摘要:流量(liang)計 是工業生(sheng)産的眼睛,同(tong)時也是計量(liang)科學技術的(de)重要✉️組成部(bù)分,與國民經(jing)濟的發展、國(guó)防建設及科(kē)學研究密切(qie)相關。　　所以好(hao)的流量計應(yīng)用,對保證産(chan)品質量、提高(gāo)生産效率、促(cù)進科技發展(zhan)進步具有重(zhòng)要意義。文章(zhang)着重對電磁(ci)流量計 的工(gōng)作原理應用(yong)進行闡述,對(dui)電磁流量計(ji)在工業.上如(ru)何合🤟理🎯的選(xuǎn)用以及對電(dian)磁流量計的(de)應用心得和(hé)經驗進行🚶‍♀️了(le)總結。
0引唁
　　流(liú)量計大部分(fèn)用于測量管(guǎn)道或明渠中(zhong)流體流量的(de)一種儀表設(shè)備。流量計是(shi)計量科學技(ji)術的重要組(zǔ)成部分。流量(liang)計廣泛應用(yong)于國防建設(she)、工農業生👈産(chan).科學研究對(duì)外貿易以及(jí)人民生活🔆等(děng)各個領域。如(rú)果沒有💔流量(liang)計量,那麽工(gong)業将無法正(zhèng)常的生産,也(yě)無法保證🛀🏻工(gōng)業的貿易來(lai)往。在化工♋行(háng)業,流量計🐅量(liàng)不正确會造(zào)成化學組分(fen)無👅法達到标(biao)準要求,産品(pǐn)質量就🎯無法(fǎ)得到保障🏃,更(gèng)嚴重的還可(kě)能會導緻生(sheng)産安全事故(gu)。在工業生産(chan)中，液體、氣體(ti).蒸汽等介質(zhi)流量的測量(liang)和調節十分(fèn)重要。流量計(jì)量的正确❄️與(yǔ)否對工業生(sheng)産意義重💔大(da),随着科技不(bú)🥵斷的發展,在(zai)工業的應用(yong)上流量測量(liang)的正确率已(yǐ)經成爲保障(zhàng)安全運行的(de)重要因素"。
1流(liú)量計的種類(lèi)
(1)按測量原理(li)分類:力學原(yuán)理.電學原理(li)熱學原理、光(guang)🙇🏻學✨原理、聲學(xue)原理、原子物(wù)理學原理等(deng)。(2)按測量結構(gou)原理⛹🏻‍♀️分類:容(rong)積式流⁉️量計(jì).壓差式流量(liang)計. 浮子流量(liang)計 、 渦輪流量(liàng)計 .電磁流量(liang)計. 渦街流量(liang)計 . 質量流量(liang)計 等。
2電磁流(liú)量計的曆史(shi)
　　電磁流量計(ji)是采用法拉(la)第電磁感應(ying)定律原理制(zhì)👨‍❤️‍👨作而成的一(yī)種可以測量(liàng)導電液體體(tǐ)積流量的儀(yí)表設🌈備。20世紀(jì)50年代初電磁(ci)流量計實現(xian)了産業化應(yīng)用，70年代後期(qi)低頻矩形🆚波(bo)勵磁替換了(le)早期應用的(de)工頻交流勵(lì)磁方式,得到(dào)更爲廣泛的(de)應用。近年來(lai)🐇,電磁流量計(jì)的應用更爲(wei)廣泛，給排水(shuǐ)工程,固液兩(liang)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼相等難測流(liú)體或要求較(jiào)高的場，如:造(zao)紙産業🈲紙漿(jiāng)液、有色冶金(jīn)業的礦漿.選(xuǎn)煤廠的煤漿(jiāng).化學産業的(de)強侵蝕液以(yi)及鋼鐵産業(ye)高爐冷卻水(shui)📐控制和監控(kong)，醫藥産業、食(shí)物産業、生🈲物(wù)工程等有衛(wèi)生要求的場(chang)⭕所均有較好(hǎo)的應用。
