摘要(yào):介紹了(le)電磁流(liu)量計 主(zhǔ)要的優(yōu)點和不(bu)足;工程(chéng)設計中(zhong)需要考(kǎo)慮的主(zhǔ)要因素(su)，主要是(shi)從被測(cè)介質的(de)電導率(lǜ)，被測介(jiè)質的溫(wen)度，當❗被(bei)測液體(ti)❄️爲酸、堿(jiǎn)、鹽等高(gāo)腐蝕性(xing)介質時(shi)的情況(kuang)，當被測(cè)液體爲(wèi)髒污流(liú)(兩相，漿(jiang)液等)介(jie)質時的(de)情況，工(gōng)藝介質(zhi)的流速(su)，大口徑(jing)時🤞電磁(ci)流量計(jì)的選擇(zé)👉，工藝管(guan)道材🔱質(zhi)，安裝儀(yí)表的工(gōng)藝管道(dao)段的敷(fu)設位置(zhi)等方面(mian)進行考(kao)慮;并介(jiè)紹了現(xiàn)場應該(gāi)如何接(jie)地📱;最後(hòu)列舉了(le)二個選(xuǎn)型應用(yong)實例。
　　電(diàn)磁流量(liang)計的工(gong)作原理(lǐ)是根據(jù)法拉第(dì)的電磁(cí)感♻️應定(ding)律，它💰由(you)流量傳(chuan)感器和(he)轉換器(qi)兩部分(fen)組成。廣(guǎng)😘泛應🥵用(yòng)于測量(liang)能導電(diàn)液📧體或(huò)液固兩(liang)相介質(zhì)的體積(ji)流量，也(yě)大量用(yong)于各種(zhong)酸、堿、鹽(yán)等高腐(fǔ)蝕性、易(yi)結晶的(de)溶液的(de)流量，當(dang)🔴然也可(kě)用于純(chún)水、污水(shuǐ)等相對(dui)簡單的(de)導電🔆介(jiè)質的流(liu)量，是--種(zhǒng)應用非(fēi)常廣泛(fan)的流量(liàng)測量儀(yí)表❌。
1電磁(ci)流量計(ji)的優點(diǎn)
　　電磁流(liú)量計的(de)工作原(yuan)理是根(gēn)據法拉(lā)第的電(dian)磁感🐆應(ying)定律，它(ta)由流量(liàng)傳感器(qi)和轉換(huan)器兩部(bù)分組成(chéng)。廣泛應(ying)用于測(cè)量能導(dao)電液體(tǐ)或液固(gù)兩相介(jie)質的體(tǐ)積流量(liang)，也大量(liàng)用于各(ge)⚽種酸、堿(jian)、鹽等高(gao)❌腐蝕性(xing)、易結晶(jīng)的溶液(ye)的流量(liang)，當然也(yě)可用于(yú)純水、污(wū)水等相(xiang)對🌂簡單(dan)的導電(diàn)介質的(de)流量，是(shi)一種應(yīng)用非常(chang)廣泛的(de)流量測(cè)量儀🐕表(biao)♍。
1電磁流(liu)量計的(de)優點
(1)傳(chuán)感器沒(méi)有阻礙(ài)流體流(liu)動的節(jiē)流件，不(bu)會堵塞(sāi)，非常适(shì)合用在(zai)含有固(gù)體顆粒(lì)、結晶物(wù)、泥漿或(huò)污水等(děng)的測量(liang)。
(2)沒有附(fù)加壓力(lì)損失，對(duì)于管道(dào)壓力不(bu)高或不(bu)允許降(jiang)低🐕管道(dào)壓力降(jiang)的情況(kuang)非常适(shi)用，在大(da)口徑測(cè)量中節(jie)約泵的(de)能耗更(geng)加明顯(xian)。
(3)僅測量(liàng)管襯裏(lǐ)和電極(ji)與被測(ce)介質接(jie)觸，易選(xuan)用相應(ying)材料測(cè)量💘腐蝕(shí)性及磨(mo)蝕性介(jiè)質。用于(yu)各種酸(suan)、堿、鹽等(děng)高腐蝕(shí)性、易結(jie)晶的溶(róng)液的流(liu)量測量(liang)有很大(da)㊙️的優勢(shi)。
