摘(zhāi)要：電磁流量計 因(yin)其無法比拟的一(yī)些優點一直持有(yǒu)較高的市場占🔞有(you)率⭐。其💘結構簡單，流(liú)體流過流量計不(bu)會産生壓力損☔耗(hào)，可以測量髒污介(jiè)⁉️質、渾濁介質及腐(fu)蝕介質的液固兩(liǎng)相流量，測量過程(cheng)不易受液㊙️體的密(mi)度、溫度、粘度的🈚影(ying)響，測速範圍比較(jiào)寬。介紹了電磁流(liú)量計的基本原理(lǐ)和使用優勢，分析(xi)了電磁流量計選(xuan)💋用時需要考慮的(de)問題，對影響其測(ce)量精度的因素提(ti)出了提高電磁🏒流(liu)量計使用精度的(de)幾種策略，并對主(zhǔ)要故障源和故🔞障(zhàng)現象進行彙總對(duì)比，對于電🔞磁流量(liàng)計的使用和維護(hu)有一♉定幫助。
　　電磁(ci)流量計是利用法(fǎ)拉第電磁感應定(ding)律制成的一種測(cè)量導電液體體積(ji)流量的儀表。20世紀(jì)50年代初電磁流量(liang)👅計實現了工業☁️化(huà)應用,近年來在世(shi)界範圍内的産量(liang)約💋占工業流量儀(yi)🆚表台數♻️的5%~6.5%。因其在(zài)測量過程中不受(shòu)被測介質的溫度(dù)、壓力、密度、粘度及(ji)🔞流動狀态等變化(huà)的影響的優點,被(bei)普遍應用于新鮮(xiān)水以及污水🌍等導(dǎo)電液體的測量中(zhōng)。
1電磁流量計的優(yōu)勢
　　電磁流量計的(de)測量通道是一段(duan)無阻流檢測件的(de)光滑直管,因不易(yi)阻塞而适用于測(ce)量含有固體顆粒(lì)或纖維的液固兩(liang)相流體，如紙漿、煤(mei)水漿、礦漿、泥漿和(hé)污水等。電磁流量(liàng)計不産💔生因檢測(cè)流量所形📧成的壓(ya)力損失,儀表的阻(zu)力僅是同一長度(du)管道的沿程阻力(lì),節能效果顯著💛,對(dui)要求低阻力損失(shi)的大管徑供水管(guǎn)道最爲适合。測得(de)🏃‍♀️的體積流量實際(ji)上不受流體密度(du)粘😘度、溫度、壓力和(he)電導率變化明顯(xian)的影響。與其他大(da)部👉分流量儀表相(xiang)比,前置直管段🍓要(yào)求較低。測量範圍(wei)度💃🏻大,通常爲20:1~50:1,可選(xuǎn)流量範圍寬。滿度(du)值液體流速可在(zài)0.5~10m/s内選定。不必取下(xia)作離線實流标定(dìng)。口徑🈲範圍比其他(ta)品種流量儀表寬(kuan),可達到3m。可測正反(fan)雙向流量。儀表輸(shu)出本質上是線性(xing)的。易于選擇與流(liu)體接觸件的材料(liào)品種,可應用于腐(fu)蝕性流體。
2基本原(yuan)理
　　電磁流量計的(de)設計是根據法拉(la)第電磁感應定律(lǜ),導🐇管中導🈲電的流(liú)體被看作導體,管(guan)道的内徑可看作(zuò)道導體的長,原理(li)圖如🌍圖1所示，兩電(dian)極裝到與管道的(de)中心軸和磁場方(fāng)向組成的平面相(xiàng)垂直,拾取液體産(chan)生的感應電動勢(shi)。感應🌈電動勢爲:.
