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淺談電磁流量計(jì)
閱讀：722 發(fā)布時(shí)間：2011-12-26e+h電磁流量計(jì)有一體型和分體型兩種組合形式,，輸出級(jí)皆采取電隔離,，可方便地與后位儀表配套,，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的記錄、控制和調(diào)節(jié)等功能,。同時(shí)，流量計(jì)配備RS485通訊接口,，可與計(jì)算機(jī)互聯(lián),。每套產(chǎn)品均按定貨要求的流量用水進(jìn)行實(shí)流標(biāo)定，通常無(wú)需做任何調(diào)整即可投入使用,。由于其*的優(yōu)點(diǎn),，目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量，如各種酸,、堿,、鹽等腐蝕性介質(zhì),；各種漿液流量測(cè)量，形成了*的應(yīng)用領(lǐng)域,。
E+H電磁流量計(jì)的工作原理及組成
E+H電磁流量計(jì)的工作原理為法拉第電磁感應(yīng)定律,。導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中流動(dòng)切割磁力線，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),。表達(dá)式：E=KBLv,，式中，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,；L為測(cè)量電極之間的距離,；v為被測(cè)流體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的平均速度；K為比例常數(shù),。
E+H電磁流量計(jì)主要由流量傳感器和信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分組成,。傳感器把流過(guò)的被測(cè)液體的流量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)。信號(hào)轉(zhuǎn)換器的作用是把電磁流量傳感器輸出的和流量成比例的毫伏級(jí)電壓信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成為可被工業(yè)儀表接收的標(biāo)準(zhǔn)直流電流,、電壓或脈沖信號(hào)輸出,，以便與儀表及調(diào)節(jié)器配合，實(shí)現(xiàn)流量的指示,、記錄和運(yùn)算,。
E+H電磁流量計(jì) 優(yōu)點(diǎn)
E+H電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管，因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體顆?；蚶w維的液固二相流體,，如紙漿、煤水漿,、礦漿,、泥漿和污水等。不產(chǎn)生因檢測(cè)流量所形成的壓力損失,，儀表的阻力僅是同一長(zhǎng)度管道的沿程阻力,，節(jié)能*，對(duì)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(jì)所測(cè)得的體積流量,，實(shí)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）變化的影響。與其他大部分流量?jī)x表相比,，前置直管段要求較低,。電磁流量計(jì)測(cè)量范圍度大，通常為20∶1～50∶1,，可選流量范圍寬,。滿(mǎn)度值液體流速可在0.5～10m/s內(nèi)選定,。有些型號(hào)儀表可在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要擴(kuò)大和縮小流量（例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù)），不必取下作離線實(shí)流標(biāo)定,。電磁流量計(jì)的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬,，從幾毫米到3m?？蓽y(cè)正反雙向流量,，也可測(cè)脈動(dòng)流量，只要脈動(dòng)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,。
E+H電磁流量計(jì)缺點(diǎn)
電磁流量計(jì)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,，如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測(cè)量氣體,、蒸氣和含有較多較大氣泡的液體,。通用型電磁流量計(jì)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(hào)儀表用于過(guò)低于室溫的液體,，因測(cè)量管外凝露（或霜）而破壞絕緣。
E+H電磁流量計(jì)分類(lèi)
市場(chǎng)上通用型電磁流量計(jì)和特殊型電磁流量計(jì)可以從不同角度分類(lèi),。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(hào)連線和激磁（或電源）連線的制式分類(lèi)，有四線制和二線制,；按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類(lèi)，有分離型和一體型,；按流量傳感器與管道連接方法分類(lèi),，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(cè)液體接觸分類(lèi)，有接觸型和非接觸型,；按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類(lèi),，有短管型和插入型；按用途分類(lèi),，有通用型,、防爆型,、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等,。
E+H 流量傳感器安裝
安裝場(chǎng)所要求