3電磁(cí)流量計的基(ji)本原理
　　測量(liàng)原理是基于(yú)法拉第電磁(cí)感應定律。即(ji);導電液體🔞在(zai)磁♉場中作切(qie)割磁力線運(yun)動時,導體中(zhong)産生感應電(diàn)🛀🏻動勢,其感🐪應(ying)電勢E爲:
E=KBVD(1)
式中(zhong):K爲儀表常數(shu);B爲磁感應強(qiang)度;V爲測量管(guan)截面内的平(ping)均流速;D爲測(ce)量管的内徑(jing)。
　　在電磁流量(liang)計測量流量(liàng)時,流體流過(guo)垂直于流動(dong)✂️方向時産生(shēng)磁場,導電性(xing)液體的流動(dòng)感應出一個(gè)🔆與平均流速(sù)(亦即體積流(liú)量)成正比的(de)電壓,其感應(yīng)電壓信号通(tōng)過兩個與❓液(ye)體直接接觸(chu)的電極檢出(chu)，并通過專用(yòng)信号電纜傳(chuán)送至信号放(fang)大器,最終轉(zhuan)換成統一的(de)輸出信号。
4電(diàn)磁流量計的(de)優勢
(1)測量不(bu)受流體密度(du).黏度.溫度、壓(yā)力等工況條(tiao)件的💃影💛響😍;(2)測(ce)量管内任何(hé)無節流元件(jian),所以介質流(liú)過時，不會👣造(zao)成壓損，直管(guan)段要求與其(qi)他形式流量(liàng)計相🌂比相對(dui)🌂較低;(3)具有良(liáng)好的耐腐蝕(shí)和耐磨損特(tè)性:(4)功耗相對(duì)其他形式的(de)流量計相對(duì)較低.零點穩(wěn)定.精确度較(jiao)高;(5)多種安裝(zhuang)形式可以便(biàn)于用戶進行(háng)選擇🏃,例如:一(yi)體式🚶.分體式(shi).挂牆式等;(6)流(liu)量計可以雙(shuāng)向測量,可顯(xiǎn)示正、反向流(liu)量,并💋具有多(duo)種💜輸出選擇(zé),如:電流、脈沖(chong)、數字通訊、HART等(děng)。
5電磁流量計(jì)的劣勢
(1)無法(fǎ)測量氣體.蒸(zheng)汽以及含有(yǒu)大量氣體的(de)介質:(2)基本‼️無(wú)法♉測量電導(dao)率很低或者(zhě)不導電的液(yè)體介質;(3)會受(shou)到周圍強磁(ci)場的影㊙️響。
6電(diàn)磁流量計的(de)選用
6.1電極
　　一(yī)般情況下，測(ce)量介質不結(jie)晶、不沾污電(diàn)極的介質可(kě)🔆選用标準💛電(diàn)極;如測量介(jiè)質含有腐蝕(shi)性，應根據被(bèi)測介質💋的腐(fu)🚶蝕特性進行(hang)選擇，如介質(zhì)混雜建議進(jin)行挂片測試(shi)以防盲㊙️目選(xuǎn)擇材質帶來(lái)不必要的經(jīng)濟損失及安(an)全風險。
舉　　例(lì)如下:工業上(shang)的用水、原水(shuǐ)、下水、污水、稀(xī)酸、稀堿等弱(ruo)💔腐🙇‍♀️蝕性酸、堿(jiǎn).鹽,建議選用(yòng)316L材質;海水、鹽(yan)水、弱酸.弱堿(jiǎn)♻️建議選用哈(hā)式合金材質(zhì);沸點的鹽酸(suān).硝酸、硫酸強(qiáng)腐蝕性建議(yi)選用钽材質(zhì)。
6.2襯裏
　　應根據(ju)被測介質的(de)腐蝕性,介質(zhi)磨損特性及(jí)介質運行溫(wēn)👄度範圍進行(háng)選擇。例如:.-40~180℃,酸(suan)堿等強腐蝕(shí)性介質,衛生(shēng)類介質建議(yi)㊙️選用PTFE材質。-5~80℃,一(yī)般的水、污水(shuǐ)泥漿礦漿,建(jiàn)議選用氯丁(ding)橡膠材質。