(4)是一種(zhǒng)真實的(de)體積流(liú)量測量(liang)儀表，儀(yí)表系數(shù)不受流(liu)體組分(fèn)及物性(xing)參數(密(mì)度、粘度(dù))、工作狀(zhuang)态(壓力(lì)、溫度)及(jí)電導率(lǜ)變化(隻(zhi)要在阈(yù)值以上(shàng))等的影(yǐng)響，它可(ke)在一種(zhǒng)典型介(jiè)🛀🏻質(一般(bān)爲水)下(xià)校準，而(ér)用于其(qí)他介質(zhi)(液體)時(shí)無需附(fù)加修正(zhèng)。
(5)測量範(fàn)圍大，量(liang)程比一(yī)-般大于(yú)10:1,最高可(ke)達100:1。流速(sù)範圍🏃🏻‍♂️一(yī)般爲1~6m/s，也(ye)可擴展(zhǎn)到0.5~10m/s。
(6)儀表(biao)口徑系(xi)列齊全(quan)，可從幾(jǐ)毫米到(dào)幾米(目(mù)前已有(yǒu)😘3m産品)。對(duì)于大口(kǒu)徑還可(kě)采用探(tan)頭型(或(huò)叫插人(rén)式)。
(7)安裝(zhuang)方便，可(ke)水平、垂(chui)直或傾(qīng)斜任意(yì)角度安(ān)裝，對上(shang)遊側直(zhi)管段長(zhang)度要求(qiu)較低(一(yi)般從電(diàn)極中心(xīn)至上遊(you)側阻流(liu)件距離(lí)隻要5倍(bei)管徑)，下(xià)遊側隻(zhī)要3倍管(guǎn)徑❌。
2電磁(ci)流量計(ji)的不足(zu)
(1)不能用(yong)于低導(dǎo)電率液(ye)體，如石(shí)油制品(pǐn)、有機溶(rong)劑等，亦(yì)不能測(cè)🌈量氣體(ti)、蒸汽以(yi)及含有(you)較多鐵(tiě)磁性介(jiè)質🈲或大(dà)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻量氣泡(pao)的液體(ti)。
(2)由于内(nèi)襯材料(liao)和電絕(jue)緣材料(liao)的溫度(du)限制，不(bú)能用📧于(yú)較高💘溫(wēn)度工況(kuang);如未采(cai)取特殊(shu)處理，因(yin)測量管(guǎn)外結霜(shuang)，也不能(neng)用于低(dī)溫介質(zhi)測量。
3工(gōng)程設計(jì)中需要(yao)考慮的(de)主要因(yin)素
3.1被測(ce)介質電(dian)導率
　　電(dian)磁流量(liàng)計測量(liang)的流體(tǐ)必須是(shì)導電的(de)，一般隻(zhi)要電🆚導(dǎo)率超㊙️過(guo)阈值，即(jí)使變化(huà)也不影(ying)響測量(liang)值，但低(di)于阈值(zhi)将🐇會增(zeng)大測量(liang)誤✏️差;通(tong)常要求(qiu)液體電(dian)導率不(bú)小于5μS/cm，去(qu)離子水(shuǐ)電導率(lü)不小于(yú)20μS/cm。
3.2被測介(jie)質溫度(dù)
　　電磁流(liú)量計一(yi)般隻能(neng)用于工(gōng)藝介質(zhì)溫度不(bú)高于💃180℃的(de)場♊合。選(xuan)型🔞時，要(yao)根據被(bei)測工藝(yì)介質的(de)溫度範(fan)圍👄，選擇(zé)測量管(guǎn)内㊙️襯材(cai)🏃‍♀️料及🏃‍♂️傳(chuán)感器線(xian)圈的漆(qī)包線的(de)耐溫等(děng)級。常用(yong)測量管(guǎn)襯裏材(cái)🔞料有聚(jù)四氟乙(yǐ)烯(PTFE)，适用(yòng)溫度範(fàn)圍-40~+180℃;氯丁(dīng)橡膠(Neoprene)，适(shi)用溫度(du)<65℃;聚氨酯(zhǐ)橡膠(Polyurethane),适(shì)用溫度(du)<65℃;
