電磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量流量的儀表,用于測量管道中導(dǎo)電液體體積流量。
有一些因素會影響流量計的測量精度,以下做列舉:
一、若被測液體中含有金屬時,流量計的電極容易發(fā)生短路現(xiàn)象,這時流量計的測量值明顯偏小或趨于零。
在日常生產(chǎn)運行中這種現(xiàn)象不是經(jīng)常發(fā)生的,當(dāng)測量高粘度介質(zhì)時,由于介質(zhì)易附著和沉淀在管壁,若被測液體電導(dǎo)率低于附著的介質(zhì)電導(dǎo)率時,電極的信號電勢就會被沉淀分流從而不能正常工作,出現(xiàn)電極短路現(xiàn)象。如果沉淀的介質(zhì)是非導(dǎo)電層,會造成電極開路,流量計也不能正常工作。若氧化鐵銹層附著于襯里管壁,或者主要成分是金屬的沉淀物,其電導(dǎo)率大于液體電導(dǎo)率,實際流量值會高于流量計測得的流量值。若沉淀物是碳酸鈣等水垢層,則被測液體的電導(dǎo)率高于沉淀物的電導(dǎo)率,結(jié)果測得的流量值會小于實際的流量。
二、由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會遠比其他流量儀表多,出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。
若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近,儀表還能正常輸出信號,只是改變流通面積,形成測量誤差的隱性故障;若是高電導(dǎo)率附著層,電極間電動勢將被短路;若是絕緣性附著層,電極表面被絕緣而斷開測量電路。后兩種現(xiàn)象均會使儀表無法工作。
電磁流量計是一款運用廣泛的測量儀表。其部件沒有轉(zhuǎn)動部分,也沒有阻礙流體流動的部件,因此幾乎沒有壓力損失。電磁流量計的安裝方便,水平、垂直、傾斜均可;測量精度高,可以達到0.5%;量程比大,一般為1:20。被測液體只與電磁流量計的管道襯里和電極相接觸,因此只要電極和襯里材料選擇合理,就具有很好的耐腐蝕、耐磨損性能,在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮極致的作用。
1、差壓式流量計
差壓式流量計是根據(jù)安裝于管道中流量檢測件產(chǎn)生的差壓,已知的流體條件和檢測件與管道的幾何尺寸來計算流量的儀表。差壓式流量計由一次裝置(檢測件)和二次裝置(差壓轉(zhuǎn)換和流量顯示儀表)組成。通常以檢測件形式對差壓式流量計分類,如孔板流量計、文丘里流量計、均速管流量計等。二次裝置為各種機械、電子、機電一體式差壓計,差壓變送器及流量顯示儀表。它已發(fā)展為三化(系列化、通用化及標準化)程度很高的、種類規(guī)格龐雜的一大類儀表,它既可測量流量參數(shù),也可測量其它參數(shù)(如壓力、物位、密度等)。
差壓式流量計的檢測件按其作用原理可分為:節(jié)流裝置、水力阻力式、離心式、動壓頭式、動壓頭增益式及射流式幾大類。差壓式流量計是一類應(yīng)用廣泛的流量計,在各類流量儀表中其使用量占居首位。近年來,由于各種新型流量計的問世,它的使用量百分數(shù)逐漸下降,但目前仍是重要的一類流量計。
2、靶式流量計
靶式流量計于六十年代開始應(yīng)用于工業(yè)流量測量,主要用于解決高粘度、低雷諾數(shù)流體的流量測量,先后經(jīng)歷了氣動表和電動表兩大發(fā)展階段,SBL系列智能靶式流量計是在原有應(yīng)變片式(電容式)靶式流量計測量原理的基礎(chǔ)上,采用了較新型力感應(yīng)式傳感器作為測量和敏感傳遞元件,同時利用了現(xiàn)代數(shù)字智能處理技術(shù)而研制的一種新式流量計量儀表。
3、容積式流量計
容積式流量計,又稱定排量流量計,簡稱PD流量計,在流量儀表中是精度較高的一類。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分,根據(jù)測量室逐次重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流體體積總量。容積式流量計按其測量元件分類,可分為橢圓齒輪流量計、刮板流量計、雙轉(zhuǎn)子流量計、旋轉(zhuǎn)活塞流量計、往復(fù)活塞流量計、圓盤流量計、液封轉(zhuǎn)筒式流量計、濕式氣量計及膜式氣量計等。
4、渦輪流量計
