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電磁流量計的(de)工作原理(lǐ)

發布時(shí)間:2012-7-24 9:37:34

電磁流量計的(de)工作原理(lǐ)

電磁流量計的(de)事情原理(lǐ)是基于法拉第電磁感到定律。在電磁流量計中,丈量管内的(de)導電介質相稱于法拉第試驗中的(de)導電金屬杆,上下(xià)兩頭的(de)兩個(gè)電磁線圈孕育發生恒定磁場(chǎng)。當有導電介質流過期,則會孕育發生感到電壓(事情原理(lǐ)如下(xià)圖所示)。管道内部的(de)兩個(gè)電極丈量孕育發生的(de)感到電壓。丈量管道通(tōng)過不導電的(de)内襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和(hé)丈量電極的(de)電磁斷絕。

  電磁流量計事情原理(lǐ)圖

圖1 電磁流量計原理(lǐ)圖

B-磁通(tōng)密度;D-丈量管内徑;V-流量信号(電動勢);U-液體均勻軸向流速

  市場(chǎng)上電磁流量計的(de)功效差異較大(dà),簡樸的(de)就隻是丈量單向流量,隻輸出模仿信号動員(yuán)後位儀器|儀表;多(duō)功效儀表有測雙向流、量程切換、上下(xià)限流量報警、空管和(hé)電源|穩壓器堵截報警、小信号切除、流量表現和(hé)總量盤算(suàn)、主動查對(duì)和(hé)妨礙自診斷、與上位機通(tōng)訊和(hé)活動組态等。有些型号儀表的(de)串行數字通(tōng)訊功效可(kě)選多(duō)種通(tōng)訊接口和(hé)專用(yòng)芯片(ASIC),以毗連HART協議(yì)體系、PROFTBUS、Modbus、FF現場(chǎng)總線等。

  電磁流量計有一系列精良特性,可(kě)以辦理(lǐ)别的(de)流量計不易應用(yòng)的(de)題目,如髒污流、腐化(huà)流的(de)丈量。上世紀70、80年月(yuè)電磁流量在技能上有龐大(dà)突破,其應用(yòng)非常遍及。

  長(cháng)處:

  丈量通(tōng)道是段平滑直管,不會壅閉,實用(yòng)于丈量含固體顆粒的(de)液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水(shuǐ)等

  不孕育發生流量檢測所造成的(de)壓力喪失,節能結果好

  所測得(de)體積流量現實上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和(hé)電導率變革的(de)明(míng)顯影(yǐng)響;

  流量範疇大(dà),口徑範疇寬;

  可(kě)應用(yòng)腐化(huà)性流體。

  缺點:

  不克不及丈量電導率很低的(de)液體,如煤油成品

  不克不及丈量氣體、蒸汽和(hé)含有較大(dà)氣泡的(de)液體

  不克不及用(yòng)于較高(gāo)溫度。

  電磁流量計應用(yòng)範疇遍及,大(dà)口徑儀表較多(duō)應用(yòng)于給排水(shuǐ)工程;中小口徑常用(yòng)于高(gāo)要求或難測場(chǎng)合,如鋼鐵産業高(gāo)爐風口冷(lěng)卻水(shuǐ)控制,造紙産業丈量紙漿液和(hé)黑(hēi)液,化(huà)學産業的(de)強腐化(huà)液,有色冶金産業的(de)礦漿;小口徑、微小口徑常用(yòng)于醫藥産業、食品産業、生歸天學等有衛生要求的(de)場(chǎng)合。

1. 概 述

  電磁流量計(以下(xià)簡稱EMF)是利用(yòng)法拉第電磁感到定律制成的(de)一種丈量導電液體體積流量的(de)儀表。50年月(yuè)初EMF實現了(le)産業化(huà)應用(yòng),比年來(lái)天下(xià)範疇EMF産量約占産業流量儀表台數的(de)5%~6.5%。 70年月(yuè)以來(lái)出現鍵控低頻(pín)矩形波激磁方法,漸漸替換早期應用(yòng)的(de)工頻(pín)交換激磁方法,儀表性能有了(le)很猛進步,得(de)到更爲遍及的(de)應用(yòng)。