6.3防(fang)護等級的要(yào)求
　　根據國标(biāo)GB4208--2017與國際電工(gong)委員會IEC标準(zhun)(IEC529--76)關于外殼防(fáng)護等級爲:IPXX,第(dì)一位代表的(de)是防塵等級(ji),考慮到工業(ye)生産中⁉️惡劣(lie)的環境與不(bu)定🤩因素，我們(men)在工業使用(yong)中✉️基本選擇(ze)的都是IP6X,6數字(zi)代表完全防(fang)止外物及灰(huī)塵。所以基本(ben)在防護等級(ji)上選擇IP65\IP66\IP67\IP68,在工(gong)業中我們基(jī)本選擇IP67和IP68的(de)較多，7數字代(dài)表🌂在深達1m的(de)水中防30min的浸(jin)泡影響，8代表(biǎo)在深度超過(guò)1m的水中防持(chí)續浸泡影響(xiǎng)。
6.4接地環
　　普通(tōng)接地環，保護(hu)接地環,用于(yu)保護PTFE翻邊不(bu)受損傷及帶(dài)頸接♻️地㊙️環,适(shì)用于磨損性(xing)介質,保護端(duan)部襯裏,延長(zhang)傳感器壽命(mìng)(建議與儀表(biǎo)--起訂貨和标(biāo)定,否則🏃🏻可能(néng)影響精度),接(jiē)地環材質:不(bu)♌鏽鋼、哈氏合(he)金、钽等。
6.5安裝(zhuāng)方式
　　一體式(shi)、分體式或者(zhě)挂牆式。
6.6電極(ji)形式
　　标準型(xíng)或刮刀型。
6.7電(diàn)源選擇
　　220VAC或24VDC。
6.8防(fáng)爆等級
　　AEPSIATEX等。
7電(diàn)磁流量計選(xuǎn)用及應用的(de)經驗
　　當電磁(cí)流量計到貨(huo)之後,務必第(dì)-一時間安排(pái)人員對👄其組(zu)織進行驗收(shou),其中到貨檢(jian)查有幾點需(xu)格外注意。銘(míng)牌的檢⭕查務(wu)必确♌認其參(can)數是否齊全(quán),參數與設計(ji)規格書及計(jì)算書規格--緻(zhi),其中參數一(yī)般包🐅括但不(bú)限♌于:産品制(zhì)造廠名稱、産(chan)品規格型号(hao)、出廠編号.公(gōng)稱通徑、流量(liàng)範圍.精度等(deng)級.流量計特(te)性系🐅數.防爆(bao)等級⛱️、防護等(děng)級、制造年🚶月(yue)等參數。外觀(guān)檢查時需要(yào)注意不得出(chu)現毛刺、刻痕(hen).裂紋.鏽蝕.黴(méi)斑.塗層不允(yǔn)許有起皮.剝(bāo)✔️落的現象。
　　法(fa)蘭密封面無(wú)任何損傷。如(ru)果條件允許(xǔ)可以用754連接(jie)變💯送⛹🏻‍♀️器㊙️檢查(chá)設置參數确(què)保與設計規(guī)格書及計算(suan)規🌍格書參數(shù)🌈-緻,另務必注(zhù)意K系數是否(fou)與銘牌--緻,生(shēng)産日期是否(fǒu)與銘牌一緻(zhi)，以㊙️防出現返(fan)修的産品。随(suí)機合格證書(shu)及檢定或标(biāo)定證書是否(fǒu)齊全且合格(ge),随機備件是(shi)否齊全且合(hé)格。供電電壓(ya)是否與設計(ji)規格書或計(jì)算書保持一(yī)緻。變送器及(jí)傳感器蓋是(shi)否蓋緊,孔洞(dong)是否封堵合(hé)格,傳感器及(jí)變送器專🧡用(yong)電纜是否提(ti)供，且無任何(he)損傷。如檢查(cha)⁉️發現任何問(wen)題,務必在第(dì)一時間将驗(yàn)收情況反饋(kuì)給商務部門(mén),要求其盡快(kuài)答複,避免因(yīn)爲處理或者(zhe)更換時間過(guo)長影響現場(chǎng)的安裝及🐉施(shi)工。