3.3當被測(ce)液體爲(wèi)酸、堿、鹽(yán)等高腐(fu)蝕性介(jiè)質時
　　因(yin)爲電磁(ci)流量計(jì)僅測量(liàng)管襯裏(li)和電極(ji)與被測(ce)介質♻️接(jiē)觸🏃‍♂️，所以(yi)隻要選(xuan)好這兩(liang)者的材(cái)質即可(ke)。耐酸、堿(jiǎn)等強腐(fǔ)蝕💁性介(jiè)質的襯(chen)裏🌈常選(xuan)用聚四(si)氟乙烯(xī)(PTFE)，耐磨損(sun)類如礦(kuang)漿、結晶(jīng)類介質(zhi)的襯😍裏(li)可選用(yòng)聚氨酯(zhi)橡膠(Polyurethane)。對(dui)于電極(jí)材質的(de)選，擇，一(yī)般🛀可查(chá)有關✂️防(fang)腐蝕手(shǒu)冊[2]，對于(yú)混酸等(deng)成份複(fú)雜的介(jie)質，應做(zuo)挂片試(shì)驗。
3.4當被(bei)測液體(ti)爲髒污(wū)流(兩相(xiàng)，漿液等(deng))介質時(shí)
(1)當介質(zhi)含有固(gù)體顆粒(li)時，水平(ping)安裝易(yì)使下半(bàn)部内📧襯(chen)及電💛極(ji)♌磨損嚴(yan)重，這時(shí)選用垂(chui)直安裝(zhuāng)較好;襯(chèn)裏要選(xuǎn)😄用高耐(nài)磨性材(cái)料，如陶(tao)瓷或聚(jù)氨酯橡(xiang)膠;電極(ji)🐇則采取(qǔ)--些結構(gòu)措施以(yi)防磨損(sun)漏液。
(2)測(cè)量會在(zai)管壁附(fù)着和沉(chen)澱的物(wu)質的流(liú)體時，應(ying)注意電(dian)極的污(wu)染。可選(xuan)用刮刀(dao)式、可更(geng)換式。管(guǎn)壁的附(fu)着則可(kě)用提高(gao)流速以(yǐ)起到自(zi)清洗作(zuò)用，或采(cai)取比較(jiao)方便🌏易(yì)清洗管(guan)道的連(lian)接方法(fa)。
(3)含有非(fei)磁性顆(ke)粒或纖(xiān)維的固(gu)液兩相(xiang)流時，如(ru)漿液擦(cā)過電極(jí)表面會(huì)産生尖(jian)峰噪聲(shēng)，使信号(hao)不穩，可(ke)選用市(shì)電交流(liu)激磁或(huò)雙頻激(jī)磁儀表(biǎo)。
3.5工藝介(jiè)質的流(liú)速
　　儀表(biǎo)口徑是(shi)根據管(guan)道内平(píng)均流速(su)而定的(de)，通常選(xuan)用與管(guǎn)🔆道相同(tong)的口徑(jing)或略小(xiǎo)些。一般(bān)工業輸(shu)水管道(dao)經🍉濟流(liú)速爲1.5~3m/s,易(yì)粘🙇🏻附沉(chén)積結垢(gou)物質則(zé)提高到(dào)3~4m/'s或更高(gāo)，礦漿等(deng)磨🈲蝕性(xing)強的爲(wèi)2~3m/s。電磁流(liu)量計的(de)液體流(liú)速範圍(wéi)可在1~10m/s之(zhī)間選🙇‍♀️用(yòng)。原理上(shang)，上限流(liu)速并沒(méi)有限制(zhi)，滿度流(liu)量的流(liu)速下限(xiàn)一般爲(wèi)1m/s,有些🌈産(chan)品爲0.5m/s,低(di)于此流(liú)速，從測(ce)量精度(dù)出發應(yīng)改用小(xiǎo)管徑，以(yǐ)異徑管(guǎn)連接到(dao)管道。但(dàn)加裝異(yi)徑管要(yao)注意壓(yā)力損失(shī)的問題(tí)。圖1爲流(liú)量計口(kǒu)徑、流速(su)與流量(liang)關系的(de)曲線圖(tu)，計🎯算儀(yí)表口徑(jing)時可參(cān)照。
 