  2. 原理(lǐ)與機構

  EMF的(de)根來(lái)源根基理(lǐ)是法拉第電磁感到定律,即導體在磁場(chǎng)中切割磁力線活動時(shí)在其兩頭孕育發生感到電動勢。如圖1所示,導電性液體在垂直于磁場(chǎng)的(de)非磁性丈量管内活動,與活動偏向垂直的(de)偏向上孕育發生與流量成比例的(de)感到電勢,電動勢的(de)偏向按“弗來(lái)明(míng)右手規矩”,其值如下(xià)式 式中 E-----感到電動勢,即流量信号,V; k-----系數; B-----磁感到強度,T; D----丈量管内徑,m; --- 均勻流速,m/s。 設液體的(de)體積流量爲,則 式中 K 爲儀表常數,K= 4 KB/πD 。 EMF由流量傳感器和(hé)轉換器兩大(dà)部門構成。傳感器典範布局表示如圖2,丈量管上下(xià)裝有激磁線圈,通(tōng)激磁電流後孕育發生磁場(chǎng)穿過丈量管,一對(duì)電極裝在丈量管内壁與液體相打仗,引出感到電勢,送到轉換器。激磁電流則由轉換器提供。

  3、 優 點

  EMF的(de)丈量通(tōng)道是一段無阻流檢測件的(de)平滑直管,因不易壅閉實用(yòng)于丈量含有固體顆粒或纖維的(de)液固二相流體,如紙漿、煤水(shuǐ)漿、礦漿、泥漿和(hé)污水(shuǐ)等。 EMF不孕育發生因檢測流量所形成的(de)壓力喪失,儀表的(de)阻力僅是統一長(cháng)度管道的(de)沿程阻力,節能結果明(míng)顯,對(duì)付要求低阻力喪失的(de)大(dà)管徑供水(shuǐ)管道最爲得(de)當。 EMF所測得(de)的(de)體積流量,現實上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和(hé)電導率(隻要在某阈值以上)變革明(míng)顯的(de)影(yǐng)響。 與其他(tā)大(dà)部門流量儀表相比,前置直管段要求較低。 EMF丈量範疇度大(dà),通(tōng)常爲20:1~50:1,可(kě)選流量範疇寬。滿度值液體流速可(kě)在0.5~10m/s内選定。有些型号儀表可(kě)在現場(chǎng)憑據必要擴大(dà)和(hé)縮小流量(比方設有4位數電位器設定儀表常數)不必取下(xià)作離線實流标定。 EMF的(de)口徑範疇比其他(tā)品種流量儀表寬,從幾毫米到3m。可(kě)測正反雙向流量,也(yě)可(kě)測脈動流量,隻要脈動頻(pín)率低于激磁頻(pín)率許多(duō)。儀表輸出素質上是線性的(de)。 易于選擇與流體打仗件的(de)質料品種,可(kě)應用(yòng)于腐化(huà)性流體。

  4、 缺 點

  EMF不克不及丈量電導率很低的(de)液體,如煤油成品和(hé)有機溶劑等。不克不及丈量氣體、蒸汽和(hé)含有較多(duō)較大(dà)氣泡的(de)液體。 通(tōng)用(yòng)型EMF由于襯裏質料和(hé)電斷氣緣質料限定,不克不及用(yòng)于較高(gāo)溫度的(de)液體;有些型号儀表用(yòng)于過低于室溫的(de)液體,因丈量管外凝露(或霜)而粉碎絕緣。

  5、 分(fēn) 類

  市場(chǎng)上通(tōng)用(yòng)型産物(wù)和(hé)特别型儀表可(kě)以從差别角度分(fēn)類。 如按激磁電流方法分(fēn)别,有直流激磁、交換(工頻(pín)或其他(tā)頻(pín)率)激磁、低頻(pín)矩形波激磁和(hé)雙頻(pín)矩形波激磁。幾種激磁方法的(de)波形見圖3。 按輸出信号連線和(hé)激磁(或電源)連線的(de)制式分(fēn)類,有四線制和(hé)二線制。 按轉換器與傳感器組裝方法分(fēn)類,有分(fēn)散型和(hé)一體型。 按流量傳感器與管道毗連方法分(fēn)類,有法蘭毗連、法蘭夾裝毗連、衛生型毗連和(hé)螺紋毗連。 按流量傳感器電極是否與被測液體打仗分(fēn)類,有打仗型和(hé)非打仗型。按流量傳感器布局分(fēn)類,有短管型和(hé)插入型。 按用(yòng)途分(fēn)類,有通(tōng)用(yòng)型、防爆型、衛生型、防侵水(shuǐ)型和(hé)潛水(shuǐ)型等。

