體密度,、粘度,、溫度,、壓力和電導(dǎo)率（只要在某閾值以上）變化明顯的影響,。與其他大部分流量儀表相比，前置直管段要求較低。電磁流量計測量范圍度大,，通常為20：1～50：1,，可選流量范圍寬,。滿度值液體流速可在0.5～10m/s內(nèi)選定,。有些型號儀表可在現(xiàn)場根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量。電磁流量計的口徑范圍寬,，從幾毫米到3m,。可測正反雙向流量,，也可測脈動流量,，只要脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸出本質(zhì)上是線性的,。易于選擇與流體接觸件的材料品種,，可應(yīng)用于腐蝕性流體。電磁流量計不能測量電導(dǎo)率很低的液體,，如有機(jī)溶劑等,。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體,。通用型電磁流量計由于襯里材料和電氣絕緣材料限制,，不能用于較高溫度的液體；有些型號儀表用于過低于室溫的液體,，因測量管外凝露而破壞絕緣。
電磁流量計的分類：市場上通用型產(chǎn)品和特殊型儀表可以從不同角度分類,。如按激磁電流方式劃分,，有直流激磁、交流（工頻或其他頻率）激磁,、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁,。按輸出信號連線和激磁（或電源）連線的制式分類，有四線制和二線制,。按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,，有分離型和一體型。按流量傳感器與管道連接方法分類,，有法蘭連接,、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接,。按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類,，有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類,，有短管型和插入型,。按用途分類,，有通用型、衛(wèi)生型,、防侵水型和潛水型等,。
電磁流量計選型要點：
應(yīng)用概況：電磁流量計應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程,。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所,，如測量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿,、選煤廠的煤漿,、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制,。小口徑,、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè),、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所,。
精度等級和功能：市場上通用型電磁流量計的性能有較大差別，有些精度高,、功能多,，有些精度低、功能簡單,。精度高的儀表基本誤差為（±0.5%～±1%）R,，精度低的儀表則為（±1.5%～±2.5%）FS，兩者價格相差1～2倍,。因此測量精度要求不很高的場所選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的,。有些型號儀表聲稱有更高的度，基本誤差僅（±0.2%～±0.3%）R,，但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,，例如環(huán)境溫度20～22℃，前后置直管段長度要求分別大于10D,，三D（通常為5D,，2D）甚至提出流量傳感器要與前后置直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實流校準(zhǔn)，以減少夾裝不善的影響,。因此在多種型號選擇比較時不要單純只看高指標(biāo),，要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說明書做綜合分析。市場上電磁流量計的功能差別也很大,，簡單的就只是測量單向流量,，只輸出模擬信號帶動后位儀表；多功能儀表有測雙向流、量程切換,、上下限流量報警,、空管和電源切斷報警、小信號切除,、流量顯示和總量計算,、自動核對和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動組態(tài)等,。有些型號儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和芯片（ASIC）,，以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS,、Modbus,、CONFIG、FF現(xiàn)場總線等,。
流速、滿度流量,、范圍度和口徑：選儀表口徑不一定與管徑相同,，應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體,，管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5～3m/s,。流量計用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可,。電磁流量計滿度流量時液體流速可在1～10m/s范圍內(nèi)選用,。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s,，除非襯里材料能承受液流沖刷,，實際應(yīng)用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見,。滿度流量的流速下限一般為1m/s，有些型號儀表則為0.5m/s,。有些工程運(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系,，從測量精度角度考慮，儀表口徑應(yīng)改用小于管徑,，以異徑管連接之,。用于有易粘附、沉積,、結(jié)垢等物質(zhì)的流體,，選用流速不低于2m/s，提高到3～4m/s或以上,，起到自清掃,、防止粘附沉積等作用,。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于2～3m/s,，以降低對襯里和電極的磨損。在測量接近閾值的低電導(dǎo)液體,，盡可能選定較低流速（小于0.5～1m/s）,，因流速提高流動噪聲會增加，而出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象,。電磁流量計的范圍度是比較大的，通常不低于20,，帶有量程自動切換功能的儀表,，可超過50～100。
液體電導(dǎo)率：使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的,，不能低于閾值,。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量,，示值誤差變化不大,。使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度,。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測電導(dǎo)率低至5×10-8S/cm的液體,。工業(yè)用水及其水溶液、酸,、堿,、鹽液等,，使用都不存在問題,。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低,，認(rèn)為不能使用,，然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實例。對于水溶液,，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實驗室測得的,，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,，電導(dǎo)率將比查得的要高，也有利于流量測量,。實際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個數(shù)量級,。
液體中含有混入物：混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測得的是含氣泡體積的混合體積流量,；如氣體含量增加到形成彈（塊）狀流,，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開，出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常工作,。含有非鐵磁性顆?；蚶w維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體,，如鉆井泥漿,、鉆探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體,。由于固體在載體液中一起流動,，兩者之間有滑動，速度上有差別,，單相液體校驗的儀表用于固液雙相流體會產(chǎn)生附加誤差,。在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面，在頻率較低的矩形激磁的會產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲,，使流量信號不穩(wěn),，就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)抑制漿液噪聲能力的儀表，也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表,。含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的,，因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化，會產(chǎn)生測量誤差,。但在磁路中置有磁通檢測線圈補(bǔ)償?shù)?，可減小混入鐵磁體的影響。對含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用,，應(yīng)注意對傳感器襯里的磨損程度,，測量管內(nèi)徑擴(kuò)大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,，同時建議傳感器安裝在垂直管道上,，使管道磨損均勻，消除水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點,。也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套，相對延長使用期,。
附著和沉淀：測量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時,，若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號電勢將被短路而不能工作，若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染,，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極,、可更換式電極、刮刀式清垢電極等,。易產(chǎn)生附著的場所可提高流速以達(dá)到自清掃的目的,，還可以采取較方便的易清洗的管道連接，可不拆卸清洗傳感器,。非接觸型電極電磁流量計附著非導(dǎo)電膜層,，儀表仍能工作，但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作,。