西森·电磁流量计基础知识一篇搞定

西森9年口碑,专业解决10万客户测量方案 | [在线咨询]    2017-07-22 09:46:27
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【文章导读】 电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。电磁流量计在实际应用中有2/3的故障是电磁流量计的错误选型和错误的安装而造成的。

   电磁流量计(Electromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。


   电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。今天我们带大家一起来学习一下电磁流量计的基础知识。


西森FLDC系列电磁流量计

西森FLDC系列电磁流量计


电磁流量计适用范围


   电磁流量计适用测量封闭管道中导电液体和浆液的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、糖浆及食品方面的液体等。


电磁流量计工作原理


   电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应原理定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,其感应电热E:E=KBVD


   式中:

   k--------仪表常数

   B--------磁感应强度

   V--------测量管道截面内的平均流速

   D--------测量管道截面的内径


   测量流量时,导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压,其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极检出,并通过电缆送至转换器通过智能化处理,LCD显示或转换成标准信号4-20mA0-1kHz输出。

工作原理

西森·工作原理


如何正确选用电磁流量计


   流量计的选型是流量仪表应用中非常重要的工作,据有关资料表明,电磁流量计在实际应用中有2/3的故障是电磁流量计的错误选型和错误的安装而造成的,特别注意。


1、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。


2、被测流体必须具备一定的导电性,导电率≥5μS/cm


3、最大流量和最小流量,必须符合下表中的数值


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4、实际最高工作压力必须小于流量计的额定工作压力。


5、最高工作温度和最低工作温度必须符合流量计规定的温度要求。


6、确定是否有负压情况存在。如传感器内衬选用不当,负压会导致内衬变形导致泄漏。


7、可以根据上表中的流量选择相应的电磁流量计,若所选择的电磁流量计的内径与工艺管道的内径不符,应进行缩管或扩管。


8、若管道进行缩管,应考虑由于缩管引起的压力损失是否会影响工艺流程。


9、从电磁流量计价格上考虑,可以选择较小口径的电磁流量计,相对减少投资。


   电磁流量计内径、流速与流量关系曲线图

 电磁流量计内径、流速与流量关系曲线图

   测洁净水时,经济流速是1.5-3/m/s,测易结晶的溶液时,应适当地提高流速,3-4m/s为宜,起到自清扫,防止粘附沉积等作用。


   测矿浆等磨耗性流体时,应适当降低流速,1.0-2m/s为宜,以降低对内衬和电极的磨损。实际应用很少超过7m/s,超过10m/s则更为罕见。


   分体式电磁流量计最大距离,电缆铜芯截面与介质电导率关系曲线图:


分体式电磁流量计最大距离,电缆铜芯截面与介质电导率关系曲线图


   实际应用中,分体距离愈短愈好,电缆线过长,受其分布电容的影响,很容易造成信号干扰。


   例如:一般的自来水的电导率在100us/cm左右,分体的最大距离约为100m左右。(酸碱盐溶液电导率较大,其分离距离可超过100m,具体数值可根据电导率和电缆铜芯截面来定。)


如何选择智能电磁流量计内衬材料


   应根据被测介质的腐蚀性,磨损性和温度来选择内衬材料。


   硬/软橡胶可耐一般的弱酸、碱的腐蚀,耐温65℃,软橡胶有耐磨性;聚四氟乙烯(PTFE)几乎能耐除热磷酸外的强酸和强碱,温度可达180℃,但不耐磨损:聚氨酯橡胶有较好的耐磨性,但不耐酸、碱腐蚀,使用温度低于80℃。


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如何选择流量计电极材料


   应根据被测液体的腐蚀性来选择电极的材料,请查有关防腐蚀手册,对于特殊流体应作试验。


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流量计防护等级说明


   1IP65:防喷水型,允许水龙头从任何方向对传感器喷水,喷水压力为30kPa,出水量为2.5L/min,距离为3m


   2IP68:潜水型,长期工作在水中。


   防护等级应根据实际情况来选择,传感器装在地面以下,经常受水淹的,应选用IP68,传感器安装在地面以上,应选用IP65 


如何正确选择电磁流量计安装点


1、选择充满液体的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上为宜)或充满液体的水平管道(整个管路中最低处为宜),在安装与测量过程中,不得出现非满管情况。


