氯堿(jiǎn)行業工藝介質(zhì)多爲酸、堿、鹽等(deng)電解質，基于電(dian)磁流量計 的測(cè)量原理，決定了(le)其在該行業的(de)應用有很大的(de)優勢。本文介紹(shao)的選型原則具(ju)有通用性，但力(li)求在具體的每(měi)一項目的選型(xing)時，較側重于結(jie)合氯堿行業的(de)特點。
1電磁流量(liang)計的測量原理(li)及特點　
1.1測量原(yuan)理
電磁流量計(ji)的測量原理見(jiàn)圖1

　　電磁流量計的(de)測量原理基于(yu)法拉第電磁感(gan)應定律，導電液(ye)體在磁場中作(zuo)切割磁力線運(yùn)動時,導體中産(chǎn)生感應電勢,其(qi)感應電勢（流量(liàng)信号）E爲：
E=KBDV（1）
式中：K—儀(yí)表常數；
B—磁感應(ying)強度；
V—流體平均(jun)流速，m/s；
D—測量管内(nei)徑，mm。

　　測量流量時(shí)，導電性液體以(yǐ)速度V流過垂直(zhi)于流動方向的(de)磁場，在測量電(diàn)極上感應出一(yī)個與平均流速(sù)成正比的電壓(ya),其感應電壓信(xin)号通過一對或(huò)一對以上與液(yè)體直接接觸的(de)電極檢出,并經(jīng)由轉換器的智(zhi)能化處理,然後(hòu)送LCD顯示或轉換(huàn)成4～20mADC标準信号、頻(pin)率信号和Hart等協(xié)議通訊的輸出(chu)。
1．2特點
（1）流量的測(cè)量不受流體的(de)密度、黏度、溫度(du)、壓力和電導率(lü)變化的影響，傳(chuan)感器感應電壓(ya)信号與平均流(liu)速呈線性關系(xi)，測量精度高。
（2）電(dian)磁流量計可在(zai)一種典型介質(zhì)（一般爲水）下标(biāo)定或校準，而用(yòng)于其他介質（液(ye)體）時無需附加(jia)修正。
（3）測量管道(dào)内無可動部件(jian)及阻流體，因此(ci)，沒有附加的壓(yā)力損失，在大口(kǒu)徑測量中節約(yue)泵能耗是選用(yòng)它的重要原因(yīn)，特别在工藝管(guan)道壓力不高或(huo)依靠水頭自流(liu)情況下采用更(geng)爲有利。
2電磁流(liú)量計的選型
2.1選(xuan)用條件
　　選用電(diàn)磁流量計的前(qián)提條件是被測(ce)流體必須具備(bèi)一定的導電性(xìng),電導率>5μS/cm。被測介(jie)質不應含有較(jiào)多的鐵磁性介(jie)質及大量氣泡(pào)。
　　液體的電導率(lü)可查閱有關手(shǒu)冊，缺少現成數(shù)據則可取樣用(yong)電導率儀測定(dìng)，但有時也有從(cong)管線上取樣去(qù)實驗室測定認(ren)爲可用，而實際(ji)電磁流量計卻(què)不能工作的情(qíng)況。這是由于測(ce)電導率時的液(yè)體與管線内的(de)液體有差别，譬(pi)如液體在運送(sòng)的過程中吸收(shōu)了大氣中的Cl2、CO2或(huò)NOX，生成鹽酸、碳酸(suān)或硝酸，從而導(dao)緻電導率增大(da)，這在氯堿廠尤(yóu)爲常見。
　　電導率(lü)若接近下限值(zhi)有可能出現晃(huǎng)動現象，諸如低(dī)度蒸餾水、去離(li)子水等。通常認(ren)爲能穩定測量(liang)的電導率比下(xià)限值要高一兩(liǎng)個數量級。
2.2口徑(jìng)的确定
　　口徑的(de)确定主要是根(gēn)據工藝上的體(ti)積流量，結合工(gong)藝管道的尺寸(cùn)，選擇合适的流(liu)量計口徑，使通(tong)過傳感器的流(liu)體平均流速在(zài)合适的範圍内(nèi)（通常爲0.3~10.0m/s）。
　　具體地(di)說，測黏度不高(gāo)的潔淨介質，經(jing)濟流速是1.5~3.0m/s。測易(yì)結晶、黏度稍大(dà)或有沉積物的(de)溶液時，應适當(dang)地提高流速，3.0~4.0m/s爲(wei)宜，起到自潔，防(fáng)止粘附、沉積等(děng)作用；測礦漿等(děng)磨損性流體時(shí)，應适當降低流(liú)速，以1.0~2.0m/s爲宜，以降(jiàng)低對襯裏和電(dian)極的磨損。測接(jiē)近閥值的低導(dao)電率液體，應盡(jìn)可能使用較低(di)流速(略小于0．5m/s，最(zuì)大不超過l.0m/s)，以減(jiǎn)輕因流速高，流(liu)動噪聲增加而(ér)出現儀表輸出(chu)晃動的現象。實(shí)際應用很少超(chao)過7m/s，超過10m/s則更不(bú)推薦采用。
口徑(jing)計算方法：對于(yú)公式（2），取π=3.14，則公式(shì)（2）演變爲
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設被(bei)測流體流速範(fan)圍爲0.3~10.0m/s，則
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于通(tōng)過某一口徑流(liú)量計的流體，其(qí)最小流和最大(dà)流量必須符合(hé)公式（6）、（7）的計算結(jie)果。

