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电磁流量计

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阐述电磁流量计在化工中的应用和常见故障探讨

收入:作著:展现耗时:2023-03-16 08:58:09

  摘要:阐述了电磁流量计在化工(gong)申的(de)(de)(de)应(ying)用(yong)。选型要点(dian)及(ji)应(ying)用(yong)中常见故(gu)障的(de)(de)(de)探讨(tao)。在炼油、化工(gong)生产中,有(you)些液(ye)体介质(zhi)是具有(you)导电性(xing)的(de)(de)(de),因而可以(yi)应(ying)用(yong)电磁(ci)感应(ying)的(de)(de)(de)方法去(qu)测量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。电磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)计的(de)(de)(de)特点(dian)是能(neng)够测量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)酸、碱、盐溶液(ye)以(yi):虽含(han)有(you)固(gu)体颗(ke)粒例如(ru)泥浆)或纤(xian)维液(ye)体的(de)(de)(de)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)。电磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)计通常由传(chuan)感器、转换嚣和显示(shi)仪组成。

 
1、前言
电磁流量变送器由传感器和转换器两部分组成。被测流体的流量经传感器变换成感应电势,然后再由转换器将感应电势转换成统一的直流标准信号(4—20mA)作为输出。
 
2、工作原理及安装注意事项
2.1工作原理
电磁流量计的工作原理是以感应定律为基础的。当一个导体在电磁场中运动,并且运动方向垂直于电磁场,那么感应电动势垂直于导体运动方向和电磁场方向。电动势的值与昌钵的速度和磁通密度f茨正比。当导电流体以平均速度Ⅶ'n,滟过一根内径为D(m)的管子时,在管子中存在一个均匀的磁通密度为Bm的磁场,那么就可感应到一个垂直于电磁场方向和流动方向的电动势E(v),感应电势的方向可以由右手定则判断:
 
E=D·V·B(v)(1)
体积流量Q可以从下列方程中得到:Q=n/4·D2.V(m3/S)(2)
 
从方程(1)和方程(2)中得到:Q=n/4·D/B·E(m3/s)
 
因此,电动势可表示为:E=n/4·D/B·Q(v)(3)
 
如果B是个常数,那么从(3)中可以知道,Q与E成正比。只要测出E就可得到体积流量Q(m3/s)。
 
22安装注意事项
1)变送器的安装位置,要选择在任f司耐候测量导管内都能充满液体,以防止由于测量导管内没有液体而指示不在零点所引起错觉。很好垂直安装,减少由于液体流过在电极上出现气泡造成的误差。
 
2)变送器的安装地点要远离一切磁源(例如大功率电机、变压器等),不能有振动。
 
3)管路设计应确保液体中不会分离出气体,流量十应安装在f圈的上游,因为由于阀的作用,使管道中压力降低,从而产生气泡。
 
4)电磁流量计的信号比较徼弱,在满量程时只有2.5~8mV,流量很小时,输出仅有几微伏,外界略有干扰就能影响测量的;隹确度。因此,变送器的外壳、屏蔽线、测量导管以及变送器两端的管道都要接地。并且要求单独设置接地点,很好不要连接在电机、电器等公用地线或上下水道上。
 
5)被测流体的流向与流量计的标记—致。6l为获得正常测量精确度,电磁流量计传感器上游要有一定长度直管段,9护弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常认为只需离中心线5倍直径(5D)长度的直管段,不同开度的阀则需1OD:下游直管段为(2~3)D或无要求。
 
3、流量计选型考虑要点
3.1、衬里材料(或盔接与介质接触的测量管)
常用的衬里材料有氟塑料、聚氨醋橡胶、氯丁橡胶和陶瓷等。氟塑料包括聚四氟乙烯(F一4)、全氟乙丙稀(四氟乙烯和六氟丙烯共聚物,F-46,习称FEP)、四氟乙烯和乙烯共聚物(F一40)和四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)。玻璃钢有作衬里的也有单独制成测量管的。近几年有采用高纯氧化铝(99.7%AL2O3)陶瓷制成衬里的,但只限于小口径传感器。
 
氯丁橡胶和玻璃钢用于非腐蚀性或弱腐蚀性液体,如工业用水、废污水及弱酸碱。氟塑料具有优良的耐化学腐蚀性,但耐磨性差,不能用于测量矿浆液。氯塑料_中最早应用的是聚四氟乙烯,因与测量管间仅靠压贴,无粘结力,不能用于负压管道。聚氨酯橡胶有极好的耐磨耗性,但耐酸碱的腐蚀性较差。氧化铝陶瓷有极好的耐磨性和对强酸碱的耐腐蚀性,应用于具有腐蚀性的矿浆。
 
3.2、电极和接地环材料
电极对测量介质的耐腐蚀是选择材科shou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。接地环连接在塑料管道或绝缘衬里金属管道的流量传感器两端,它们的耐腐蚀要求比电极低,允许有一定寓蚀,定期更换。通常选用耐酸钢或哈氏合金。
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4、电磁流量计应用中常见故障的探讨 
电磁流置计使用中的常见故障,有的是由于仪表本身元器件损坏 引起的故障,有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等 因素造成的故障,如显示波动、精度下降甚至仪表损坏等。它一般可以 分为两种类型:安装调试时出现的故障(调试期故障) 和正常运行时出 现的故障(运行期故障) 。 
 
4.1调试期故障 
常见的调试期故障通常由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响 等原因引起。 
1)安装方面:通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故 障,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点:或安装在自上 而下的垂直管上,可能出现排空。 
 
2) 环境方面:通常主要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰, 大型电磁波干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护 就可获得满意结果,但如遇到强大的杂散电流,尚需采取另外措施和流 量传感器与管道绝缘等。 3) 流体 面:被测液体中含有均匀分布的微小泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪表输出信 号会出现波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电 极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。测量混合介质 时,如果在混合未均匀前就进^流量传感进行测量,也将使输出信号产 生波动。
 
4.2运行期故障 
运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故 障,常见的运行期故障—般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环 境条件变化等因素引起。 
 
1) 传感器内壁附着层由于电磁流量计运行一段时间后,常会在传 感器内壁积聚附着层而产生故障。若附着物为绝缘层,则电极回路将出 现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则 电极回路将出现短路,仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁流 量计测量管内的附着结垢层。 
 
2) 雷电打击雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使 仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量 信号线等途径引入,尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。 
 
3)环境条件变化在调试期间由于环境条件尚好( 例如没有干扰 源),流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎 么良好)。
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