  6. 選用(yòng)思量要點

  6.1 應用(yòng)表面

  EMF應用(yòng)範疇遍及。大(dà)口徑儀表較多(duō)應用(yòng)于給排水(shuǐ)工程。中小口徑常用(yòng)于固液雙相稱難測流體或高(gāo)要求場(chǎng)合,如丈量造紙産業紙漿液和(hé)黑(hēi)液、有色冶金業的(de)礦漿、選煤廠的(de)煤漿、化(huà)學産業的(de)強腐化(huà)液以及鋼鐵産業高(gāo)爐風口冷(lěng)卻水(shuǐ)控制和(hé)監漏,長(cháng)間隔管道煤的(de)水(shuǐ)力運送的(de)流量丈量和(hé)控制。小口徑、微小口徑常用(yòng)于醫藥産業、食品産業、生物(wù)工程等有衛生要求的(de)場(chǎng)合。

  6.2精度品級和(hé)功效

  市場(chǎng)上通(tōng)用(yòng)型EMF的(de)性能有較大(dà)差異,有些精度高(gāo)、功效多(duō),有些精度低、功效簡樸。精度高(gāo)的(de)儀表根本偏差爲(0.5%~1%)R,精度低的(de)儀表則爲(1.5%~2.5%)FS,兩者代價相差1~2倍。因此丈量精度要求不很高(gāo)的(de)場(chǎng)合(比方非商業核算(suàn)僅以控制爲目标,隻要求高(gāo)可(kě)靠性和(hé)精良重複性的(de)場(chǎng)合)選用(yòng)高(gāo)精度儀表在經濟上是分(fēn)歧算(suàn)的(de)。 有些型号儀表聲稱有更高(gāo)的(de)準确度,根本偏差僅(0.2%~0.3%)R,但有嚴酷的(de)安置要求和(hé)參比條件,比方情況溫度20~22℃,前後置直管段長(cháng)度要求分(fēn)别大(dà)于10D,3D(通(tōng)常爲5D,2D)乃至提出流量傳感器要與前後置直管構成一體在流量尺度裝置上作實流校準,以淘汰夾裝不善的(de)影(yǐng)響。因此在多(duō)種型号選擇比力時(shí)不要單純隻看高(gāo)指标,要細緻閱讀制造廠樣本或闡明(míng)書(shū)做(zuò)綜合闡發。 市場(chǎng)上EMF的(de)功效差異也(yě)很大(dà),簡樸的(de)就隻是丈量單向流量,隻輸出模仿信号動員(yuán)後位儀表;多(duō)功效儀表有測雙向流、量程切換、上下(xià)限流量報警、空管和(hé)電源堵截報警、小信号切除、流量表現和(hé)總量盤算(suàn)、主動查對(duì)和(hé)妨礙自診斷、與上位機通(tōng)訊和(hé)活動組态等。有些型号儀表的(de)串行數字通(tōng)訊功效可(kě)選多(duō)種通(tōng)訊接口和(hé)專用(yòng)芯片(ASIC),以毗連HART協議(yì)體系、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現場(chǎng)總線等。

  6.3流速、滿度流量、範疇度和(hé)口徑

  選定儀表口徑不願定與管徑雷同,應視流量而定。流程産業運送水(shuǐ)等粘度差别的(de)液體,管道流速一樣通(tōng)常是經濟流速1.5~3m/s。EMF用(yòng)在如許的(de)管道上,傳感器口徑與管徑雷同即可(kě)。 EMF滿度流量時(shí)液體流速可(kě)在1~10m/s範疇内選用(yòng),範疇是比力寬的(de)。上限流速在原理(lǐ)上是不受限定的(de),然而通(tōng)常發起不淩駕5m/s,除非襯裏質料能蒙受液流沖洗,現實應用(yòng)很少淩駕7m/s,淩駕10m/s則更爲稀有。滿度流量的(de)流速下(xià)限一樣通(tōng)常爲1m/s,有些型号儀表則爲0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的(de)管系,從丈量精度角度思量,儀表口徑應改用(yòng)小于管徑,以異徑管毗連之。用(yòng)于有易粘附、沉積、結垢等物(wù)質的(de)流體,選用(yòng)流速不低于2m/s,最好進步到3~4m/s或以上,起到自排除、防備粘附沉積等作用(yòng)。用(yòng)于礦漿等磨耗性強的(de)流體,常用(yòng)流速應低于2~3m/s ,以低落對(duì)襯裏和(hé)電極的(de)磨損。 在丈量靠近阈值的(de)低電導液體,盡大(dà)概選定較低流速(小于0.5~1m/s),因流速進步活動噪聲會增長(cháng),而出現輸出擺蕩征象。 EMF的(de)範疇度是比力大(dà)的(de),通(tōng)常不低于20,帶有量程主動切換功效的(de)儀表,可(kě)淩駕50~100。海内可(kě)以提供的(de)定型産物(wù)的(de)口徑從10mm到3000mm,随然現實應用(yòng)還(hái)因其中小口徑居多(duō),但與大(dà)部門其他(tā)原理(lǐ)流量儀表(如容積式、渦輪式、渦街(jiē)式或科裏奧利質量式等)相比,大(dà)口徑儀表占據較大(dà)比重。某企業近萬台儀表中,50mm以下(xià)小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大(dà)口徑、1000mm以上超大(dà)口徑分(fēn)别占37%、45%、15%和(hé)3%。