 
　　式(shi)中:E爲感應電動勢(shì);B爲磁感應強度;v爲(wei)平均流速;qv爲單位(wei)時間流🧡過管道的(de)橫截面積液體的(de)體積。
　　由上式看出(chū)瞬時流量隻和感(gǎn)應電動勢成線性(xing)關系，與♈其🚩他物理(li)量無關，這是電磁(ci)流量計的優點之(zhi)一。
3選用電磁流量(liàng)計要考慮的主要(yào)因素
3.1液體電導率(lǜ)
　　電磁流量計使用(yòng)的前提必須導電(dian),不能低于阈值,常(cháng)規流量計❗阈值一(yī)般在10-4~10-6s/m,應根據型号(hao)而定。有機溶劑和(hé)石油🔞制品的電導(dao)率較低,因此不能(neng)用電磁流量計來(lai)測量。根據經驗,被(bèi)測液體的電導率(lǜ)應該比儀表廠商(shāng)所規定的阈值的(de)數量級至少要大(dà)一個👌數量級,否則(zé)容易引起測🤟量值(zhí)波動。
3.2精度等級
　　電(dian)磁流量計精度高(gāo)的誤差大約爲±0.5%~±1%,精(jing)度低的流量計大(da)約爲±1.5%~±2.5%，價格也相差(chà)2倍左右。因此應該(gai)合理選擇🈲流量計(jì),在精度要求不高(gāo)的地方，選用價格(ge)較低的來減少成(cheng)本。有的流量計精(jing)度更高,但是安裝(zhuāng)條件要求很高,如(ru)溫度20~22℃,甚至要做實(shí)流校準。
3.3流速和口(kǒu)徑的選擇
　　流量計(ji)的口徑可以不與(yu)管徑一緻,應根據(jù)流量而定。管道的(de)液體經濟流速一(yī)般爲1.5~3m/s,在這種流速(sù)下，流量計的口徑(jìng)和☀️管徑一緻即可(ke)。上限流速理論上(shàng)是不限的,但是如(ru)果襯裏不能承受(shou)流體🐅沖刷建議不(bú)超過5m/s。容易♊沉積結(jié)垢的液體,選用流(liú)速應不小于2m/s。
4影響(xiǎng)電磁流量測量精(jing)度的因素
4.1接地環(huán)和電極材質的選(xuǎn)擇問題
　　若被測液(yè)體和電極或接地(di)環不匹配引發故(gù)障,除了腐蝕問題(ti)，還有電極的表面(miàn)效應,主要包括:化(huà)學反應🈲、極化現象(xiang)、觸媒♋作用。接地環(huán)也同樣有這些問(wen)⭕題,不過影響程⛹🏻‍♀️度(dù)小。
4.2管内液體不滿(man)管
　　由于流量計安(an)裝的位置不良或(huo)者背壓不足，導緻(zhi)😄液體不能充滿管(guǎn)道,緻使測量值比(bi)真實值要小。如果(guo)不滿管比較嚴重(zhong)，使電✔️極漏出液面(miàn),就沒有辦法測量(liang)液體了。如果流動(dong)是塞狀流或氣🔱泡(pao)流,不僅會使測量(liang)值不準，還會由于(yu)氣泡瞬間碰到電(diàn)極表面而造成輸(shū)出晃動。
4.3液體中含(han)固相
　　如果液體中(zhong)含有顆粒，可能會(huì)造成的故障有:電(dian)極和襯裏表面上(shàng)覆蓋沉積層、襯裏(li)磨損或管道截面(mian)積變小。對于有些(xiē)比✔️較容易結晶的(de)液體，當流體流經(jīng)流量計時易使内(nèi)壁挂有一層固體(tǐ),所以可選用♍被測(ce)量管路非常短,且(qie)容易拆卸的流量(liang)計，在結晶後便于(yú)下線處理。
4.4安裝
　　安(ān)裝過程中，應該将(jiang)流量計正負方向(xiang)和流體.流向一緻(zhì)。避免💚安裝在強磁(cí)場的地方。流量計(jì)不應安裝在容🐆易(yi)積氣的管道最高(gāo)點,或者自上而下(xià)垂直的🏃‍♂️管路,這樣(yang)容易産生排🏃‍♀️空。流(liú)量計下遊不應直(zhi)接将液體排入大(da)氣，防止因背壓不(bú)足使流量☁️計不滿(mǎn)管🔞。
5提高精度的主(zhu)要策略
5.1需要實現(xian)對電磁流量計傳(chuan)感器口徑的合理(li)選擇
　　這一傳感器(qi)口徑的選擇将對(dui)流體在管道中的(de)流速大小産生決(jué)定性影響,同時也(ye)會對輸出電勢參(cān)💋數産生明👅顯影響(xiǎng),故而在選擇電磁(ci)流量計的過程👌中(zhong),并不一定以連接(jie)工藝管道的口徑(jing)作爲選擇指标，而(er)應當🔱根據實際的(de)使用流🐆量進行選(xuǎn)擇。--般來說，在待安(ān)裝管道内部流體(ti)流動速度在1.5~3.0m/s區間(jian)的情況🔴下，傳感器(qi)的🚩口徑需要與待(dai)安裝管道口徑保(bao)㊙️持--緻,而在管道♌内(nèi)部流體流動🐆速度(dù)<0.5m/s的情況下，則需要(yao)将儀表口徑控制(zhi)在管🌈道口徑以下(xia)标準。
