1.介紹

電磁流量計(jì)(EMF)是由法拉第電磁感應(yīng)定律制成的測量導(dǎo)電液體體積流量的儀器。電動(dòng)勢是在20世紀(jì)50年代早期工業(yè)化的。近年來，電動(dòng)勢的產(chǎn)生已占全球工業(yè)流量計(jì)總數(shù)的5% ~ 6.5%，特別是自2000年以來，這個(gè)數(shù)值逐年增加。電磁流量計(jì)作為一種工業(yè)流量測量儀器，在安裝和使用中有一定的技巧和注意事項(xiàng)。在本文中，我將根據(jù)自己的親身經(jīng)歷與大家討論，希望能為電磁流量計(jì)的正確安裝和使用做出貢獻(xiàn)。

2.磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)

電磁流量計(jì)的測量通道為光滑的直管，帶有開口流量檢測器，不易堵塞，適用于測量含有固體顆粒或纖維的液固兩相流體，如紙漿、水煤漿、紙漿、泥漿和污水。

它不會(huì)因流量檢測而產(chǎn)生壓力損失。儀器的阻力僅為沿相同長度管道的阻力，節(jié)能效果明顯，適用于阻力損失低的大口徑供水管道嘴。

電磁流量計(jì)測得的體積流量不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率明顯變化的影響(只要高于某一閾值即可)；

與大多數(shù)其他流量計(jì)相比，其前直管段要求較少；
電磁流量計(jì)測量范圍大，通常為20: 1 ~ 50: 1，流量范圍寬。全液體流速可在0.5 ~ 10m/s范圍內(nèi)選擇。某些類型的儀器可根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行膨脹和減小流量(例如，提供4位電位計(jì)來設(shè)置儀器常數(shù))，而無需離線進(jìn)行實(shí)際流量校準(zhǔn)。

電磁流量計(jì)的直徑范圍比其他類型的流量計(jì)寬，從幾毫米到3米不等。只要脈動(dòng)頻率遠(yuǎn)低于激勵(lì)頻率，就可以測量正負(fù)雙向流和脈動(dòng)流。儀器輸出本質(zhì)上是線性的；

選擇流體接觸件的材料種類很容易，可用于腐蝕性流體。

當(dāng)然，電磁流量計(jì)也有缺點(diǎn)。例如，它不能測量電導(dǎo)率非常低的液體，如石油產(chǎn)品和有機(jī)溶劑。無法測量含有越來越大氣泡的氣體、蒸汽和液體；由于襯里材料和電絕緣材料的限制，通用電動(dòng)勢不能用于測量較高溫度下的液體。

3.安裝和使用注意事項(xiàng)

3.1使用時(shí)的一般注意事項(xiàng)

液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率，電導(dǎo)率分布應(yīng)大致均勻。因此，流量傳感器的安裝應(yīng)避免容易出現(xiàn)不均勻?qū)щ娦缘牡胤剑纾后w藥物應(yīng)添加在其上游附近，液體添加點(diǎn)zui應(yīng)位于傳感器的下游。使用時(shí)，傳感器測量管必須充滿液體(非滿管類型除外)。當(dāng)液體混合時(shí)，它們的分布應(yīng)該大致均勻。液體應(yīng)與地電位相同，并且必須接地。例如，當(dāng)絕緣材料如塑料用于工藝管道時(shí)，輸送的液體會(huì)產(chǎn)生摩擦靜電和其他原因，導(dǎo)致液體和地面之間的電位差。

3.2流量傳感器的安裝

3.2.1安裝地點(diǎn)

一般來說，電磁流量傳感器外殼的防護(hù)等級(jí)為IP65(國標(biāo)4208規(guī)定的防塵防水等級(jí))，安裝地點(diǎn)有以下要求:

1)測量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)導(dǎo)致相分離的地方；當(dāng)測量雙組分液體時(shí)，避免將其安裝在混合不均勻的下游。測量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，應(yīng)將其安裝在完全完成的反應(yīng)段的下游；2)盡可能避免測量管內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓；
3)選擇振動(dòng)小的地方，尤其是集成儀器；
4)避開附近的大型電機(jī)和變壓器，以避免電磁干擾；
5)易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的地方；
6)盡可能避免周圍環(huán)境中濃度高的腐蝕性氣體；
7)環(huán)境溫度在-25/-10 ~ 50/600℃范圍內(nèi)。集成結(jié)構(gòu)的溫度也受電子元件的限制，范圍較窄。
8)環(huán)境相對(duì)濕度在10% ~ 90%之間；
9)盡可能避免陽光直射；
10)避免雨水浸泡。

如果防護(hù)等級(jí)為IP67(防塵防淹等級(jí))或IP68(防塵防潛水等級(jí))，則不需要上述兩項(xiàng)要求(8)和(10)。

3.2.2直管長度要求

為了獲得正常的測量度，電磁流量傳感器的上游也應(yīng)具有一定長度的直管，但其長度低于大多數(shù)其他流量計(jì)的長度。90 & ordm彎曲管道、T形管道、同心異徑管和全開閘閥后，一般認(rèn)為只要直管段距離電極中心線(不是傳感器入口端的連接表面)的直徑(5D)為5倍，就需要10D適用于不同開度的閥門。下游直管段為(2 ~ 3) d或不需要；然而，必須防止蝶閥板伸入傳感器測量管。各種標(biāo)準(zhǔn)或驗(yàn)證規(guī)定提出的上游和下游直管段的長度也不一致，收集情況見表1。要求比平時(shí)高。這是因?yàn)橐_保滿足0.5級(jí)精密儀器的當(dāng)前要求。表1