  6.4液體電導率

  利用(yòng)EMF的(de)條件是被測液體必須是導電的(de),不克不及低于阈值(即下(xià)限值)。電導率低于阈值會孕育發生丈量偏差直至不克不及利用(yòng),淩駕阈值縱然變革也(yě)可(kě)以丈量,示值偏差變革不大(dà),通(tōng)用(yòng)型EMF的(de)阈值在10-4~(510-6)S/cm之間,視型号而異。利用(yòng)時(shí)還(hái)取決于傳感器和(hé)轉換器間流量信号線長(cháng)度及其漫衍電容,制造廠利用(yòng)闡明(míng)書(shū)中通(tōng)常劃定電導率相對(duì)應的(de)信号線長(cháng)度。非打仗電容耦合大(dà)面積電極的(de)儀表則可(kě)測電導率低至510-8S/cm的(de)液體。 産業用(yòng)水(shuǐ)及其水(shuǐ)溶液的(de)電導率大(dà)于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的(de)電導率在10-4~10-1S/cm之間,利用(yòng)不存在題目,低度蒸餾水(shuǐ)爲10-5S/cm也(yě)不存在題目。煤油成品和(hé)有機溶劑電導率過低就不克不及利用(yòng)。表1列出多(duō)少液體的(de)電導率。從資料上查到有些純液或水(shuǐ)溶液電導率較低,以爲不克不及利用(yòng),然而現實事情中會遇到因含有雜(zá)質而能利用(yòng)的(de)實例,這(zhè)類雜(zá)質對(duì)增長(cháng)電導率有利。對(duì)付水(shuǐ)溶液,資猜中的(de)電導率是用(yòng)純水(shuǐ)配比在實行室測得(de)的(de),現實利用(yòng)的(de)水(shuǐ)溶液大(dà)概用(yòng)産業用(yòng)水(shuǐ)配比,電導率将比查得(de)的(de)要高(gāo),也(yě)有利于流量丈量。

  表1 多(duō)少液體在20℃時(shí)的(de)電導率

  液體名稱 電導率

  煤油 (3~5)10-13

  丙酮 (2~6)10-8

  純水(shuǐ),高(gāo)度蒸餾水(shuǐ)410-8

  苯 7.610-8

  液氨 1.310-7

  甲醇 (4.4~7.2)10-7

  飲用(yòng)水(shuǐ) ≈10-4

  海水(shuǐ) ≈410-2

  硫酸(5%~99.4%)(2.110-1)~(8.510-3)

  氨水(shuǐ)(4%~30%) (110-3)~(210-4)

  氫氧化(huà)鈉(4%~50%)(1.610-1)~(810-2)

  食鹽水(shuǐ)(2.5%) 210-1

  憑據利用(yòng)履曆,現實應用(yòng)的(de)液體電導率最好要比儀表制造廠劃定的(de)阈值至少大(dà)一個(gè)數目級。由于制造廠儀表範例劃定的(de)下(xià)限值是在種種利用(yòng)條件較好狀态下(xià)可(kě)丈量的(de)最低值。是受到一些利用(yòng)條件限定,如電導率均勻性、毗連信号線、外界噪聲等,不然會出現輸出擺蕩征象等。我們就多(duō)次遇到丈量低度蒸餾水(shuǐ)或去離子水(shuǐ),其電導率靠近阈值510-6S/cm,利用(yòng)時(shí)出現輸出擺蕩。

  6.5液體中含有混入物(wù)