(1)電極的材(cai)質選用并不(bú)是絕對的，當(dang)選型時除了(le)考慮設計的(de)介質外，也要(yào)充分考慮是(shì)否存在其他(tā)介質的可能(néng)🎯，是否存在🌐介(jiè)質👄發生改變(biàn)或者濃度發(fā)生改變的情(qing)況,評估後再(zài)♍做選擇,避免(mian)造成設備損(sǔn)壞的風險。我(wo)❤️們在選用🐆時(shi)經常會忽略(lue)可能存在的(de)介🔞質,這導緻(zhì)後期投用介(jie)質後很快就(jiù)無✊法正常使(shǐ)用,二次選型(xing)來📧解決投人(rén)的成本♈也會(hui)更高,而且更(gèng)重要的還面(miàn)臨着工藝是(shì)否具備隔離(li)🙇‍♀️的條件,此問(wen)題🔴會👌給貿易(yì)計量或成本(ben)核算帶來巨(ju)大困難。解決(jue)辦法:在項目(mù)詳細設計階(jiē)段時,首先工(gōng)藝介質要由(yóu)設計院工藝(yì)專業和有生(sheng)産運行經驗(yan)的業主共同(tóng)确認後再反(fǎn)饋給儀表專(zhuan)業進行選型(xíng)确認，尤其明(míng)确⭕濃度範圍(wei)，這是材質選(xuan)擇的關鍵部(bù)分，同時也要(yào)充分考慮材(cái)質的投資成(cheng)本。
(2)襯裏材質(zhi)的選擇,很多(duō)會忽略掉耐(nai)磨性,一般在(zai)設計規格書(shū)🔞中并不會明(míng)确支持介質(zhì)的特性,盲目(mu)地選用🌐材質(zhì)會大大縮短(duan)電磁流量計(ji)的使用壽命(ming)。解決辦法:除(chú)正常的原水(shuǐ)、循環水、酸.堿(jiǎn)等以外的介(jiè)質,需要格外(wai)注意，如設計(jì)院未明确,且(qie)自己不了解(jie)介🙇‍♀️質特性時(shi)需格外注意(yì)。需向設計院(yuan)和有生産運(yun)行經驗的業(yè)主咨詢，之後(hou)再進行🌈選型(xing)。同時也要充(chong)分🍓考慮材質(zhi)的投資🐇成本(ben),襯裏材質不(bú)同會導緻不(bú)同電⚽磁流量(liang)計的價格偏(pian)差很大。
(3)防護(hù)等級的應用(yong)經過多年應(yīng)用建議,戶外(wai)露天的選擇(ze)最好爲IP67,液下(xia)使用或者閥(fá)井内的選擇(zé)最好爲☎️IP68,特别(bie)提示🌈有很多(duō)閥門]井内設(she)計防護等級(ji)是IP67,但在🆚應用(yòng)時發現流量(liang)計安裝位置(zhi)頻繁出現閥(fá)門井内滲漏(lòu)，或者下雨存(cún)積井内導緻(zhi)電磁流量計(jì)傳感器長期(qī)處于水下,這(zhe)導緻儀表元(yuán)件的損壞危(wei)害性最🐕大。
(4)接(jiē)地環的選擇(zé),很多工廠”爲(wei)了便于安裝(zhuang)也爲了節約(yue)成本🧡基本不(bú)選擇配備接(jiē)地環,自己安(ān)排施工單位(wei)在法蘭❄️面焊(hàn)接兩處螺釘(ding),供連接等電(dian)勢線使用。此(cǐ)方案也可接(jiē)受,但務必注(zhù)意焊接時☀️對(dui)襯裏的保護(hù)，高溫會導緻(zhì)襯裏的破壞(huài)，如局部處理(lǐ)破壞會導緻(zhi)在介質投用(yong)後無法正常(chang)使用,有腐蝕(shí)的介質也💃會(huì)很快将襯裏(lǐ)損壞後面的(de)殼體穿孔，存(cun)在安全風險(xian)。