電磁流量計作為一種常用的流量測量儀表,電磁流量計中,與介質(zhì)接觸的部分只有電極與測量管的內(nèi)部,所以依據(jù)不同介質(zhì)的特性,需挑選合適的電極以及襯里材料。
一、電極選擇:
通常電極分以下幾種材質(zhì):
1、不銹鋼(0Cr18Ni12Mo2Ti)。適用于硝酸、室溫下小于5%的硫酸、磷酸、堿溶液等。
2、哈氏合金。能夠用于海水、鹽水。
3、鈦。適用于海水、各種氯化物和次氯化鹽酸、氧化性酸(包含發(fā)煙硝酸)、有機酸、堿等。
4、鉭。除氫氟酸、發(fā)煙硫酸、堿外的其他化學(xué)介質(zhì),包含沸點的鹽酸、硝酸和<175℃硫酸都可使用。
5、鉑。能夠用于各種酸、堿、鹽,但不包含王水。
二、襯里材料選擇:
依據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來挑選內(nèi)襯資料。
1、橡膠。具有極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨機能好,耐通常的弱酸弱堿的腐蝕,能夠測水、污水、泥漿和礦漿等。
2、聚胺脂。具有極好的耐磨機能,耐酸、堿機能差,能測中性強磨損的煤漿、泥漿和礦漿。
3、聚四氟乙烯。耐鹽酸、硫酸、硝酸、濃堿和各種有機溶劑,耐磨機能好,粘接機能較差。
以上便是有關(guān)電磁流量計材料的選擇,不同的介質(zhì)有不同的特性,不必定要挑選比較貴的,挑選適宜的才真正經(jīng)濟經(jīng)用。
日常檢查的目的是保證或證明電磁流量計是在受控狀態(tài)下運行。日常檢查的方式一般有在線檢查和離線檢查兩種,主要是驗證電磁流量計的流量測量值是否符合并保持預(yù)期的計量要求。
檢查電磁流量計,除零點檢查外,還將流量傳感器、轉(zhuǎn)換器和連接電纜分開進行。
1、整機零點檢查
整機零點檢查的技術(shù)要求是:流量傳感器測量管充滿液體且無流動,這在許多企業(yè)現(xiàn)場不具備條件而放棄整機的零點檢查和調(diào)整,但可轉(zhuǎn)而對轉(zhuǎn)換器作單獨的零點檢查和調(diào)整。從技術(shù)上講,這必須在傳感器檢查完畢后且保證傳感器勵磁回路和信號回路的絕緣電阻正常(均包含電纜)的前提下才有實際意義,否則整機就不能正常運行。通常轉(zhuǎn)換器單獨零點為負值,數(shù)值也很??;如果其絕對值大于滿量程的5%就需要先做檢查,待確認原因后再作調(diào)整。通常情況下電磁流量計整機的零點和轉(zhuǎn)換器單獨的零點差異值小于1%。大于5%的零點差異值有許多情況是用戶在管道閥門關(guān)閉不良情況下進行不正確調(diào)零操作所致。
2、連接電纜檢查
該項檢查內(nèi)容是檢查信號線與勵磁線各芯導(dǎo)通和絕緣電阻,檢查各屏蔽層接地是否完好。
3、轉(zhuǎn)換器檢查
該項檢查內(nèi)容是用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替?zhèn)鞲衅魈峁┝髁啃盘栠M行調(diào)零和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)包括零點檢查和調(diào)整、設(shè)定值檢查、勵磁電流測量、電流/頻率輸出檢查等。需要注意的是:檢查項目要與上一次檢查值(或出廠值)進行比較,分析其是否有變化或變化是否符合原計量要求。
4、流量傳感器檢查
該項檢查內(nèi)容是:通過對勵磁線圈的檢查和檢查轉(zhuǎn)換器所測得的勵磁電流以間接評價磁場強度是否變化;測量電極接液電阻以評估電極表面受污穢和襯里附著層狀況;檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度以評估是否會引入干擾。對能停止介質(zhì)流動條件的管線則可觀察和測量電極和襯里附著層厚度,以估算清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。
?。?)測量勵磁線圈銅電阻
用高精確度數(shù)字萬用表或惠斯登電橋測量線圈電阻,必要時作溫度系數(shù)修正后與儀表檔案值比較。確認線圈是否導(dǎo)通良好和無匝間短路現(xiàn)象。
?。?)檢查勵磁線圈絕緣電阻
勵磁線圈及其接線端子受潮后勵磁回路對地絕緣下降,很可能把勵磁信號引入流量信號傳輸電路,使電極加上一個較大的絕緣電阻和信號電阻對勵磁電壓的分壓,形成較大的共模干擾信號。當(dāng)這一干擾信號超過轉(zhuǎn)換器前置放大器的抑止能力,就會使轉(zhuǎn)換器零點漂移。絕緣電阻下降不十分嚴重時,這一現(xiàn)象在儀表運行時還不易察覺。除IP68無接線端子盒外,實踐中由于疏忽,接線端子盒未密封進入潮氣,端子絕緣電阻下降到5~6MΩ以下時易造成故障。吹干端子,通常故障就可消除。
?。?)檢查電極接液電阻
流量傳感器的電極接液電阻應(yīng)在新裝儀表調(diào)試好后立即測量,并記錄在案。以后每維護一次測量一次,分析比較這些數(shù)據(jù)有助于判斷儀表故障原因。