2、电磁流量计测量位置应选在上游大于5D和下游有3D直管段处。


3、测量点选择应尽可能远离泵,阀门等设备,避免其对测量的干扰。


4、测量点选择应尽可能远离大功率电台,强磁场干扰源等

安装点的选取

安装点的选取


电磁流量计安装须知


1、测量电极的轴线必须近似于水平方向:

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2、测量管道内必须完全充满液体。


3、流量计的前方最少要有5×D(D为流量计内径)长度的直管段,后方最少要有3×D(D为流量计内径)长度的直管段;为方便安装和拆卸,可在电磁流量计后加装管道伸缩节。 

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4、流体的流动方向和流量计的箭头方向一致。


5、管道内要有真空会损坏流量计的内衬,需特别注意。


6、在电磁流量计附近应无强电磁场。


7、在流量计附近应有充裕的空间,以便安装和维护。


8、若测量管道有振动,在电磁流量计的两边应有固定的支座;


9、测量不同介质的混合液体时混合点与流量计之间的距离最少要有30×D(D为流量计内径)长度;


10、为方便今后流量计的清洗和维护,应安装旁通管道,并且保证电磁流量计前5D3D的直管段。

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11、如安装聚四氟乙烯内衬的流量计时,连接两法兰的螺栓应用力矩扳手匀拧紧,否则容易压坏聚四氟乙烯内衬。


电磁流量计安装要求


1、电磁流量计应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的最高点和垂直向下处:

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2、电磁流量计应安装在管道上上升处:

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3、电磁流量计在开口排放管道安装,应安装在管道的较低处;

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4、若管道落差超过5m时,在电磁流量计的下游安装排气阀;

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5、应在传感器的下游安装控制阀和切断阀,而不应安装在电磁流量计上游;

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6、电磁流量计绝对不能安装在泵的进出口处,应安装在泵的出口处;

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7、在测量井内安装流量计的方式。

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典型故障诊断及处理


1、无流量输出。


   检查电源部分是否存在故障,测试电源电压是否正常;测试保险丝通断;检查传感器箭头是否与流体流向一致,如不一致调换传感器安装方向;检查传感器是否充满流体,如没有充满流体,更换管道或垂直安装。


2、信号越来越小或突然下降。


   测试两电极间绝缘是否破坏或被短路,两电极间电阻值正常在(70100)Ω之间;测量管内壁可能沉积污垢,应清洗和擦拭电极,切勿划伤内衬。测量管衬里是否破坏,如破坏应予以更换。


3、零点不稳定。


   检查介质是否充满测量管及介质中是否存在气泡,如有气泡可在上游加装消气器,如水平安装可改成垂直安装;检查仪表接地是否完好,如不好,应进行三级接地(接地电阻≤100Ω);检查介质电导率应不小于5μs/cm;检查介质是否淤积于测量管中,清除时注意不要将内衬划伤。


4 流量指示值与实际值不符。


   检查传感器中的流体是否充满管,有无气泡,如有气泡可在上游加装消气器;检查各接地情况是否良好;检查流量计上游是否有阀,如有,移至下游或使之全开;检查转换器量程设定是否正确,如不对,重新设定正确量程。


5、示值在某一区间波动。


   检查环境条件是否发生变化,如出现新干扰源及其他影响仪表正常工作的磁源或震动等,应及时清除干扰或将流量计移位;检查测试信号电缆,用绝缘胶带进行端部处理,使导线、内屏蔽层、外屏蔽层、壳体之间不相互接触。


6、选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙铜等物质不能选用电磁流量计测量流量。


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