　　V1處在允許的(de)0.3~10.0m/s流速範圍的低(di)端，而V2處在較經(jing)濟的流速點，因(yīn)此，可選用流量(liàng)計的口徑爲覫(pang)50mm，與工藝管道口(kǒu)徑相同。
　　有時管(guan)道内的流速偏(piān)低或從儀表價(jia)格上考慮，可選(xuan)用口徑較小的(de)流量計，這不僅(jin)可使儀表運行(háng)在較好的工作(zuo)狀态下，還可以(yi)降低儀表的投(tou)資費用，此時就(jiù)要在傳感器兩(liang)端加裝異徑管(guan)。
　　案例2某長距離(li)輸水管線工程(chéng)，輸送管道口徑(jìng)爲800mm，最大流量爲(wèi)1000m3/h，确定電磁流量(liang)計的口徑。
根據(jù)公式（8）計算出管(guan)道内液體的流(liú)速：

　　圓整後，可選(xuǎn)用500mm口徑的電磁(cí)流量計，并在流(liu)量計兩端加裝(zhuang)異徑管。經公式(shì)（8）驗算，通過電磁(cí)流量計的流體(ti)流速爲1.416m/s。
　　爲了在(zài)加裝異徑管後(hou)不過多影響流(liú)速場的分布，不(bu)影響流量計的(de)精度，通常要求(qiu)異徑管的中心(xin)錐角不大于15°，越(yue)小越好。
有的選(xuan)型資料詳細地(dì)給出了異徑管(guan)壓力損失的計(ji)算，這通常是沒(mei)有必要的。當異(yì)徑管的中心錐(zhui)角不大于15°時，總(zǒng)的壓力損失通(tong)常爲100Pa以下。
　　譬如(ru)此例，若選異徑(jìng)管的中心錐角(jiǎo)α=8°。經計算（詳細計(ji)算方法請查閱(yuè)相關資料，或咨(zi)詢工藝專業），異(yì)徑管總的壓力(lì)損失爲69.73Pa。
　　此例中(zhong)，通過加裝異徑(jìng)管，使流速提高(gāo)到了較經濟的(de)流速，有利于測(ce)量。同時，DN500電磁流(liú)量計的價格要(yào)比DN800的價格低30％左(zuo)右，投資較省。而(ér)68.7Pa的壓力損失幾(ji)乎是可以忽略(lue)不計的。
異徑管(guǎn)的安裝見圖2。

2.3電極(ji)形式及材料的(de)選擇
2.3.1電極形式(shi)的選擇
　　一般來(lai)說，不産生結晶(jing)、結疤、不沾污電(dian)極的潔淨介質(zhì)可用标準電極(ji)，否則，用刮刀式(shi)電極來清垢。對(duì)測污泥的場合(he)，可選用刮刀式(shì)電極或可更換(huan)式電極。
2.3.2電極材(cái)料的選擇
　　應根(gen)據被測介質的(de)腐蝕性，由用戶(hù)負責選定。對一(yi)般介質，可查有(you)關防腐蝕手冊(ce)。但因腐蝕性介(jiè)質多種多樣，有(yǒu)些介質（譬如各(ge)種比例和種類(lèi)的混酸）在現成(chéng)的資料中往往(wang)找不到答案，可(kě)與制造商聯系(xì)，由用戶提供腐(fu)蝕性介質，制造(zào)商提供待試材(cai)料，在規定條件(jian)下做挂片試驗(yan)。
常用電極材料(liào)的耐腐蝕性能(néng)可參考表1。