電極與液體接觸電阻值取決于接觸表面的被測液體電導(dǎo)率。不同介質(zhì)所測電阻值有明顯區(qū)別。電極接液電阻可用指針式萬用表在測量管充滿液體時分別測量每個電極端子與地間的電阻。經(jīng)驗表明分別測量兩電極的接觸電阻值之差應(yīng)小于10%~20%,否則表明有故障。
測出的電極接液電阻與原測量值比較若有差異,原因為:a、兩電極絕緣性附著層覆蓋不一致或某一電極信號回路絕緣電阻下降;b、電阻值增加則是電極表面被絕緣層覆蓋;c、電阻值減少則是電極附近襯里表面附著導(dǎo)電沉積層或電極裝配(如絕緣套圈)絕緣下降。有時雖未形成故障,但應(yīng)作為故障前兆而采取相應(yīng)措施。
?。?)測量電極/液體間極化電壓
測量此電壓將有助于判斷電極是否被污穢或覆蓋,由此可能形成零點不穩(wěn)或輸出晃動的故障。
?。?)檢查信號電路絕緣和勵磁電路/信號電路之間絕緣
該項檢查目的是評估是否因絕緣下降而引入干擾。檢查信號電路時,信號線要臨時與電極脫開。引起絕緣下降原因有接線盒未密封進入潮氣、防護型傳感器的電纜割斷再接續(xù)時未做好防潮處理等。
(6)檢查電極絕緣電阻和襯里狀況
該項檢查對小口徑儀表要從管線卸下,對大口徑儀表則可放空積液后從入孔進入管道觀察:擦干襯里內(nèi)表面用兆歐表分別測試兩電極對地絕緣電阻;若襯里有附著層則須清除并按積層厚度確定清洗周期;若附著層不厚且電導(dǎo)率與液體相同則可忽略不計面積變化附加誤差;若附著層電導(dǎo)率小于液體將產(chǎn)生正向附加誤差,反之則產(chǎn)生負向附加誤差。
電極絕緣電阻一般要求大于100MΩ,絕緣下降多因電極、襯套等受外界浸水受潮所致(用熱吹風(fēng)排除潮氣即可);若絕緣破壞(如腐蝕液從密封處侵入)則須調(diào)換傳感器或返回廠家修理。
電磁流量計(以下簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。
50年代初EMF實現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用,近年來世界范圍EMF產(chǎn)量約占工業(yè)流量儀表臺數(shù)的5%~6.5%。
70年代以來出現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方式,逐漸替代早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表性能有了很大提高,得到更為廣泛的應(yīng)用。
原理與機構(gòu)
EMF的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動,與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢,電動勢的方向按“弗來明右手規(guī)則”;
其值如下式式中E-----感應(yīng)電動勢,即流量信號,V;k-----系數(shù);
B-----磁感應(yīng)強度,T;D----測量管內(nèi)徑,m;---平均流速,m/s。
設(shè)液體的體積流量為,則式中K為儀表常數(shù),K=4KB/πD。
EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。
傳感器典型結(jié)構(gòu),測量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管;
一對電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電勢,送到轉(zhuǎn)換器。
激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。
分類
市場上通用型產(chǎn)品和特殊型儀表可以從不同角度分類。
如按激磁電流方式劃分,有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。
幾種激磁方式的波形。按輸出信號連線和激磁(或電源)連線的制式分類,有四線制和二線制。
按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,有分離型和一體型。
按流量傳感器與管道連接方法分類,有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。
按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類,有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類,有短管型和插入型。
按用途分類,有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。