3.6大口(kǒu)徑時電(diàn)磁流量(liang)計的選(xuan)擇
　　電磁(ci)流量計(ji)按安裝(zhuang)形式可(ke)分爲管(guǎn)道式和(he)探頭式(shì)。一般優(you)🥰先☁️選用(yòng)管道式(shi)電磁流(liú)量計;當(dang)工藝管(guǎn)徑較☎️大(dà)且📱考慮(lǜ)設備費(fei)用時,或(huò)安裝時(shi)不允許(xǔ)管道停(ting)流的情(qing)況下，可(ke)選🥰用探(tàn)頭✊式電(diàn)磁流量(liàng)計(精度(dù)可達0.5級(ji))。
(1)探頭式(shi)可裝配(pei)球閥，可(kě)在管道(dao)不停流(liú)情況下(xia)拆、裝🔅，利(li)🤩于儀表(biao)的☂️在線(xiàn)安裝和(he)維護。
(2)探(tan)頭插入(ru)深度隻(zhī)需很短(duan)，對管道(dào)阻力小(xiǎo)。--般在直(zhí)管段足(zú)夠長時(shi)，采用平(píng)均流速(su)點測量(liang)法，這種(zhǒng)方法的(de)測量❌精(jīng)度基.本(běn)不受雷(léi)諾系數(shù)變化的(de)影響，探(tan)頭的插(cha)人深度(dù)僅爲☔R=0.121D;當(dāng)直管段(duan)較短時(shi)，一般采(cai)用中心(xīn)流速點(diǎn)測量法(fa)，插入深(shēn)度R=0.5D(其中(zhōng)D爲管道(dao)直徑)。
3.7工(gōng)藝管道(dào)材質
　　若(ruò)連接儀(yí)表的管(guǎn)道是(相(xiàng)對于被(bei)測介質(zhi))金屬導(dao)電性的(de)，不需要(yào)接電環(huan)，若是絕(jue)緣性的(de)，則要用(yòng)接地環(huan)👄，可用普(pu)通😍型，它(ta)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻的材質(zhi)應與被(bèi)測介質(zhi)的腐蝕(shi)性相适(shì)應。若⚽被(bèi)測介質(zhì)是磨損(sǔn)性的，則(ze)宜選用(yòng)帶頸接(jie)地🐕環，以(yi)保護進(jin)、出口端(duān)的襯裏(li)，延長使(shǐ)用壽命(mìng)。
3.8安裝儀(yi)表的工(gōng)藝管道(dao)段的敷(fu)設位置(zhi)
　　電磁流(liú)量計的(de)安裝形(xing)式可分(fen)爲三種(zhong):一體型(xing)、分離型(xíng)和潛水(shuǐ)分離型(xíng)(IP68)。一般情(qíng)況選用(yong)一體型(xíng)，它将流(liu)量計的(de)傳感部(bu)分和轉(zhuǎn)換部分(fèn)(表頭)裝(zhuāng)于一體(ti)，便于安(an)裝使用(yong);當管道(dào)🏃🏻敷設的(de)位置較(jiao)高不便(biàn)觀察或(huò)安裝在(zài)環境差(chà)的場合(he)，可💜采用(yong)分離❓型(xíng)，分離長(zhang)🚩度一般(bān)不超過(guo)30m;當傳感(gǎn)器需要(yào)安裝在(zai)井下、水(shui)下的被(bèi)測現場(chǎng)管道上(shang)時，需要(yao)選用潛(qián)水分離(li)型。
4接地(dì)
　　爲了使(shǐ)電磁流(liu)量計不(bu)受外界(jie)寄生電(diàn)勢的幹(gàn)擾，傳感(gǎn)器應㊙️有(you)良好的(de)單獨接(jiē)地線，接(jie)地電阻(zǔ)<10Ω。接地方(fang)法😄要根(gēn)據廠家(jia)的資料(liào)或技術(shu)人員指(zhi)導認真(zhēn)執行，常(chang)㊙️規的接(jiē)♈法是:.