5.2内襯和電極(ji)材料的選擇
　　爲了(le)适應不同介質的(de)測量條件,如流體(tǐ)介質的溫度、壓力(lì)、腐蝕性、磨損性等(deng)的要求，要選用不(bú)同的内襯、電極材(cái)料。若傾向于耐磨(mó)損性能,則建議選(xuan)擇聚㊙️氨酯橡膠材(cái)料，若傾向于耐腐(fǔ)😄蝕性能,則傾向選(xuǎn)擇♋聚四氟乙烯材(cái)料。
5.3保證被測流體(ti)滿管
　　在對電磁流(liu)量計進行安裝的(de)過程中,需确保流(liú)量計測🌂量♻️管内部(bu)充滿流動流體。主(zhu)要依據是在電磁(ci)💋流量計對管道💚内(nei)部流量水平進行(hang)測量的過程中☎️，所(suo)獲取的主要因素(sù)包括斷面面積及(jí)平面流動速度這(zhè)兩個方面,以上兩(liang)項指标之積爲電(diàn)🔞磁流量計最終顯(xiǎn)示的測量數值。故(gu)電磁流量計測量(liàng)管隻有在滿溢狀(zhuang)态✌️下☎️才能确保所(suǒ)獲取數據的精準(zhun)可靠。在水平安裝(zhuāng)電磁流量計的過(guo)程中,需要将流量(liang)計🌈置于管道最底(di)部。在✔️此基礎上,針(zhēn)對氣液🔱混合或固(gu)液混合的♌管道而(ér)言,除需要按照以(yi)上方式進行安裝(zhuāng)外，還需以傾斜姿(zī)态放置流量計,避(bi)免混相流體當中(zhōng)的氣體或固體出(chū)現分♊離,影響測量(liàng)的正确性。
5.4接地和(he)接液
　　需要做好在(zai)電磁流量計安裝(zhuāng)過程中接地及接(jie)液方面的工作。爲(wei)确保流量計的平(ping)穩、可靠運行,需設(shè)置一個零❌電位的(de)基準點🌂作爲參照(zhào)。在此過程中,接液(yè)處理的核心将管(guan)道内部導電液體(tǐ)接地設置爲零電(diàn)位的基準點參照(zhào);而同時接地處理(lǐ)的核心是避免電(dian)磁流量計在測量(liàng)🈲流體流速過🚶程中(zhong)受幹擾👣影響,并對(duì)電磁流量計進行(háng)合☔理的安全保護(hu)。與此同時,接地處(chu)理還能使靜🤟電感(gan)應及電磁感應所(suo)可能誘發的噪聲(shēng)電壓得到有效抑(yì)制,剔除對測量數(shù)據的幹擾👣。通過對(duì)接地電阻水平的(de)控制,使回路雜散(sàn)電流壓降水平明(ming)顯降📐低,依賴于降(jiang)低共模幹擾💯電壓(yā)的方式🛀🏻。
5.5接地具體(tǐ)要求
　　傳感器必須(xu)單獨接地(接地電(diàn)阻100Q以下)。分離型原(yuán)則上接地應🧑🏾‍🤝‍🧑🏼在傳(chuan)感器一側,轉換器(qì)接地應在同一接(jie)⭐地點。如傳感器裝(zhuang)在有陰極腐蝕保(bao)護管道上，除了傳(chuán)感器和接地環一(yi)起接地外，還要用(yong)較粗銅導線(16mm2)繞過(guo)傳感器跨接管道(dào)兩連接☎️法蘭上，使(shi)陰極保護電流與(yǔ)傳感🔴器之間隔離(lí)。有時雜散電❗流過(guo)大,如電解槽沿着(zhe)電解液的洩漏電(diàn)流♻️影響流量計的(de)正常測量,則可采(cǎi)取流量傳感器與(yǔ)其連接的工藝之(zhi)間❓電氣隔離的辦(ban)法。同🔞樣有陰極保(bǎo)護的管線上，陰極(jí)保護電流影響測(cè)量時,也可采👉取本(běn)方法。
6主要故障源(yuan)和故障現象
　　因外(wai)界原因導緻儀表(biǎo)出現故障主要有(yǒu)三個方面:一🌍是🔴現(xian)場管道系統及安(ān)裝引起的故障;二(èr)是由被測介🔆質即(jí)流體方面引起的(de)故障;三是由現場(chang)環境因素引💯起的(de)故障。具體💃分析内(nèi)容見表🔞1。
 
　　除了以上(shang)故障因素外，根據(jù)維護使用經驗，我(wo)們還要關❌注因儀(yi)表井進水、電極老(lao)化等因素帶來的(de)故障,從設計選型(xing)階段就應💜考慮傳(chuan)感器的防護等級(ji)☎️或電極材料。
7結束(shu)語
　　除選型和安裝(zhuāng)方面的質量控制(zhi)措施對于提高電(dian)⚽磁流量計正确性(xing)有重要影響外，在(zai)電磁流量計投人(ren)運行的後期維護(hu)管理工作中,還需(xu)着重做好對電磁(cí)流🚶量計電極污染(rǎn)的防治工作，及時(shi)對污染區域進行(háng)清垢處理,同時定(ding)期對接地電阻數(shù)值進行測量,以保(bao)障電磁流量計能(neng)夠在安全👄範圍内(nei)可靠、高效的運行(háng),獲取精确的測量(liang)數據。

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