很多人在購買電磁流量計使用一段時間以后,再次使用發(fā)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。其實(shí)這不是電磁流量計本身存在的質(zhì)量問題。是因為使用者沒有按照說明書中的方法保養(yǎng)和維護(hù)。
電磁流量計是一種精密的感應(yīng)式儀表,即使選型和安裝都是合理正確的,但用戶的保養(yǎng)維護(hù)不到位,還是會對測量的準(zhǔn)確度及儀表的使用壽命產(chǎn)生很大的影響。
一、零點(diǎn)檢查和調(diào)整
電磁流量計投入運(yùn)行前,通電后必須在電磁流量傳感器充滿液體靜止?fàn)顟B(tài)下調(diào)整零點(diǎn)。投入運(yùn)行后亦要針對使用條件定期停流作零點(diǎn)檢查;尤其對沉淀、易污染電極,含有固相的非清潔液,在運(yùn)行初期應(yīng)多作檢查,以獲得經(jīng)驗確定正常檢查周期。交流激磁方式的電磁流量計與矩形波激比,更易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,因此更要注意檢查和調(diào)整。
舉兩個沉積層產(chǎn)生故障的應(yīng)用失誤的例子。一個是石油鉆探固井工程中,灌注水泥漿的流體總量是重要工藝參數(shù),經(jīng)常會使用高壓電磁流量計。儀表間歇使用,用畢后以清水沖洗傳感器測量管,其余時間是空管。由于清洗不徹底,測量管內(nèi)壁殘留水泥漿固化成薄層,近二個月積聚形成絕緣層,包覆了整個電極表面,導(dǎo)致運(yùn)行不正常到最終不能工作。
另一個是電解切削工藝驗裝置上,用電磁流量計控制飽和食鹽水流量,間隙使用一段時期后發(fā)現(xiàn)流量信號漸漸減弱,2個月后信號為零。原因是電解切削過程中氧化鐵沉積管壁,形成短路所致。清除層積即立即恢復(fù)正常。
二、定期檢查傳感器電性能
首先,粗略地測量電極間電阻。斷開傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號連線,傳感器內(nèi)充滿液體,用萬用表測量兩電極與接地端的電阻值,是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi),且所測得兩值大體相同。記錄下首次測量的電阻值,此值對以后判斷傳感器故障原因(如沉積層是導(dǎo)電的還是絕緣的)是有用的。
其次,將傳感器放空液體,擦凈內(nèi)壁,待完全干燥后用兆歐計測量兩電極和接地端子間的電阻。
最后,檢查激磁線圈絕緣電阻,卸下傳感器激磁線圈,將端子與轉(zhuǎn)換器間接線,用兆歐計測量線圈的絕緣電阻。
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(shí)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(jī)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(yùn)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(qiáng)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。
電磁流量計是由流量傳感器變送器組成的。
電磁流量計的安裝要求是一定要安裝在管路的最低點(diǎn)或者管路的垂直段;
但是一定是在滿管的情況下,對直管段要求是前5D后3D,這樣才能保證電磁流量計的使用和對精度的要求。
電磁流量計的測量原理不依賴流量的特性,如果管路內(nèi)有一定的湍流與漩渦產(chǎn)生在非測量區(qū)內(nèi)(如:彎頭、切向限流或上游有半開的截止閥)則與測量無關(guān)。
如果在測量區(qū)內(nèi)有穩(wěn)態(tài)的渦流則會影響測量的穩(wěn)定性和測量的精度,這時則應(yīng)采取一些措施以穩(wěn)定流速分布:
1.增加前后直管段的長度
2.采用一個流量穩(wěn)定器
3.減少測量點(diǎn)的截面
管道式電磁流量計
1.對直段的要求
為了改善渦流與流場畸變的影響,流量計安裝的前、后直管段長度有一定要求,否則會影響測量精度(也可安裝整流器,盡量避免在靠近調(diào)節(jié)閥和半開閥門之后安裝)。
2.對工藝管的要求
流量計對安裝點(diǎn)的上、下游工藝管有一定的要求,否則影響測量精度。
a.上、下游工藝管的內(nèi)徑與傳感器的內(nèi)徑相同,并應(yīng)滿足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:傳感器內(nèi)徑,D:工藝管內(nèi)徑)
b.工藝管與傳感器必須同心,同軸偏差應(yīng)不大于0.05DN
3.旁通管的要求
為了方便檢修流量計,為流量計安裝旁通管,另外,對重污染流體及流量計需清而流體不能停止的,必須安裝旁通管。
a.方便流量計的檢修
b.對重污染流體必須安裝
c.流體不能停止而流量計需清洗