通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等級(jí)為IP65（GB4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)）,，對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求：（1）測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所,；測(cè)量雙組分液體時(shí),，避免裝在混合尚未均勻的下游；測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),，要裝在反應(yīng)充分完成段的下游,；（2）盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓；（3）選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,，特別對(duì)一體型儀表,；（4）避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,，以免引起電磁場(chǎng)干擾,；（5）易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所；（6）盡可能避開(kāi)周?chē)h(huán)境有高濃度腐蝕性氣體,；（7）環(huán)境溫度在-25/-10～50/600℃范圍內(nèi),，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些,；（8）環(huán)境相對(duì)濕度在10%～90%范圍內(nèi),；（9）盡可能避免受陽(yáng)光直照；（10）雨水浸淋,，不會(huì)被水浸沒(méi),。如果防護(hù)等級(jí)是IP67（防塵防浸水級(jí)）或IP68（防塵防潛水級(jí)），則無(wú)需上述（8）,、（10）兩項(xiàng)要求,。
E+H電磁流量計(jì) 直管段長(zhǎng)度要求
為獲得正常測(cè)量度，電磁流量傳感器上游也要有一定長(zhǎng)度直管段,，但其長(zhǎng)度與大部分其他流量?jī)x表相比要求較低,。90°彎頭、T形管,、同心異徑管,、全開(kāi)閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥則需10D,；下游直管段為2～3D或無(wú)要求,；但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不一致。
E+H電磁流量計(jì) 安裝位置和流動(dòng)方向
傳感器安裝方向水平,、垂直或傾斜均可,，不受限制。但測(cè)量固液兩相流體垂直安裝,，自下而上流動(dòng),。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn),。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,，不要處于垂直于地平線，因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋,，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面,，使輸出信號(hào)波動(dòng)。
E+H電磁流量計(jì)安裝旁路管
為便于在工藝管道繼續(xù)流動(dòng)和傳感器停止流動(dòng)時(shí)檢查和調(diào)整零點(diǎn),，應(yīng)裝旁路管,。但大管徑管系因投資和位置空間限制，往往不易辦到,。根據(jù)電極污染程度來(lái)校正測(cè)量值,，或確定一個(gè)不影響測(cè)量值的污染程度判斷基準(zhǔn)是困難的。采用非接觸電極或帶刮刀清除裝置電極的儀表,，不卸下傳感器就地清除,。對(duì)于管徑＞1.5～1.6m的管系在電磁流量計(jì)附近管道上，預(yù)置入孔,，以便管系停止運(yùn)行時(shí)清洗傳感器測(cè)量管內(nèi)壁,。
E+H電磁流量計(jì)負(fù)壓管系的安裝
氟塑料襯里傳感器需謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系；正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓,，例如液體溫度高于室溫的管系,，關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后，流體冷卻收縮會(huì)形成負(fù)壓,，應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥,。
E+H電磁流量計(jì) 接地
傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè),，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn),。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外,，還要用較粗銅導(dǎo)線（16mm2）繞過(guò)傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離,。有時(shí)候雜散電流過(guò)大,，如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響電磁流量計(jì)正常測(cè)量，則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣有陰極保護(hù)的管線上,，陰極保護(hù)電流影響電磁流量計(jì)測(cè)量時(shí),，也可以采取本方法。
E+H 電磁流量計(jì)的常見(jiàn)故障
E+H電磁流量計(jì)調(diào)試期故障
調(diào)試期的故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段,，一經(jīng)排除,，在以后相同條件下不會(huì)再出現(xiàn)。常見(jiàn)的調(diào)試期故障通常由安裝不妥,、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起,。
E+H電磁流量計(jì)安裝方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見(jiàn)的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系z(mì)ui高點(diǎn),；或安裝在自上而下的垂直管上,，可能出現(xiàn)排空；或傳感器后無(wú)背壓,，流體直接排入大氣而形成測(cè)量管內(nèi)非滿(mǎn)管,。
