应用探讨——电磁流量计应用——发帖整理

quote:以下是引用葫芦娃在2012-03-02 11:14:20的发言：
在决定选用电磁流量计作为流量计表之后,首先需要确定下述几个工艺参数,然后根据参数正确选择使用仪表。这些工艺参数分别是: 被测介质的性质(是否为电导液体,是否有腐蚀性,是否含固体颗粒)；工艺管道内径,材质(是否为非金属管道或内部涂敷绝缘材料的管道) ;被测介质的温度、 压力、 流量; 仪表安装位置和场所(室内或室外, 地上或地下, 以便解决定防水等级和防爆要求) ;仪表形式(一体或分体型,分体型传感器与转换器之间电缆长度) 等。
使用电磁流量计的前提是被测介质必须导电,介质的电导率只要超过仪器的阈值, 即使有变化也不会影响测量值。
<1>口径与量程的选择
电磁流量计是一种作为直管段连接在工艺管道上的流量计,因此必须首先确定它的口径,传感器口径不一定与工艺管道口径相同, 应视流量而定。（事例1：设计选型按管道口径来定传感器口径,因实际用量小,仪表投运后不计量,造成仪表安装失败, 重新设计装表。）
下面分四种情况来考虑:
[1] 对于粘度不高的液体(例如水) , 管道流速大多设计成经济流速, 即( 1.5~ 3m/s) , 在这种管段上,一般来说都选择传感器口径与管道口径相同或者略小一些(可在传感器前后安装变径管)。选择传感器口径时,最好让传感器内满度流量时的流速在1.0~ 10m/s之间。上限流速在原理上是不受限制的,但流速太高,使衬里受到较强的冲刷, 容易被损坏,建议流速不超过5m/s, 超过10m/s的流速就极为罕见了,因此,传感器口径也不能选的太小。满度流量时的流速下限一般为1m/s, 最小也要大于0.5m/s,否则不能保证计量精度。
[2] 对于粘度稍大或有沉积物的液体, 选用传感器口径时应使流速不低于2m/s, 最好选用3~ 4m/s或更高些,以便用液体自清洁,防沉积。
[3] 对于矿浆等磨损性能强的液体, 常用流速应低于2m/s, 最大不超过3m/s, 以降低对衬里和电极的磨损。
[4] 对于接近阈值的低导电率液体,在选用传感器口径时,应尽可能使用较低流速(略小于0. 5m/ s,最大不超过1m/s) , 因为流速提高, 流动噪声会增加,而出现输出晃动现象(关于流动噪声见电极材料一节电极表面效应部分)。

---

quote:以下是引用葫芦娃在2012-03-02 11:15:16的发言：
<2>衬里材料的选择
传感器常用的衬里材料有氟塑料、氯丁橡胶、聚氨酯橡胶、氧化铝陶瓷和玻璃钢等。氟塑料包括聚氟乙烯( PTFE)、全氟乙丙稀( F- 46 或FEP)、改性聚四氟乙烯( PFA)、四氟乙烯与乙烯供聚物( F- 40)。根据介质的情况可选用不同的衬里,例如,污水( 河水)、泥浆计量应选用聚氨酯橡胶衬里, 高炉炉壁循环水泄漏检测计量,要求其一致性强, 温度高, 这种情况下要选用氧化铝陶瓷衬里。下面就常用衬里作一简介。
[1] 聚四氟乙烯 在氟塑料中有最优的耐化学腐蚀特性,除三氟化氯、液氟、液氧等,可以抗所有化学介质的腐蚀。可耐180℃的高温介质, 适宜腐蚀性介质,但耐磨损性能差。由于它与测量管不能粘接,也不能注塑,只能与测量管紧贴配套,因此不能用于负压状态。它内表面光滑, 不宜附着沉积层,也适宜卫生类介质。
[2] 改性聚四氟乙烯 性能与聚四氟乙烯基本相同,他可以模压或注塑成型,与测量管有较强的粘接力,能用于管道负压状态。
[3] 聚丁橡胶 耐一般低浓度酸、碱、盐介质的腐蚀,有极好的弹性, 高强的扯断力, 耐磨性能好。可耐80℃以下的介质温度。不耐氧化性的介质的腐蚀。较多用于水和一般污水。
[4] 聚氨酯橡胶 有极好的耐磨性能,相当天然橡胶的10 倍。耐腐蚀性差,不能用于酸、 碱液和有机溶剂混合液。适用于较低的温度(一般在 40 ℃以下)。使用于含固体颗粒的矿浆等介质。
[5] 氧化铝陶瓷 耐磨性能约为聚氨酯橡胶的10倍。高温高压下不变形,但不耐介质温度剧变、耐腐蚀,耐机械冲击性差,防止夹装受力不均。
<3> 电极材料和电极形式的选择
[1]电极材料的选择。
对测量介质的耐腐蚀是选择电极材料首先考虑的因素,其次是考虑钝化等表面效应及所形成的噪声。电磁流量计电极的耐腐蚀性要求很高,不允许腐蚀,或严格地说只允许极低的腐蚀速率,否则会破坏电极与衬里间的密封性。若介质泄漏,轻则破坏绝缘使仪表不能工作,重则完全损坏传感器。
常用电极材料有含钼不锈钢(Mo2Ti) 、哈氏合金(Hc,HB)、钛、钽、铂铱合金等。此外还有导电橡胶。导电氟塑料等低噪声电极。
[2]电极表面效应。
电极的耐腐蚀性是选择材料的重要因素, 但是电极的表面效应又是影响使用的一个因素,有时材料对介质有很好的耐腐蚀性, 但不一定是适用的电极材料, 还要考虑电极表面效应的问题。
电极表面效应分为表面化学反应、 电化学及极化现象、 电极的触媒作用等三个方面。化学反应是指电极表面与被测介质接触后形成钝化膜和氧化层的反应。例如钽与水接触就会被氧化,生成绝缘层。电化学及极化现象会产生干扰电势而形成噪声。浆液噪声和流动噪声即是电极表面噪声的表现。
触媒作用是被测介质在电极的作用下产生化学反应而影响测量的现象。例如铂电极在测量双氧水时在电极表面生成气雾。