  混入成泡狀流的(de)微吝啬泡仍可(kě)正常事情,但測得(de)的(de)是含氣泡體積的(de)混淆體積流量;如氣體含量增長(cháng)到形成彈(塊)狀流,因電極大(dà)概被氣體擋住使電路瞬時(shí)斷開,出現輸出擺蕩乃至不克不及正常事情。含有非鐵磁性顆粒或纖維的(de)固液雙相流體同樣可(kě)測得(de)二相的(de)體積流量。固體含量較高(gāo)的(de)流體,如鑽井泥漿、鑽探固井水(shuǐ)泥漿、紙漿等現實上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起活動,兩者之間有滑動,速率上有差異,單相液體校驗的(de)儀表用(yòng)于固液雙相流領會孕育發生附加偏差。固然還(hái)未見到EMF應用(yòng)于固液雙相流體中固形物(wù)影(yǐng)響的(de)體系實行陳訴,但外洋有陳訴稱固形物(wù)含量有14%時(shí)偏差在3%範疇以内;我國黃(huáng)河(hé)水(shuǐ)利委員(yuán)會水(shuǐ)利科學研究所的(de)實行陳訴稱,丈量高(gāo)沙含量水(shuǐ)的(de)流量,含沙量體積比17%~40%(沙中值粒徑0.35mm),儀表丈量偏差小于3%。 在漿液内有較大(dà)顆粒掠過電極表面,在頻(pín)率較低的(de)矩形激磁的(de)EMF中會孕育發生尖峰狀漿液噪聲,使流量信号不穩,就要選用(yòng)較高(gāo)頻(pín)率的(de)儀表或有較強克制漿液噪聲本領的(de)儀表,也(yě)可(kě)選用(yòng)市電交換激磁的(de)儀表或雙頻(pín)激磁的(de)儀表。 含有鐵磁性物(wù)質的(de)流體對(duì)通(tōng)常的(de)EMF,因丈量管内磁導率受鐵磁體的(de)差别含量而變革,會孕育發生丈量偏差。但在磁路中置有磁通(tōng)檢測線圈賠償的(de)EMF,可(kě)減小混入鐵磁體的(de)影(yǐng)響。上海光(guāng)彩儀表廠在交換激磁儀表的(de)實行陳訴中稱,水(shuǐ)中含有液固重量比約4:1,顆粒度≤0.15mm鐵精礦石的(de)礦漿,以80mm口徑儀表作淨水(shuǐ)和(hé)漿液比拟流量試驗,通(tōng)常的(de)儀表示值變革7%~10%,裝有磁通(tōng)檢測線圈的(de)儀表,示值偏差在2%FS以内。 對(duì)含有礦石顆粒的(de)礦漿應用(yòng),應細緻對(duì)傳感器襯裏的(de)磨損程度,丈量管内徑擴大(dà)會孕育發生附加偏差。這(zhè)種場(chǎng)合應選用(yòng)耐磨性較好的(de)陶瓷襯裏或聚氨酯橡膠襯裏,同時(shí)發起傳感器安置在垂直管道上,使管道磨損均勻,消除程度安置下(xià)半部局部磨損嚴峻的(de)缺點。也(yě)可(kě)以在傳感器入口端加裝噴嘴形護套,相對(duì)延伸利用(yòng)期。

  6.6 附著(zhe)和(hé)沉澱

  丈量易在管壁附著(zhe)和(hé)沉澱物(wù)質的(de)流體時(shí),若附著(zhe)的(de)是比液體電導率高(gāo)的(de)導電物(wù)質,信号電勢将被短路而不克不及事情,若黑(hēi)白導電層則起首應細緻電極的(de)污染,譬如選用(yòng)不易附著(zhe)尖形或半球形突出電極、可(kě)調換式電極、刮刀(dāo)式清垢電極等。刮刀(dāo)式電極可(kě)在傳感器外定期手動刮出沉垢。外洋産物(wù)曾有電極上裝超聲波換能器,以掃除表面垢層,但現已少見。也(yě)有臨時(shí)斷開丈量電路,在電極簡短時(shí)間内流過低壓大(dà)電流,點火掃除附著(zhe)油脂類附著(zhe)層。易孕育發生附著(zhe)的(de)場(chǎng)合可(kě)進步流速以到達自排除的(de)目标,還(hái)可(kě)以接納較方便的(de)易洗濯的(de)管道毗連,可(kě)不拆卸洗濯傳感器。 非打仗型電極 EMF附著(zhe)非導電膜層,儀表仍能事情,但若爲高(gāo)導電層則同樣不克不及事情。

  6.7 與流體打仗零部件質料的(de)選擇

  與流體打仗的(de)傳感器零部件有襯裏(或絕緣質料制成的(de)丈量管)、電極、接地環和(hé)密封墊片,其質料的(de)耐腐化(huà)性、耐磨耗性和(hé)利用(yòng)溫度上限等影(yǐng)響儀表對(duì)流體的(de)順應性。由于零部件少,形狀簡樸,質料選擇機動,電磁流量傳感器對(duì)流體的(de)順應性強。