(1)當(dāng)電磁流(liú)量計安(ān)裝在已(yǐ)接地的(de)金屬管(guǎn)道上，通(tong)過電磁(ci)♋流量計(ji)變送器(qì)上的接(jiē)地端子(zi)實現系(xì)統電勢(shì)平衡⭐，即(ji)通過截(jié)面積不(bú)小💞于6mm2的(de)銅芯電(diàn)線連接(jie)至接地(dì)端子上(shàng)。
(2)當電磁(cí)流量計(jì)安裝在(zài)未接地(dì)的金屬(shǔ)管道上(shàng),2個法蘭(lán)均通過(guò)截面積(jī)不小于(yu)6mm2的銅芯(xīn)電線與(yu)管道法(fa)蘭相連(lian)接，并接(jiē)地;将變(bian)送器或(huo)傳感器(qì)接線盒(he)連接至(zhi)接地端(duān)子上，實(shi)現系統(tong).電勢平(píng)衡。
(3)當電(dian)磁流量(liàng)計安裝(zhuāng)在塑料(liào)管道或(huò)帶絕緣(yuán)内襯的(de)管道上(shang)，通過附(fù)加接地(di)環實現(xiàn)系統電(diàn)勢平衡(heng)，接地環(huan)通過截(jie)面積不(bú)小于6mm2的(de)銅芯電(dian)線連接(jie)至接地(dì)端子上(shang)。
5應用實(shí)例
5.1管道(dao)式電磁(ci)流量計(jì)在93%濃硫(liu)酸中的(de)應用
工(gōng)況條件(jian)如表1所(suǒ)示。
 
　　選型(xíng)情況:首(shou)先，根據(ju)管線尺(chǐ)寸、操作(zuò)流量和(hé)操作密(mi)度值🤩，可(ke)㊙️算出操(cao)作情況(kuang)下的流(liú)速爲:0.53m/s。這(zhe)個值比(bi)較小，至(zhì)少要縮(suō)徑至流(liu)速♉值爲(wèi)1m/s以上，試(shi)選用DN65的(de)流量計(ji)，可算出(chu)流速爲(wei):1.26m/s,這個值(zhi)合适，故(gu)通徑縮(suo)二🙇🏻檔選(xuan)用DN65檔。由(you)于管徑(jìng)不大，管(guan)道敷設(shè)位置也(yě)不特殊(shū)，故選用(yòng)一體☂️型(xíng)管道式(shì)電磁流(liu)量計。根(gen)據介質(zhì)的腐蝕(shi)性和操(cao)作❓溫度(du)，可選擇(ze)電極材(cái)質爲哈(hā)氏合金(jin)B,襯裏材(cái)質爲PTFE。
5.2探(tan)頭式電(dian)磁流量(liang)計在高(gāo)含鹽廢(fei)水中的(de)應用
　　工(gōng)況條件(jiàn)如表2所(suo)示。
 
　　選型(xing)情況:根(gen)據管線(xian)尺寸、操(cāo)作流量(liang)和操作(zuo)密度值(zhi)，可算出(chū)操作情(qing)況下的(de)最小流(liu)速爲:0.56m/s,最(zuì)大流速(su)爲:1.32m/s。由于(yú)最小流(liú)速運行(háng)的情況(kuang)很少，這(zhè)個流速(su)範圍基(ji)本♊能滿(man)足電磁(cí)流量計(jì)的測量(liàng)範圍要(yào)求。由于(yu)管徑較(jiao)大，考慮(lǜ)到費用(yòng)問題，選(xuan)用探頭(tóu)式電磁(ci)流量計(jì)。由于流(liu)量計要(yào)安⛹🏻‍♀️裝在(zai)室外儀(yi)表井内(nei)管道上(shang)，故選用(yong)潛水分(fèn)離型(IP68)電(diàn)磁流量(liàng)計，專用(yong)連🌈接電(dian)纜10m,變送(sòng)器安裝(zhuang)🌈在地面(mian)1.4m高的2”管(guǎn)上。根據(ju)介質的(de)腐蝕性(xing)和操作(zuo)溫度，可(kě)選擇儀(yí)表本體(tǐ)材🤞質爲(wei)304SS，電極材(cái)質爲316LSS,襯(chen)🤟裏材質(zhi)爲PTFE。
6結論(lùn)
　　電磁流(liu)量計因(yīn)其獨特(te)的優點(dian)，在石化(huà)行業得(de)到了廣(guang)泛的應(ying)用。設計(ji)選型時(shi)需要考(kǎo)慮的因(yīn)素，除了(le)上面介(jie)紹的主(zhu)要因素(su)✍️,還有儀(yí)表的防(fáng)爆等級(ji)、防護等(děng)級，工藝(yì)連接法(fǎ)蘭标準(zhǔn)、壓力等(deng).級、供電(diàn)電壓、儀(yí)表精度(dù)等。另外(wai)，做好現(xian)場安裝(zhuang)和現場(chǎng)接地也(yě)是提高(gāo)電💔磁流(liu)量計正(zhèng)确性和(he)穩定性(xing)的重要(yào)因💘素。

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