---

quote:以下是引用葫芦娃在2012-03-02 11:16:54的发言：
<4> 关于接地环的选择
电磁流量计工作时要求被测介质必须是地电位,一般是通过管道或法兰接地,若连接传感器的工艺管道相对被测介质是绝缘的( 塑料管道或有绝缘衬里的管道) ,就必须选用接地环或带接地电极的传感器,使被测介质处于地电位,在实际设计安装时容易被忽视。
接地环的形式又分为普通型和保护型, 一般使用普通型, 若被测介质是磨损性的, 宜使用带颈的保护接地环,以保护进口端的衬里, 延长使用寿命。若口径在200mm以下的电磁流量计,选用聚四氟乙烯衬里时,应选用接地环,以保证在管道连接安装时保护衬里不受损坏。接地环通常是不锈钢或Hc合金的。
电磁流量计接地时，应注意以下几点:
[1]传感器的测量管、外壳、屏蔽线、转换器及二次仪表都要接地。
[2]传感器、转换器应单独接地，绝对不要连在电动机、工艺管道上，接地电阻应小于10欧。
[3]传感器、转换器的接地在现场，去二次仪表的屏蔽层在控制室一侧接地，切勿多端接地， 以免因电位不同而引入干扰。
[4]传感器安装在金属管道上，可将传感器的接地导线按制造厂的要求连接在管道法兰上，
形成可靠的接地回路仪表的接地点应是一个独立的接地点，不允许与其他电气设备的接地
<5> 流量计类型的选择
电磁流量计按组装方式有一体型和分体型两种类型。在设计选型时应充分重视(最容易被忽视) ,在地下或易被水淹的地方装表,一定选用分体型安装方式,同时选好连接电缆的长度。(事例:：净化站在仪表井内安装4 台一体型电磁流量计,在一次跑水事故中被淹,结果表头(电路板部分)全部损坏,净化站无法正常工作,影响了公司生产。)
[1]分体型是电磁流量计较普遍的应用形式。传感器单独接在工艺管道上,转换器安装在相距数米或百余米的其他地方, 中间用电缆相连接。分体型的流量计可以使得转换器远离环境比较恶劣的现场,也便于观测和调整设定的参数。
[2]一体型是将转换器和传感器组装在一起成为一个整体,连接线在仪表内部, 使用比较简单,而且由于不用长电缆,外界干扰比较小。一体型的流量计一般用于小口径的仪表,但是若传感器安装在高处或难于观测的场合, 高温或有较大振动的场合,转换器的电子元件较难承受,则不宜使用一体型的电磁流量计。
<6> 防护等级的选择
防护等级根据仪表的实际工作条件而定， 若仪表在地面以下处于水淹状态选 IP68 防护等级; 若仪表安装在地面以上，并且环境不潮湿，则选 IP65 防护等级

---

quote:以下是引用々稻草人々在2012-03-05 10:32:47的发言：
仪表选型注意事项：
仪表的选型是仪表应用中非常重要的工作，据有关资料表明，仪表在实际应用中有2/3的故障是仪表的错误选型和错误的安装而造成的,，特别注意。
　　·收集数据
　　①被测流体名称；
　　②最大流量、最小流量；
　　③最高工作压力；
　　④最高温度、最低温度。
　　·被测流体必须具备一定的导电性，导电率≥5uS/cm。
　　·最大流量和最小流量，必须符合下表中的数。(扩展流程范围0.1～15m/s)
　　电磁流量计产品特点：
　　1、 高清晰度背光LCD显示，全中文菜单，使用方便、操作简单；
　　2．能测量导电液体或固液两相流的流量，管道无附加压力损失
　　3． 结构简单、安装使用方便、测量精度高、工作可靠
　　4．测量结果不受被测液体的压力、温度、密度、粘度等物理参数影响，适用范围广
　　5． 具有双向流量测量功能，能显示正、反向流量，并具备双向电流、频率输出，分别记录、保存
　　6．具备上下限设定和报警功能，用户可自行设定上下限值超限时有报警指示，并具备输出接口
　　7． 具有故障自诊断功能，当励磁线圈开路时，能自动报警并显示，可以判别传感器是否空管
　　8．具有4-20毫安电流信号输出和流量脉冲信号输出
　　9． 可选RS485\RS232\HART通讯输出接口，可直接与上位机或二次仪表联网远传显示数据
　　10．采用EEPROM数据存储技术，具备历史数据的存储与查询功能
　　11．公称通径DN15～DN3000。传感器衬里和电极材料有多种选择
　　12．转换器采用新颖励磁方式，功耗低、零点稳定、精确度高。流量范围度可达1500：1
　　13．转换器可与传感器组成一体型或分离型及高压型和防爆型

---