另焊接螺釘(dìng)處,需注意防(fang)腐措施，我們(men)會經常發現(xiàn)現場電磁流(liú)量計的迅速(sù)腐蝕都源自(zi)于焊接螺釘(dìng)，基本都是焊(hàn)接後破壞了(le)原防腐塗層(céng)，施工後又不(bú)進行防腐導(dao)緻✍️，尤其是在(zài)存在酸霧區(qū)域更爲明顯(xiǎn)。如果工藝管(guan)道是絕緣材(cai)質,那麽建議(yi)要配備接地(dì)環。信号源參(cān)考零電位☂️,使(shi)被✔️測介質與(yu)大地相連🛀🏻通(tong)抗外界幹擾(rao)。接地點離傳(chuán)感器越近越(yue)好,絕不能與(yu)其他設備接(jiē)地點✨相連接(jiē),要求接🚶地電(diàn)阻≤100.接地要求(qiú)電磁流量計(ji)變送器外殼(ke).屏蔽線、測量(liàng)導管及變☁️送(song)器❓兩端的管(guǎn)道都要接♍地(di)且單獨設置(zhi)接地點,絕不(bú)能接在電機(ji)電氣等公✨用(yòng)地線或上下(xià)水🌏管道_上❗;轉(zhuǎn)換器部分已(yi)通過✂️電纜線(xiàn)接地,無須再(zai)行接地，以免(miǎn)因電位不同(tóng)而引入幹擾(rao)。
(5)安裝方式可(ke)以根據需求(qiu)自行選擇,如(rú)沒有特殊要(yao)求👌,建議選💘擇(zé)分體式，根據(ju)使用經驗,雖(suī)然分體式增(zēng)加了🔞接線的(de)環節以🌈及安(an)裝分體式變(biàn)送器的工作(zuò)量。但對于後(hou)期💘維護來講(jiang)十分便利,因(yīn)爲在應用中(zhong)有一些一⚽體(tǐ)式的電磁流(liú)量計安裝位(wei)置對維護工(gōng)作不便利,可(kě)🌈能面臨需要(yào)搭設腳手架(jià)或者進人受(shòu)限空間作業(ye),這不但增加(jiā)了維修工時(shi),也增加了作(zuo)✂️業的風險,同(tong)時對❓于操作(zuò)人員現場巡(xún)檢時,可以随(sui)時觀察到現(xian)場的電磁流(liu)量計指示。當(dāng)然如果工廠(chǎng)具有PRM管理系(xì)統，無論哪種(zhǒng)安裝👉方式都(dōu)可以。
(6)電極形(xíng)式--般建議選(xuan)擇廠家的标(biāo)準形式，對于(yu)污泥的工🤟況(kuang)有些設計院(yuàn)會設計帶有(you)挂刀功能的(de)形式,所謂刮(gua)刀電極就是(shì)可以在工藝(yi)正常運行時(shí)可以手.動機(ji)械清理附着(zhe)于☔電極表面(mian)的沾污物。目(mu)前也有一些(xie)廠㊙️家可以生(sheng)産在工藝運(yùn)行的條件下(xia)将電極拆卸(xie)安裝的功能(néng),這兩種功能(néng)在某些情況(kuàng)會有❄️一-定的(de)作用,但是對(dui)于維護來講(jiang),因爲增加了(le)附件💁也就是(shi)增加了維修(xiu)的環節和精(jīng)密封點,同時(shi)帶來的就是(shì)故障率的增(zēng)加，某些方面(mian)增加了🌍維修(xiū)的成本。
(7)供電(diàn)選擇根據設(shè)計院的要求(qiu)執行即可,但(dàn)仍然建議可(ke)以在詳設階(jie)段能夠确認(ren)電纜的路由(you)距離,如果距(ju)離過長将導(dǎo)緻電壓衰減(jiǎn),電磁流量計(jì)無法正常使(shǐ)用,這也是💁我(wo)們在新建項(xiàng)目中常🔅見的(de)一種情況。(8)防(fáng)爆級别和要(yào)求🈚根據設計(ji)院提供的🈲防(fang)爆區域等級(ji)要求選型即(ji)可。