  (1) 襯裏質料(或直接與介質打仗的(de)丈量管)

  常用(yòng)襯裏質料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和(hé)陶瓷等。比年有接納高(gāo)純氧化(huà)鋁999.7%AI2O3)陶瓷制成襯裏的(de),但隻限中小口徑傳感器。 氯丁橡膠和(hé)玻璃鋼用(yòng)于非腐化(huà)性或弱腐化(huà)性液體,如産業用(yòng)水(shuǐ)、廢污水(shuǐ)及弱酸堿,代價最爲低廉。氟塑料具有精良的(de)耐化(huà)學腐化(huà)性,但耐磨性差,不克不及用(yòng)于丈量礦漿液。氟塑猜中最早應用(yòng)的(de)是聚四氟乙烯,因與丈量管間僅靠壓貼,無粘結力,不克不及用(yòng)于負壓管道,後開辟種種改性品種,實現注塑成形,與丈量管有較強聯協力,可(kě)用(yòng)于負壓, 聚氨酯橡膠有極好的(de)耐磨耗性,但耐酸堿的(de)腐化(huà)性較差。它的(de)耐磨性相稱于自然橡膠的(de)10倍,實用(yòng)于煤漿、礦漿等;介質溫度要低于40~60/70℃。氧化(huà)鋁陶瓷有極好的(de)耐磨耗性和(hé)對(duì)強酸堿的(de)耐磨腐化(huà)性,耐磨性約爲聚氨酯橡膠的(de)10倍,實用(yòng)于具有腐化(huà)性的(de)礦漿;但性脆,安置夾緊時(shí)疏忽易碎,可(kě)用(yòng)于較高(gāo)溫度(120~140/180℃)但要防備溫度劇變,如通(tōng)蒸汽滅菌,一樣通(tōng)常溫度突變不克不及大(dà)于100℃,升溫150℃ 要有10min時(shí)間。 通(tōng)用(yòng)型EMF幾種質料的(de)壓力溫度大(dà)要實用(yòng)範疇可(kě)參閱圖4。

  (2) 電極和(hé)接地環質料

  電極對(duì)丈量介質的(de)耐腐是選擇質料起首思量的(de)因素,其次思量是否會孕育發生鈍化(huà)等表面效應和(hé)所形成的(de)噪聲。

  1)選擇耐腐化(huà)質料 EMF電極的(de)耐腐化(huà)性要求很高(gāo),常用(yòng)金屬質料有含钼耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、钛、钽、鉑銥合金,險些可(kě)籠罩全部化(huà)學液。别的(de)另有實用(yòng)于漿液等的(de)低噪聲電極,它們是導電橡膠電極、導電氟塑料電極和(hé)多(duō)孔性陶瓷電極,或包覆這(zhè)些質料的(de)金屬電極。在原則上電極質料的(de)選擇應從利用(yòng)者鑒戒該介質在其他(tā)設置裝備部署的(de)應用(yòng)現實和(hé)以往的(de)履曆來(lái)确定。偶然後要做(zuò)必要的(de)實行,如現場(chǎng)取液體樣品在實行室做(zuò)待用(yòng)質料的(de)腐化(huà)性試驗。最好的(de)實行是現場(chǎng)挂片,這(zhè)是最靠近現實應用(yòng)條件的(de)腐化(huà)性試驗,可(kě)以得(de)出比力可(kě)靠可(kě)否實用(yòng)的(de)結論。

  2)制止電極表面效應 電極的(de)耐腐化(huà)性是選擇質料的(de)緊張因素,但偶然間電極質料對(duì)被測介質有很好的(de)耐腐化(huà)性,卻不願定便是實用(yòng)的(de)質料,還(hái)要制止孕育發生電極表面效應。電極表面效應分(fēn)爲表面化(huà)學反響、電化(huà)學和(hé)極化(huà)征象以及電極的(de)觸媒作用(yòng)三個(gè)方面。 化(huà)學反響效應如電極表面與被測介質打仗後,形成鈍化(huà)膜或氧化(huà)層。他(tā)們對(duì)耐腐化(huà)性能大(dà)概起到積極掩護作用(yòng),但也(yě)有大(dà)概增長(cháng)表面打仗電阻。比方钽與水(shuǐ)打仗就會被氧化(huà),天生絕緣層。對(duì)付制止或減輕電極表面效應的(de)介質------電極質料立室,還(hái)沒有像腐化(huà)性那樣有富足的(de)資料可(kě)查,隻有一些有限履曆,尚待在實踐中積聚。 接地環毗連在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的(de)流量傳感器兩頭,他(tā)們的(de)耐腐化(huà)要求比電極低,充實有肯定腐化(huà),定期調換。通(tōng)常選用(yòng)耐酸鋼或哈氏合金。因體積大(dà)從經濟上思量較少接納钽鉑等寶貴金屬。如金屬工藝管道直接與流體打仗就不必要接地環。