如果閥門可以打開使用，則閥門關(guān)閉方向和電極軸應(yīng)為45度或更大。角度安裝時(shí)，附加誤差可以大大減小。

3.2.3安裝位置和流向

傳感器安裝方向可以是水平、垂直或傾斜的，不受限制。然而，固液兩相流體嘴的測量是垂直安裝的，并從底部流向頂部。這樣，可以避免水平安裝過程中襯里下半部嚴(yán)重局部磨損和低流速下固相沉淀的缺陷。

水平安裝時(shí)，使電極軸平行于地平線，而不是垂直于地平線，因?yàn)榈撞康碾娙菀妆怀练e物覆蓋，頂部的電容易被液體中偶爾出現(xiàn)的氣泡擦到電極表面，導(dǎo)致輸出信號(hào)波動(dòng)。在圖1所示的管道系統(tǒng)中，c和d是合適的位置；甲、乙、戊是不利的位置。B處液體可能不滿，A和E處氣體可能容易積聚，E處傳感器的后管段可能短或不滿。排出口嘴如“F”形所示。對(duì)于固液兩相流，位置C也不合適。

3.2.4應(yīng)安裝旁通管、易清洗接頭和預(yù)設(shè)的入口孔，以便在工藝管道繼續(xù)流動(dòng)且傳感器停止流動(dòng)時(shí)，便于檢查和調(diào)整零點(diǎn)。然而，由于投資和位置空間的限制，大直徑管道系統(tǒng)通常難以實(shí)現(xiàn)。很難根據(jù)電極的污染程度校正測量值或確定不影響測量值的污染程度判斷標(biāo)準(zhǔn)。除上述之外，使用非接觸電極或帶有刮刀去除裝置電極的儀器可以解決一些問題，有時(shí)需要去除內(nèi)壁上的附件，如圖2所示，這可以在不去除傳感器的情況下就地去除。

對(duì)于管徑大于1.5~1.6m的管道，在靠近電動(dòng)勢的管道中預(yù)先設(shè)置孔，以便在管道系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)清潔傳感器測量管的內(nèi)壁。

3.2.5負(fù)壓管道系統(tǒng)的安裝

氟塑料襯里傳感器必須小心地應(yīng)用于負(fù)壓管道系統(tǒng)。正壓管道系統(tǒng)應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓，例如液體溫度高于室溫的管道系統(tǒng)。關(guān)閉傳感器上游和下游的截止閥以停止操作后，由于流體冷卻收縮，將形成負(fù)壓。負(fù)壓防止閥應(yīng)安裝在傳感器附近，如圖3所示。一些制造商規(guī)定，應(yīng)用于負(fù)壓管道系統(tǒng)的聚四氟乙烯和聚四氟乙烯塑料襯里的壓力可以在200℃、100℃和130℃下使用，壓力必須分別大于27、40和50千帕。

3.2.6接地

傳感器必須單獨(dú)接地(接地電阻100ω；以下內(nèi)容)。原則上，分離型應(yīng)在傳感器側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器應(yīng)在同一接地點(diǎn)接地。如果傳感器安裝在具有陰極腐蝕保護(hù)的管道上，除了將傳感器與接地環(huán)一起接地外，還應(yīng)使用更粗的銅線(16mm2)繞過傳感器跨接管道的兩個(gè)連接法蘭，以將陰極保護(hù)電流與傳感器隔離。

有時(shí)候雜散電流太大。如果電解槽沿電解質(zhì)的泄漏電流影響電動(dòng)勢的正常測量，可以采用流量傳感器和與之相連的過程之間的電絕緣方法。當(dāng)陰極保護(hù)電流影響具有陰極保護(hù)的管道上的電動(dòng)勢測量時(shí)，也可以使用該方法。

3.3轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜

集成電動(dòng)勢無獨(dú)立轉(zhuǎn)換器安裝；分體式轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀器室內(nèi)，位置選擇廣泛，環(huán)境條件優(yōu)于傳感器，防護(hù)等級(jí)為IP65或IP64(防塵防濺)。安裝場地的要求與3.2.1、3)、4)、6)、8)、9)和10)中的要求相同。環(huán)境溫度受電子器件限制，工作溫度范圍比7)中列出的溫度范圍窄。

轉(zhuǎn)換器和傳感器之間的距離取決于待測介質(zhì)的電導(dǎo)率和信號(hào)電纜的類型，即電纜的分布電容、導(dǎo)體的橫截面、屏蔽層的數(shù)量等。應(yīng)使用制造商隨儀器(或指定型號(hào))連接的信號(hào)電纜。對(duì)于低電導(dǎo)率和長傳輸距離的液體，還需要三層屏蔽電纜。通用儀器。使用說明。對(duì)于不同電導(dǎo)率的液體，給出了相應(yīng)的傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜在工業(yè)用水或酸堿溶液中使用時(shí)，通常可以承載100米的距離。

為了避免干擾信號(hào)，信號(hào)電纜必須單獨(dú)插入接地保護(hù)鋼管中，信號(hào)電纜和電源線不能安裝在同一鋼管中。

結(jié)論

隨著企業(yè)全面走向市場，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理將進(jìn)一步深化，流量計(jì)量將變得越來越重要。電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測量儀器之一，如何在合理選擇的基礎(chǔ)上正確安裝和使用，已成為發(fā)揮其作用的關(guān)鍵問題。因此，自動(dòng)化儀表專業(yè)人員在具備一定專業(yè)知識(shí)的前提下，有必要掌握一定的技能和方法來正確安裝和使用它們。只有這樣才能滿足企業(yè)的要求，使流量測量發(fā)揮重要作用。

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