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电磁流量计的工作原理及特点,选型,安装及使用

来源:作者:发表时间:2017-10-21 09:04:09

 摘 要:介绍了电磁流量计的工作原理及特点,从选型、安装及使用3个方面提出了若干应注意的事项。

 
        被广泛应用的测量液体流量的电磁流量计,是基于法拉第电磁感应定律的原理而应用于测量导电流体速度流量的仪表。它非常适用于工业回水、矿浆、碱液、酸溶液等的流量检测与计量。为此,笔者就近期内对电磁流量计在我厂的具体应用与注意事项做简单的介绍,以期抛砖引玉。
 
1、电磁流量计的工作原理
        在均匀的磁场下,依据法拉第的电磁感应定律可知,一个导体若沿着与磁场垂直的方向运动时,其产生的感应电动势为:
        U=H×D× V (1)
式中,U为感应电动势;H为磁场强度;D为导体宽度;V为导体在该磁场中运动的速度。
可设在内径为D的管道中导电性流体的流量为Q,则:Q=V×π(D/2)2(2)
        由式(1)和式(2)可得:
        U=4× H ×Q/π×D         (3)
        由此可以得出,对于确定的管道,在一定的磁场下,根据流经该管道内的导电流体,就可以测出其感应电动势U,即可确定其流量。
 
2 电磁流量计的特点
由工作原理可知,电磁流量计具有以下特点:
        ( 1 )其测量不受流体的温度、压力、密度、黏度的影响;流量计管道的内部直通光滑,没有节流件,不对流体产生阻力,无压力损失;检测部无运动部件,不会发生滴漏等现象。
        (2 )可以直接进行电气的测量而无须同其他的流量计那样再经过其他物理量的转换;能够用一台流量计测量正、反向流体的流量。
        (3)输出电压(电动势)正比于流体的流量,无须再经过数学的转换,相对于其他的流量计,其计量精度较高且量程比宽。
        ( 4 )流量计的内衬具有广泛的可选择性来适应不同的测量介质要求,可采用聚四氟乙烯塑料和氧化铝陶瓷,来达到极强的耐腐蚀性与抗磨性,这样就可以测量强酸、强碱等高腐蚀性流体。
 
3在选型与使用中的注意事项
        流量的测量非常复杂,为了达到准确测量的目的,不仅要懂得流量计的原理与特点,也要注意整个测量系统的有关事项。就使用的情况而言,需要在选型、安装、使用、维护等几个环节上引起注意,以保证计量仪表的正确、合理使用。
 
3.1选型中的注意事项
        ( 1 )电磁流量计内衬的选择将直接关系到电磁流量计的正确使用与寿命,所以要根据被测流体的温度、压力、速度以及固体颗粒的硬度、含量和颗粒的大小来决定选用不同的内衬。
        ( 2 )电磁流量计的量程要适合工艺参数的实际需要,工艺量程为选用的电磁流量计量程的80%-90%;其测量下限要考虑电磁流量计检测器的信噪比;其适应的流体压力范围为:-0.098MPa~2.941MPa,因为流体的压力过高会影响其电极的使用寿命,过低则可能引起内衬的脱落。
 
        (3)如流体中含有铁砂等含磁体,将会扰乱仪表的磁场而产生相应的误差;流体若含有气泡时,所测流量为包括气泡的体积流量;如流体有沉淀或结疤现象时,会引起其电极被异物覆盖而造成仪表的零点波动,目前有的电磁流量计利用在其测量电极上加超声波的方法,来消除流体在电极上的沉淀和结疤。
        (4)流体内的颗粒M 可能会撞击电极而形成尖峰噪声,影响流量计指示的稳定性,在这种情况下可以采用多孔陶瓷或导电橡胶覆盖电极的电磁流量计。
 
3.2安装时的注意事项
        ( 1 )保证流体流速均匀。要注意在电磁流量计的上游方向有5d(直径)的直管段,下游方向则可以不做要求;安装时要防止对工艺管道增加过大的应力,特别是在高温高压管道上,如无法避免应安装弯管以释放应力。
        ( 2 )为了保证流体介质充满电磁流量计的内腔M 尽量在垂直管道上安装,流体应自下而上流;若工艺条件不允许也可以在水平管道上安装,这时电极必须在水平方向上。
        ( 3 )为了便于流量计的检修,应在仪表前后安装截止阀或旁路管道以方便仪表安装拆卸;为了防止电磁干扰,应远离大型电机、变压器等磁源,并做好仪表接地。
 
3.3使用方面的注意事项
        ( 1 )在新装管道启用时,应选用短管代替流量计,以防管道中焊屑铁渣等异物划坏仪表内衬;电磁流量计的内衬耐压强度高但抗拉强度较差,如在垂直管道上安装时,若后方阀门关闭,由前方流体回流在管道内容易形成负压而使内衬损坏。
        ( 2 )电磁流量计仪表的进线孔应密封良好,以防腐蚀性气体、粉尘进入而损坏仪表的电路。
        ( 3)定期检查电磁流量计零点漂移的情况,以确认电极的工作状态;定期校验仪表,在更换主扳、电源板时也应重新标定仪表。
 
7 结语
        物体流量的测量,不仅是计量工作的需要,也是工业过程控制系统中的重要参量,其测量的准确与否将直接关系到企业的效益与产品的质量。所以各国都非常重视流量仪表的研制与开发。电磁流量计是目前较为成熟而又发展较快的流量仪表。从1953年第一台工业用电磁流量计投入市场以来,在应用中不断发现问题、解决问题,不断采用新技术,不断改进,如今电磁流量计已得到了长足的发展。目前国际上不仅有测量满管的电磁流量计,而且还出现了测量非满管的电磁流量计,其发展真是日新月异。在选择电磁流量计时,除正确使用和理解好电磁流量计外,还要考虑选择前后所用仪表的一致性、相关性;也要考虑仪表发展的科学化,做到既经济实用,又准确可靠,为企业的流量计量与检测提供可靠的数据,提高企业的经济效益。