　　在氯(lü)堿行業中，測循(xún)環水可選用316L電(diàn)極；燒堿可選用(yòng)哈氏合金C或不(bú)鏽鋼電極（優先(xian)選用哈氏合金(jin)C）；測鹽水及鹽酸(suan)可選用钽電極(ji)，含遊離氯的電(diàn)解槽返回鹽水(shuǐ)可選用钛電極(jí)；三氯化鐵、碳酸(suan)鈉、次氯酸鈉溶(róng)液（鹽水工段較(jiao)常見的介質）可(kě)選钛電極。
2.4襯裏(lǐ)材料的選擇
應(yīng)根據介質的腐(fu)蝕性，磨損性及(jí)溫度來選擇。
常(cháng)用襯裏材料的(de)主要性能及适(shi)用範圍見表2。

　　特(tè)别提出的是，特(tè)氟隆是一種氟(fu)化塑料，耐強酸(suān)、強堿的腐蝕，同(tóng)時具有良好的(de)耐高溫性，高溫(wen)下不變形，不降(jiàng)低絕緣阻抗。可(ke)用于測量大多(duo)數強酸、強堿、強(qiang)氧化劑等強腐(fǔ)蝕性介質、衛生(sheng)類介質。氯堿行(háng)業中測量強酸(suan)（HCl）、強堿（NaOH）及鹽（NaCl）多采(cai)用此種襯裏材(cái)料。
2.5防護等級的(de)選擇
　　按照國标(biao)GB4208-2008外殼防護等級(jí)(IP代碼)的要求結(jie)合儀表實際的(de)使用條件選定(ding)适當的防護等(děng)級。若儀表在地(di)面以下，經常受(shòu)水淹的，宜選用(yong)IP68；若儀表安裝在(zai)地面以上的，可(ke)選用IP65。
氯堿工業(yè)通常選用IP65以上(shang)的防護等級。
2.6接(jiē)地環的選擇
　　若(ruo)連接儀表的管(guan)道(相對于被測(ce)介質)是絕緣性(xing)的，則要用接地(dì)環。接地環的材(cái)料可以與電極(ji)材料相同，一般(ban)可選與管道材(cái)料耐腐蝕性相(xiàng)同即可。若被測(cè)介質是磨損性(xìng)的，則宜選用帶(dai)頸接地環，以保(bǎo)護進、出口端的(de)襯裏，延長使用(yòng)壽命。
特别強調(diao)的是，電解槽沿(yán)着電解液的漏(lou)電流很大，這将(jiāng)導緻管道中雜(zá)散電流很大，會(hui)引起很嚴重的(de)幹擾，直接影響(xiǎng)到電磁流量計(jì)的正常測量。可(ke)将流量傳感器(qì)與其連接的工(gong)藝管道之間進(jin)行電氣隔離。具(jù)體安裝方法見(jian)圖3。

2．7殼體材料的(de)選擇
　　氯堿工業(ye)由于大功率變(bian)壓器、大電流電(diàn)解槽的存在，周(zhōu)圍磁場比較強(qiang)。在選擇電磁流(liú)量計的殼體材(cai)料時，宜選用鑄(zhu)鐵、鋼等有較好(hǎo)磁屏蔽作用的(de)鐵磁性材料，不(bu)宜選用鋁、玻璃(li)鋼等非鐵磁性(xìng)材料。
3結語
　　電磁(ci)流量計的選型(xing)是儀表應用中(zhong)非常重要的工(gong)作,有關資料表(biao)明,儀表在實際(ji)應用中有很大(da)一部分故障是(shì)由儀表選型錯(cuò)誤或安裝錯誤(wu)造成的，對此應(ying)引起有關企業(yè)，尤其是氯堿企(qǐ)業的足夠重視(shì)。

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