電磁流量計(jì)的選型與應(yīng)用研究

范玉濤

摘 要：為做好流量計(jì)量工作，本文介紹了電磁流量計(jì)工作原理，分析了其選型注意事項(xiàng)與具體應(yīng)用，通過科學(xué)、合理的選用電磁流量計(jì)有助于更精準(zhǔn)的進(jìn)行流量計(jì)量，進(jìn)而更好的保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì);工作原理;選型;應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.188

1 電磁流量計(jì)的工作原理

在封閉的管道內(nèi)，設(shè)定一個(gè)流動(dòng)方向?yàn)榇怪钡拇艌?chǎng)，通過對(duì)導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)所形成的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行測(cè)量來計(jì)算流量。

2 電磁流量計(jì)的選型

2.1 精度等級(jí)和功能

電磁流量計(jì)具有不同等級(jí)的精度。分為0.2、0.25、0.3、0.5、1.0、1.5、2.5七個(gè)等級(jí)，高精度所具備的最大允許誤差為±0.2%FS，低精度所具備的最大允許誤差為±2.50%FS。安裝及參數(shù)的要求較為嚴(yán)格，例如環(huán)境的溫度等各個(gè)因素。因此在選取型號(hào)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)依據(jù)產(chǎn)品的樣本及現(xiàn)場(chǎng)的條件來進(jìn)行綜合分析。

不同的電磁流量計(jì)，其測(cè)量功能也存在較大的差別，簡單的僅僅時(shí)對(duì)單向流量進(jìn)行測(cè)量，傳輸相應(yīng)的信號(hào)至顯示器或控制體系內(nèi)。多功能的有檢測(cè)雙向流量、切換量程、上限及下限的流量報(bào)警、顯示流量、計(jì)算總量等等。

2.2 流速、滿度流量和口徑

當(dāng)電磁流量計(jì)具有滿度流量的時(shí)候，則液體的流速可以選擇（1-10）m/s之間的數(shù)值，其具有較寬泛的范圍。從原理上講，盡管上限流速不受限制，但是一般應(yīng)當(dāng)小于5m/s，除非襯里材料可以承載了液流的沖刷;某些型號(hào)的電磁流量計(jì)則具有0.5m/s的流速。對(duì)于一些具備沉積性、粘附性等流體而言，其流速應(yīng)當(dāng)大于2m/s，最佳的流速應(yīng)當(dāng)為（3-4）m/s之間及以上，可有效避免沉積、黏附等現(xiàn)象的產(chǎn)生。對(duì)于一些磨損性較強(qiáng)的流體，其流動(dòng)的速度一般為（2-3）m/s，以減小相應(yīng)的損壞。對(duì)于接近閾值的低電導(dǎo)液體而言，其流速以0.5-m/s為最佳，由于流速的提升會(huì)導(dǎo)致噪聲的升高，從而產(chǎn)生晃動(dòng)現(xiàn)象。

2.3 液體電導(dǎo)率

電磁流量計(jì)的運(yùn)用前提是待測(cè)液體應(yīng)當(dāng)具備導(dǎo)電性，無法小于閾值的下限值。若電導(dǎo)率小于閥值，其會(huì)持續(xù)形成誤差直至無法使用，若超出閾值，即便產(chǎn)生變化也會(huì)能夠繼續(xù)測(cè)量，其誤差變化較小。一般的電磁流量計(jì)數(shù)值大處于10-4-（5×10-6）S/cm之間，視實(shí)際的情況而定。在使用過程中，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)的信號(hào)線長度及電容，相關(guān)的說明會(huì)規(guī)定電導(dǎo)率所對(duì)應(yīng)的信號(hào)長度。

工業(yè)中的用水所具有的電導(dǎo)率應(yīng)當(dāng)大于10-4S/cm，酸溶液人、堿溶液及鹽溶液所具有的電導(dǎo)率處于10-4～10-1S/cm之間，其計(jì)量沒有問題，一般的蒸餾水也具有10-5S/cm的電導(dǎo)率，其也沒有問題。由石油所制造的產(chǎn)品和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)所具有的電導(dǎo)率較低，無法正常使用。一般液體所具有的電導(dǎo)率應(yīng)當(dāng)大于說明書上閾值的一個(gè)數(shù)量級(jí)。

2.4 液體中含有混入物

混合了成泡狀流的小型氣泡依舊可以工作，但是所檢測(cè)到的體積流量是包含了氣泡的體積;若氣體含量持續(xù)上升直至產(chǎn)生彈狀流，由于氣體蓋住了電極，導(dǎo)致電路瞬間斷開，產(chǎn)生了晃動(dòng)甚至無法正常的工作。