E+H電磁流量計(jì) 環(huán)境方面
通常主要是管道雜散電流干擾，空間強(qiáng)電磁波干擾,，大型電機(jī)磁場(chǎng)干擾等,。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿(mǎn)意結(jié)果，但如遇到強(qiáng)大的雜散電流（如電解車(chē)間管道,，有時(shí)在兩電極上感應(yīng)的交流電勢(shì)峰值Vpp可高達(dá)1V）,，尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等?？臻g電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入,，通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
E+H電磁流量計(jì)流體方面
被測(cè)液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工作,，但隨著氣泡的增大,，儀表輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，若氣泡大到足以遮蓋整個(gè)電極表面時(shí),，隨著氣泡流過(guò)電極會(huì)使電極回路瞬間斷路而使輸出信號(hào)出現(xiàn)更大的波動(dòng),。
低頻方波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過(guò)多漿液時(shí)，也將產(chǎn)生漿液噪聲,，使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng),。
測(cè)量混合介質(zhì)時(shí)，如果在混合未均勻前就進(jìn)入流量傳感進(jìn)行測(cè)量,，也將使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng),。
電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng)，也將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量,。應(yīng)根據(jù)儀表選用或有關(guān)手冊(cè)正確選配電極材料,。
E+H電磁流量計(jì) 運(yùn)行期故障
運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障,，常見(jiàn)的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起,。
E+H電磁流量計(jì)傳感器內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計(jì)常用來(lái)測(cè)量臟污流體,，運(yùn)行一段時(shí)間后，常會(huì)在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障,。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的,。若附著物為絕緣層，則電極回路將出現(xiàn)斷路,，儀表不能正常工作,；若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率，則電極回路將出現(xiàn)短路,，儀表也不能正常工作,。所以，應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的附著結(jié)垢層,。
E+H電磁流量計(jì) 雷電打擊
雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流,，使儀表?yè)p壞。它主要通過(guò)電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等途徑引入,，尤其是從控制室電源線引入占絕大部分,。
E+H電磁流量計(jì) 環(huán)境條件變化
在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好（例如沒(méi)有干擾源），流量計(jì)工作正常,，此時(shí)往往容易疏忽安裝條件（例如接地并不怎么良好）,。在這種情況下，一旦環(huán)境條件變化,，運(yùn)行期間出現(xiàn)新的干擾源（如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊,，附近安裝上大型變壓器等），就會(huì)干擾儀表的正常工作,，流量計(jì)的輸出輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),。
E+H電磁流量計(jì) 故障檢查方法
電阻法
（1）電源保險(xiǎn)絲、勵(lì)磁保險(xiǎn)的通斷,；（2）信號(hào)電纜,、勵(lì)磁電纜的通斷；（3）勵(lì)磁線圈的通斷及阻值,；（4）勵(lì)磁線圈對(duì)地的絕緣電阻,；（5）電極對(duì)稱(chēng)性測(cè)量；（6）電極對(duì)地的絕緣電阻,；（7）電源變壓器的阻值,。
電流法
測(cè)量輸出電流、勵(lì)磁電流,。
電壓法
判別工作電源,。
替代法
如轉(zhuǎn)換器的互換,。
模擬信號(hào)法
用模擬信號(hào)發(fā)生器提供流量信號(hào)，以測(cè)試流量傳感器,。
波形法
熟悉線路基礎(chǔ)上測(cè)試關(guān)鍵點(diǎn)波形。
為了延長(zhǎng)電磁流量計(jì)的使用壽命,，保證電磁流量計(jì)的正常運(yùn)行及準(zhǔn)確測(cè)量,，在電磁流量計(jì)的安裝時(shí)應(yīng)保證有足夠的直管段，而且管道出口應(yīng)上彎成倒U型,，確保測(cè)量管道液體不留氣泡,。對(duì)電磁流量計(jì)內(nèi)管必須定期做好清洗工作，特別是測(cè)量腐蝕性或容易積垢的液體時(shí),，更應(yīng)做好清洗工作,。要定期對(duì)在線管道上的電磁流量計(jì)進(jìn)行校驗(yàn)，及時(shí)修正電磁流量計(jì)的測(cè)量參數(shù)尤為重要,，保證儀表供電電壓的穩(wěn)定,。
E+H電磁流量計(jì)，橫河電磁流量計(jì),，科隆電磁流量計(jì),，科寶電磁流量計(jì)，羅斯蒙特電磁流量計(jì),，恩格斯豪斯電磁流量計(jì),，寶德電磁流量計(jì)，IFM電磁流量計(jì)