  7、 安置利用(yòng)細緻事變

  7.1 利用(yòng)時(shí)應細緻的(de)一樣通(tōng)常事變 液體應具有丈量所需的(de)電導率,并要求電導率漫衍大(dà)要上均勻。因此流量傳感器安置要避開容易孕育發生電導率不均勻場(chǎng)合,比方其上遊相近參加藥液,加液點最好設于傳感器卑鄙。利用(yòng)時(shí)傳感器丈量管必須滿盈液體(非滿管型破例)。有混淆時(shí),其漫衍應大(dà)要均勻。 液體應與地同電位,必須接地。如工藝管道用(yòng)塑料等絕緣質料時(shí),運送液體孕育發生摩檫靜電等緣故原由,造成液體與地間有電位差。

  7.2 流量傳感器安置

  (1) 安置場(chǎng)合通(tōng)常電磁流量傳感器外殼防護等極爲IP65(GB 4208劃定的(de)防塵防噴水(shuǐ)級),對(duì)安置場(chǎng)全部以下(xià)要求。

  1) 丈量混淆相流體時(shí),選擇不會引起相分(fēn)散的(de)場(chǎng)合;丈量雙組分(fēn)液體時(shí),制止裝在混淆尚未均勻的(de)卑鄙;丈量化(huà)學反響管道時(shí),要裝在反響充實完成段的(de)卑鄙;

  2) 盡大(dà)概制止丈量管内釀成負壓;

  3) 選擇震驚小的(de)場(chǎng)合,特别對(duì)一體型儀表;

  4) 制止相近有大(dà)電機、大(dà)變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)滋擾;

  5) 易于實現傳感器單獨接地的(de)場(chǎng)合;

  6) 盡大(dà)概避開四周情況有高(gāo)濃度腐化(huà)性氣體;

  7) 情況溫度在-25/-10~50/600℃範疇内,一體形布局溫度還(hái)受制于電子元器件,範疇要窄些;

  8) 情況相對(duì)濕度在10%~90%範疇内;

  9) 盡大(dà)概制止受陽光(guāng)直照(zhào);

  10) 制止雨(yǔ)水(shuǐ)浸淋,不會被水(shuǐ)浸沒。要是防護品級是IP67(防塵防浸水(shuǐ)級)或IP68 (防塵防潛水(shuǐ)級),則無需上述8)、10)兩項要求。

  (2) 直管段長(cháng)度要求

  爲得(de)到正常丈量準确度,電磁流量傳感器上遊也(yě)要有肯定長(cháng)度直管段,但其長(cháng)度與大(dà)部門别的(de)流量儀表相比要求較低。90&ordm;彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥後通(tōng)常以爲隻要離電極中央線(不是傳感器入口端毗連面)5倍直徑(5D)長(cháng)度的(de)直管段,差别開度的(de)閥則需10D;卑鄙直管段爲(2~3)D或無要求;但要防備蝶閥閥片伸入到傳感器丈量管内。各尺度或檢定例程所提出上卑鄙直管段長(cháng)度亦差别等,搜集如表2所示,要求比通(tōng)常要求高(gāo)。這(zhè)是由于爲包管到達當前0.5級精度儀表的(de)要求。 擾流件名稱 尺度或檢定例程号 ISO 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 198 上遊 彎管、形管、全開閘閥、漸擴管 10D 或制造廠劃定 10D 5D 5D 10D 漸縮管 可(kě)視作直管 其他(tā)種種閥 10D 卑鄙 各種 未提要求 5D 未提要求 2D 2D 如閥能開利用(yòng)時(shí),應按閥截流偏向和(hé)電極軸成45&ordm;角度安置,則附加偏差可(kě)大(dà)爲淘汰。