渦輪流量計,是速度式流量計中的主要種類,它采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速,從而且推導(dǎo)出流量或總量的儀表。一般它由傳感器和顯示儀兩部分組成,也可做成整體式。渦輪流量計和容積式流量計、質(zhì)量流量計稱為流量計中三類重復(fù)性、精度高的產(chǎn)品,作為十大類型流量計之一。
5、電磁流量計
電磁流量計是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液體的儀表。電磁流量計有一系列優(yōu)良特性,可以解決其它流量計不易應(yīng)用的問題,如臟污流、腐蝕流的測量。
6、渦街流量計
渦街流量計是在流體中安放一根非流線型游渦發(fā)生體,流體在發(fā)生體兩側(cè)交替地分離釋放出兩串規(guī)則地交錯排列的游渦的儀表。渦街流量計按頻率檢出方式可分為:應(yīng)力式、應(yīng)變式、電容式、熱敏式、振動體式、光電式及超聲式等。
7、超聲波流量計
超聲波流量計是通過檢測流體流動對超聲束(或超聲脈沖)的作用以測量流量的儀表。根據(jù)對信號檢測的原理超聲流量計可分為傳播速度差法(直接時差法、時差法、相位差法和頻差法)、波束偏移法、多普勒法、互相關(guān)法、空間濾法及噪聲法等。超聲流量計和電磁流量計一樣,因儀表流通通道未設(shè)置任何阻礙件,均屬無阻礙流量計,是適于解決流量測量困難問題的一類流量計,特別在大口徑流量測量方面有較突出的優(yōu)點。
8、科里奧利質(zhì)量流量計
科里奧利質(zhì)量流量計該流量計是一種直接而精密地測量流體質(zhì)量流量的新穎儀表,以結(jié)構(gòu)主體采用兩根并排的U形管,讓兩根管的回彎部分相向微微振動起來,則兩側(cè)的直管會跟著振動,即它們會同時靠攏或同時張開,即兩根管的振動是同步的,對稱的。如果在管子同步振動的同時,將流體導(dǎo)入管內(nèi),使之沿管內(nèi)向前流動,則管子將強迫流體與之一起上下振動。
9、熱式質(zhì)量流量計
熱式流量計傳感器包含兩個傳感元件,一個速度傳感器和一個溫度傳感器。它們自動地補償和校正氣體溫度變化。儀表的電加熱部分將速度傳感器加熱到高于工況溫度的某一個定值,使速度傳感器和測量工況溫度的傳感器之間形成恒定溫差。當(dāng)保持溫差不變時,電加熱消耗的能量,也可以說熱消散值,與流過氣體的質(zhì)量流量成正比。
10、金屬轉(zhuǎn)子流量計
轉(zhuǎn)子流量計由兩個部件組成,轉(zhuǎn)子流量計一件是從下向上逐漸擴大的錐形管;轉(zhuǎn)子流量計另一件是置于錐形管中且可以沿管的中心線上下自由移動的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子流量計當(dāng)測量流體的流量時,被測流體從錐形管下端流入,流體的流動沖擊著轉(zhuǎn)子,并對它產(chǎn)生一個作用力(這個力的大小隨流量大小而變化);當(dāng)流量足夠大時,所產(chǎn)生的作用力將轉(zhuǎn)子托起,并使之升高。同時,被測流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐形管壁間的環(huán)形斷面,這時作用在轉(zhuǎn)子上的力有三個:流體對轉(zhuǎn)子的動壓力、轉(zhuǎn)子在流體中的浮力和轉(zhuǎn)子自身的重力。
我們要對電磁流量計采取科學(xué)合理的維護和保養(yǎng)方法,停機即不使用的時候,很多人發(fā)現(xiàn)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)的不準確。其實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。
一、電磁流量計維護之零點檢查和調(diào)整
電磁流量計投入運行前,通電后必須在電磁流量傳感器充滿液體靜止狀態(tài)下調(diào)整零點。投入運行后亦要針對使用條件定期停流作零點檢查;尤其對沉淀、易污染電極,含有固相的非清潔液,在運行初期應(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,灌注水泥漿的流總量是重要工藝參數(shù),經(jīng)常用高壓電磁流量計。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、電磁流量計維護之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。