在檢測(cè)含有固體顆粒的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)關(guān)注傳感器襯里的損壞程度，測(cè)量管的內(nèi)徑會(huì)導(dǎo)致附加誤差的產(chǎn)生。在該狀況下，應(yīng)當(dāng)選取抗磨性較強(qiáng)的陶瓷或聚氨酯橡膠來制作襯里，同時(shí)應(yīng)當(dāng)在垂直管道內(nèi)配置傳感器，促使管道受到均勻的磨損，將水平安裝狀態(tài)下的局部磨損加以消除。也可以在傳感器的進(jìn)口處加設(shè)噴嘴形護(hù)套，促使其使用年限延長。

2.5 附著和沉淀

在對(duì)黏附性及沉積性較強(qiáng)的流體進(jìn)行測(cè)量時(shí)，若附著物質(zhì)的電導(dǎo)率高于流體，信號(hào)電路將產(chǎn)生短路而無法正常工作，若是非導(dǎo)電層，則需要關(guān)注電極的污染，例如更換電極等。

我國產(chǎn)品曾將超聲波換能器安裝于電極上，用來清除電極表面的污垢，但目前基本不存在了;也有將電路進(jìn)行短時(shí)間的斷開，促使相應(yīng)的電流瞬時(shí)通過電極，將其表面的附著物進(jìn)行清除。對(duì)于極易產(chǎn)生附著的場(chǎng)區(qū)，應(yīng)當(dāng)提升流速以實(shí)現(xiàn)清掃的目的，還可以連接清洗的管道，不需要拆掉傳感器。若其所具有的電極為非接觸型，其附著在相應(yīng)的膜層中也可以繼續(xù)工作，但如果為高導(dǎo)電層，則無法正常工作。

2.6 襯里材料的選擇

電磁流量計(jì)所運(yùn)用的襯里材料主要有陶瓷、氯丁橡膠等等。近些年來，該儀表所運(yùn)用的材料通常為高純氧化鋁陶瓷，但是僅僅局限于中小口徑的傳感器。對(duì)于一些弱腐蝕性或者無腐蝕性的液體，如工業(yè)的廢水及污水、弱酸或弱堿等，通常采取玻璃鋼及氯丁橡膠，且成本較低。對(duì)于氟塑料而言，其具備較強(qiáng)的抗腐蝕性，但是不具備較優(yōu)的耐磨性，無法適用于礦漿液。在該材料中，聚四氟乙烯是應(yīng)用最早的一種，由于其與測(cè)量管之間不存在粘結(jié)力，無法適用于負(fù)壓管道，后來設(shè)計(jì)出多個(gè)類型的改良產(chǎn)品，完成塑形，與測(cè)量管之間存在較強(qiáng)的粘結(jié)力，可以應(yīng)用于負(fù)壓。聚氨酯橡膠存在較優(yōu)的抗磨性，但不具備較強(qiáng)的抗酸堿腐蝕性，該材料所具有的抗磨性等同于天然橡膠的十倍，可以應(yīng)用在礦漿等介質(zhì)內(nèi)，其溫度應(yīng)當(dāng)處于40-70℃之間。氧化鋁陶瓷具備較強(qiáng)的抗磨性及抗酸堿腐蝕性，且抗磨性相當(dāng)于聚氨酯橡膠的十倍，可以應(yīng)用在強(qiáng)腐蝕性的礦漿內(nèi);但是屬性較脆，在安裝的時(shí)候極易產(chǎn)生碎裂，可以在高溫環(huán)境下應(yīng)用，但是應(yīng)當(dāng)避免溫度發(fā)生劇變，例如在利用蒸汽進(jìn)行滅菌時(shí)，其溫度變化應(yīng)當(dāng)小于100℃，溫度大約要十分鐘升高到150℃。

3 結(jié)束語

電磁流量計(jì)指的是水、泥漿、鹽等各個(gè)物質(zhì)所常用的量化工具及可視化的窗口。該流量計(jì)的型號(hào)選取是否合理，對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的精確性及真實(shí)性起著直接的決定作用，對(duì)企業(yè)經(jīng)營的決策水平及速率有著直接的影響，對(duì)企業(yè)的聲譽(yù)及效益有著直接的關(guān)聯(lián)。因此，對(duì)于儀表人而言，有效的選取電磁流量計(jì)是其堅(jiān)持不懈的追求。

參考文獻(xiàn)：

[1]林有干.管道式電磁流量計(jì)在線校準(zhǔn)要求的探討[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2019（02）：33-35.

[2]李定川.化工裝置常用流量計(jì)原理及選型應(yīng)用綜述[J].計(jì)量技術(shù)，2018（02）：10-12.