  (3) 安置位置和(hé)活動偏向

  傳感器安置偏向程度、垂直或傾斜均可(kě),不受限定。但丈量固液兩相流體最好垂直安置,自下(xià)而上活動。如許能制止程度安置時(shí)襯裏下(xià)半部局部磨損嚴峻,低流速時(shí)固相沉澱等缺點。 程度安置時(shí)要使電極軸線平行于地平線,不要處于垂直于地平線,由于處于田地的(de)電極易被沉積物(wù)籠罩,頂部電極易被液體中偶存氣泡掠過遮住電極表面,使輸出信号颠簸。圖5所示管系中,c、d爲相宜位置;a、b 、e爲不宜位置,b處大(dà)概液體不滿盈,a、e處易積聚氣體,且e處傳感器後管段短也(yě)有大(dà)概不滿盈,排放口最好如f形狀所示。對(duì)付固液兩相流c處亦是不宜位置。

  (4) 旁路管、便于洗濯毗連和(hé)預置入孔

  爲便于在工藝管道繼承活動和(hé)傳感器制止活動時(shí)查抄和(hé)調解零點,應裝旁路管。但大(dà)管徑管系因投資和(hé)位置空間限定,每每不易辦到。憑據電極污染程度來(lái)校正丈量值,或确定一個(gè)不影(yǐng)響丈量值的(de)污染程度果斷基準是困難的(de)。除前文所述,接納非打仗電極或帶刮刀(dāo)掃除裝置電極的(de)儀表,可(kě)辦理(lǐ)一些題目外,偶然還(hái)必要掃除内壁附著(zhe)物(wù),則可(kě)按圖6所示,不卸下(xià)傳感器當場(chǎng)掃除。 對(duì)付管徑大(dà)于1.5~1.6m的(de)管系在EMF 相近管道上,預置入孔,以便管系制止運行時(shí)洗濯傳感器丈量管内壁。

  (5) 負壓管系的(de)安置

  氟塑料襯裏傳感器須審慎地應用(yòng)于負壓管系;正壓管系應防備孕育發生負壓,比方液體溫度高(gāo)于室溫的(de)管系,封閉傳感器上卑鄙停止閥制止運行後,流體冷(lěng)卻緊縮會形成負壓,應在傳感器相近裝負壓防備閥,如圖7所示。有制造廠劃定PTFE 和(hé)PFA 塑料襯裏應用(yòng)于負壓管系的(de)壓力可(kě)在200C、1000C、1300C時(shí)利用(yòng)的(de)絕對(duì)壓力必須分(fēn)别大(dà)于27、40、50KPa.

  (6) 接地

  傳感器必須單獨接地(接地電阻100Ω以下(xià))。分(fēn)散型原則上接地應在傳感器一側,轉換器接地應在統一接所在。如傳感器裝在有陰極腐化(huà)掩護管道上,除了(le)傳感器和(hé)接地環一起接地外,還(hái)要用(yòng)較粗銅導線(16mm2)饒過傳感器跨接受道兩毗連法蘭上,使陰極掩護電流于傳感器之間斷絕。 偶然後雜(zá)散電流過大(dà),如電解槽沿著(zhe)電解液的(de)走洩電流影(yǐng)響 EMF 正常丈量,則可(kě)接納流量傳感器與其毗連的(de)工藝之間電氣斷絕的(de)措施。同樣有陰極掩護的(de)管線上,陰極掩護電流影(yǐng)響 EMF 丈量時(shí),也(yě)可(kě)以接納本方法。 7.3轉換器安置和(hé)毗連電纜 一體型 EMF 無單獨安置轉換器;分(fēn)散型轉換器安置在傳感器相近或儀表室,場(chǎng)合選擇餘地較大(dà),情況條件比傳感器好些,其防護品級是 IP65 或 IP64 (防塵防濺級)。

  安置場(chǎng)合的(de)要求與7.2節之(1)中3)、4)、6)、8)、9)、10)各條雷同,情況溫度受電子件限定,利用(yòng)溫度範疇比7)劃定所列要窄些。 轉換器和(hé)傳感器間間隔受制于被測介質電導率和(hé)信号電纜型号,即電纜的(de)漫衍電容、導線截面和(hé)屏蔽層數等。要用(yòng)制造廠随儀表所附(或劃定型号)的(de)信号電纜。電導率較低液體和(hé)傳輸間隔較永劫,也(yě)有劃定用(yòng)三層屏蔽電纜。一樣通(tōng)常儀表“利用(yòng)闡明(míng)書(shū)”對(duì)差别電導率液體給出相應傳輸間隔範疇。單層屏蔽電纜用(yòng)于産業用(yòng)水(shuǐ)或酸堿液通(tōng)常可(kě)傳送間隔100m。 爲了(le)制止滋擾信号,信号電纜必須單獨穿在接地掩護鋼管内,不克不及把信号電纜和(hé)電源線安置在統一鋼管内。

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