(9)現場施工(gōng)單位的安裝(zhuang)不滿足電磁(cí)流量計的要(yao)求,此問題大(dà)多存在于新(xīn)建工廠和改(gai)擴建裝置,施(shi)工單位基本(ben)都是按圖施(shī)工，施工後電(dian)磁流量計投(tou)用,介質因爲(wèi)不滿管的情(qíng)況導緻無法(fa)正常使用。此(ci)問🌍題一直困(kùn)擾用戶,導緻(zhi)後期需要調(diao)整電磁流量(liàng)計位置或者(zhě)變☀️更管線走(zǒu)向既增大了(le)施工量，也帶(dai)來了不必要(yào)的損🆚失。
解決(jué)辦法:設計院(yuàn)在基礎設計(jì)時需要明确(que)提出電磁流(liu)✨量計⚽直管段(duan)要求及滿管(guan)要求，在現場(chang)施工安裝時(shi)需儀表專業(yè)人員及有生(sheng)産運行經驗(yan)的業主共同(tóng)确認是否保(bǎo)證滿管,如确(que)認無法滿足(zu)申請設⛹🏻‍♀️計變(biàn)更進🍓行管線(xiàn)的調整。在PID圖(tú)審查時我們(men)需對幾點格(ge)外關注🈚,安裝(zhuāng)要在控制閥(fá)門前，在泵的(de)後面進行安(an)裝。另注意電(diàn)磁流量計的(de)直管段要求(qiú),一般是💃🏻以電(dian)極爲起點,以(yi)前有很㊙️多施(shi)工人🧑🏽‍🤝‍🧑🏻員一直(zhi)是以法蘭進(jìn)行計算是一(yi)種誤解。如果(guǒ)具備條㊙️件建(jiàn)議垂直安裝(zhuang),使介質自下(xià)而上流經儀(yí)👄表。如不能垂(chui)直🌈安裝,水平(ping)安裝也可以(yi),但要保證兩(liang)電極在同一(yi)水平面♉上。當(dāng)被測介質中(zhōng)固體顆粒多(duō)時,應乘直安(ān)裝使襯裏不(bu)受磨揭(水平(píng)安裝會造成(cheng)局♉部磨損).流(liu)量計安.裝使(shi)用時❌,不能在(zài)負壓的情況(kuàng)下使用🥵。因爲(wei)變送器的襯(chèn)裏容易剝落(luò),所🤟以流量計(jì)隻能在正壓(yā)的工藝管線(xiàn)上安裝使用(yòng)。
(10)在施工安裝(zhuāng)電磁流量計(jì)時我們會常(chang)見到在緊固(gu)法👉蘭❤️連💚接的(de)螺檢時造成(chéng)襯裏的翻邊(biān)位置損壞,日(ri)後會很容易(yì)的導緻洩漏(lou)或腐蝕，這就(jiù)要求我們在(zai)🏃‍♀️安裝電磁流(liú)量計時,襯裏(lǐ)的翻邊會在(zài)受到壓力作(zuò)用下變形，安(an)裝時務必要(yao)将螺檢均勻(yún)的擰緊，如果(guo)🔴有條件建議(yi)使用扭矩扳(ban)手進行安裝(zhuang)。
(11)在介質投用(yòng)後即使流量(liàng)指标穩定，也(yě)建議現場對(dui)🙇‍♀️電磁流💃量計(jì)的振動情況(kuang)進行檢查,如(ru)果在這種工(gōng)況下長時間(jian)運行會導緻(zhì)後續帶來的(de)危害，例如:電(dian)氣.元件的損(sǔn)傷.接線端子(zi)的松動.法蘭(lán)的洩漏等。
8結(jié)語
　　綜上所述(shù),工業上合理(li)地選用電磁(cí)流量計且保(bǎo)證長期可🌈靠(kào)的♻️應用關鍵(jian)的核心在于(yu)确認好設計(jì)工👈況參數,這(zhè)樣才能保證(zhèng)在🔞電磁流量(liàng)計選型時是(shi)正确可靠的(de),到貨後嚴格(gé)執行驗🔅收标(biao)準,安裝及施(shī)工👣注意事項(xiang)嚴格按照廠(chǎng)家指導要求(qiu)進行,相信電(diàn)磁流量計在(zai)日後長時間(jian)的工，業應用(yong)中會展現出(chu)正🤩确且可靠(kào)的特性。

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