您好,澳门金沙788633.com官方网站欢迎您!

单位换算|官方微信|加入收藏|联系澳门金沙788633.com

插入式电磁流量计

全国咨询服务热线:

0517-8699832618952302362

资讯资讯

联系大家

热门文章

电磁流量计原理,选型,优缺点,分类,安装,维护,故障等详谈

来源:编辑:发表时间:2017-10-18 09:03:33

        电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。上世纪50年代电磁流量计实现了工业化应用,近年来世界范围的产量约占工业流量仪表数量的50%。在巴彦淖尔紫金锌业有限企业20万t湿法锌冶炼系统各工艺流量检测仪表中,电磁流量计的使用量达到了95%。本文结合生产实际,先容电磁流量计的选位、安装、维护、故障处理,为合理选择和应用电磁流量计提供借鉴。
 
1电磁流量计的工作原理、结构、分类
        及特点
1.1工作原理和结构
        电磁流量计的基本原理就是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向遵循“弗来明右手规则”,其计算式如下:
        E=kBDV(1)
式中:E为感应电动势,即流量信号,V;k为系数;;B为磁感应强度,T;D为测量管内径,mo
        电磁流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。测量管上下装有励磁线圈,通励磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势送到转换器。励磁电流由变送器提供。
1.2种类
        电磁流量计按励磁电流方式可划分为:直流励磁;交流(工频或其他频率)励磁;低频方波励磁。
1.2.1直流励磁
        直流励磁方式用直流电产生磁场或采用永久磁铁,它能产生一个恒定的均匀磁场。这种直流励磁变送器最大的优点是受交流电磁场干扰影响很小,因而可以忽略液体中自感现象的影响。但是,使用直流磁场易使通过测量管道的电解质液体被极化,即电解质在电场中被电解,产生正负离子。在电场力的作用下,负离子跑向正极,正离子跑向负极,导致正负电极分别被相反极性的离子所包围,严重影响仪表的正常工作。所以,直流励磁一般只用于测量非电解质液体.
 
1.2.2交流励磁
        目前工业上使用的电磁流量计,大都采用工频(50Hz)电源交流励磁方式,即它的磁场是由正弦交变电流产生的,所以产生的磁场也是一个交变磁场。交变磁场变送器的主要优点是消除了电极表面的极化干扰。另外,由于磁场是交变的,所以输出信号也是交变信号,放大和转换低电平的交流信号要比直流信号容易得多。
        值得注意的是,交流磁场会带来一系列的电磁干扰问题,例如正交干扰、同相干扰等,这些干扰信号会与有用的流量信号混杂在一起。如何正确区分流量信号与干扰信号,并如何有效地抑制和排除各种干扰信号,是交流励磁电磁流量计在实际使用中应注意的问题。
1.2.3低频方波励磁
        低频方波励磁能避免交流磁场的正交电磁干扰,消除由分布电容引起的工频干扰,抑制交流磁场在管壁和流体内部引起的电涡流,排除直流励磁的极化现象。
 
1.3特点
        电磁流量计的优点是不易阻塞,适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体,如纸浆、水煤浆、矿浆、泥浆和污水等,还可用于测量强酸、强碱等强腐蚀液体。由于不产生因检测流量所形成的压力损失,对于要求低阻力损失的大口径供水管道最为适合,其不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率(只要在某阂值以上)变化明显的影响。与其他大部分流量仪表相比,前置直管段要求较低。
        电磁流量计测量范围大,可选流量范围宽,满度值液体流速可在0.5-12m/s内选定。口径范围比其他品种流量仪表宽,从几毫米到3米。可测正反双向流量。
 
        电磁流量计的缺点是不能测量电导率很低的液体(电导率小于5林slom),如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。
 
2电磁流量计的选型
2.1精度等级和功能
        电磁流量计的测量精度误差为士0.5%的最大测
量值。巴彦淖尔紫金企业锌冶炼系统使用的是西门子SITRANS.F M智能型多功能型电磁流量计,其具有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信,可以连接HART协议系统等功能
 
2.2流速、满度流f、口径
        电磁流量计满量程流量时,液体流速可在1-12m/s范围内选用,范围比较宽。上限流速通常不超过5m/s,满度流量的流速下限一般为I m/s,用于矿浆等磨耗性强的流体,常用流速应低于2-3m/s,以降低衬里和电极的磨损。
 
        电磁流量计可提供产品的口径从10mm到3 000mm,实际应用以中小口径居多。巴彦淖尔紫金企业使用的近百台仪表中,50mm以下小口径、65 -250mm中口径、300-900mm大口径所占比例分别为10%,87%,3%0
 
2.3对测最液体电导率的要求
        使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的,通用的电磁流量计阑值在(5x 10')-1O's/cm之间,视型号而异。
 
2.4测It液体中含有的混入物
        锌冶炼湿法系统中的浆液内有较大颗粒,其擦过电极表面,使流量信号不稳。以80 mm口径电磁流量计作清水和浆液流量对比试验,流量计示值变化7%-10%,装有磁通检测线圈的仪表示值误差在正负2%FS以内。
 
2.5与流体接触的零部件材料
        与流体接触的传感器零部件有衬里(或绝缘材料制成的测量管)、电极、接地环和密封垫片,其材料的耐腐蚀性、耐磨耗性和使用温度上限等都不影响仪表对流体的适应性。由于零部件少,形状简单,材料选择灵活,电磁流量传感器对流体的适应性强。
 
        (1)衬里材料(或直接与介质接触的测量管)。常用的有氟塑料、聚氨醋橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。近年有采用高纯氧化铝(99.7%AI203)陶瓷制成衬里的,但只限中小口径传感器。
        (2)测量电极和接地环材料。电极对测量介质的耐腐蚀性是首先考虑的因素,其次考虑是否会产生钝化等表面效应和所形成的噪声。
        电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高,常用金属材料有哈氏合金(耐蚀镍基合金)、铂铱合金,几乎可覆盖全部化学液。此外还有适用于矿浆液等的低噪声电极,有导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极,或包覆这些材料的金属电极。
        接地环连接在塑料管道或衬绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,其耐腐蚀性要求比电极低,需定期更换,通常选用不锈钢材质,如金属工艺管道直接与流体接触就不需要接地环。
 
2.6使用注意事项
        使用时传感器测量管必须充满液体。有混合时,其分布应大体均匀。液体应与地同电位,必须使用接地环接地。如工艺管道用塑料等绝缘材料时,输送液体产生摩擦静电等原因,造成液体与地间有电位差。
 
3流量传感器的安装
3.1安装场所
        通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65,其安装有以下要求:
        (1)测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所;测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段的下游;
        (2)尽可能避免测量管内变成负压;
        (3)选择震动小的场所,特别是一体化型电磁流量计;
        (4)避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰;
        (5)安装在易于实现传感器单独接地的场所;
        (6)尽可能避开高浓度腐蚀性气体;
        (7)环境温度在一25/-10.50/600℃范围内;
        (8)环境相对湿度在10%-90%范围内;