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電磁流量計(jì)對(duì)介質(zhì)電導(dǎo)率的要求及常見(jiàn)精度 如何挑選購(gòu)買流量計(jì)
使用電磁流量計(jì)的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差甚至不能使用,超過(guò)閾值即使變化也可以測(cè)量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計(jì)的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)度及其分布電容,制造廠使用說(shuō)明書(shū)中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測(cè)電導(dǎo)率低***5×10-8S/cm的液體。
電磁流量計(jì)的工作原理是基于所測(cè)介質(zhì)是具有導(dǎo)電性,就是所說(shuō)的電導(dǎo)率,介質(zhì)導(dǎo)電性跟溫度和介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)的摻雜程度也密切相關(guān)。
溫度
電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而減小。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內(nèi),電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率,必須設(shè)定一個(gè)共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性,時(shí)常可以表達(dá)為,電導(dǎo)率對(duì)上溫度線圖的斜率。
摻雜程度
固態(tài)半導(dǎo)體的摻雜程度會(huì)造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會(huì)造成電導(dǎo)率增高。水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度,或其它會(huì)分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測(cè)量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標(biāo)。水越純凈,電導(dǎo)率越低(電阻率越高)。水的電導(dǎo)率時(shí)常以電導(dǎo)系數(shù)來(lái)紀(jì)錄;電導(dǎo)系數(shù)是水在 25°C 溫度的電導(dǎo)率。
工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問(wèn)題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問(wèn)題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過(guò)低就不能使用。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較高低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的情況,這類雜質(zhì)增加了介質(zhì)的電導(dǎo)率。對(duì)于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的要***,也有利于流量測(cè)量。
市場(chǎng)上通用型電磁流量計(jì)的性能有較高大差別,有些精度一、功能多,有些精度低、功能簡(jiǎn)單。精度高的衛(wèi)生型電磁流量計(jì)基本誤差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩***價(jià)格相差1~2倍。因此測(cè)量精度要求不是很的場(chǎng)所選用精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的,例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的,只要求可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場(chǎng)所。
有些型號(hào)衛(wèi)生型電磁流量計(jì)聲稱有的高度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,例如環(huán)境溫度20~22℃,前后直管段長(zhǎng)度要求分別大于10D和3D(通常為5D和2D),甚至提出流量傳感器要與前后直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn),以減少夾裝影響。因此在多種型號(hào)選擇比較高時(shí)不要單純只看***指標(biāo),要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說(shuō)明書(shū)做綜合分析。
市場(chǎng)上電磁流量計(jì)的功能差別也很大,簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表;多功能衛(wèi)生型電磁流量計(jì)有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。
信號(hào)不規(guī)則主要表現(xiàn)在渦街流量計(jì)輸出的脈沖信號(hào)不規(guī)則脈沖寬度寬窄嚴(yán)重不均有時(shí)有多波、有時(shí)有漏波;用頻率計(jì)測(cè)量信號(hào)頻率時(shí)頻率值有明顯跳動(dòng)顯示數(shù)字分散度較大;模擬輸出信號(hào)指示值時(shí)大時(shí)小不穩(wěn)定?! ‘a(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多我們分別進(jìn)行討論?! ?i>1、電氣方面的原因 電磁干擾的影響干擾噪聲與渦街信號(hào)相疊加使信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,插入式渦街流量計(jì)廠家質(zhì)保出現(xiàn)輸出脈沖信號(hào)有多波和漏波現(xiàn)象。另外前置放大器的濾波參數(shù)設(shè)置、增益和靈敏度調(diào)整不合適也會(huì)出現(xiàn)多波和漏波現(xiàn)象?! ?i>2、檢測(cè)元件的原因 檢測(cè)元件被沾污、受潮靈敏度降低輸出信號(hào)減弱造成漏波; 檢測(cè)元件靈敏度過(guò)高一些無(wú)用的擾動(dòng)主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測(cè)造成多波現(xiàn)象擴(kuò)檢測(cè)元件引線接觸不良、檢測(cè)元件松動(dòng)等造成信號(hào)時(shí)大時(shí)小?! ?i>3、安裝方面的原因 安裝時(shí)儀表的測(cè)量管與配管不同心、密封墊凸人管內(nèi)、引起流體擾動(dòng)、·產(chǎn)生附加旋渦; 測(cè)量管道內(nèi)液體不滿管、旋渦不能規(guī)則分離; 儀表安裝位置與動(dòng)力源相距過(guò)近管道振動(dòng)、流場(chǎng)擾動(dòng); 安裝管道的上、下游直管段長(zhǎng)度不足阻流件產(chǎn)生擾動(dòng)影響渦街的穩(wěn)定性?! ?i>4、一工藝方面的原因 管內(nèi)流量不穩(wěn)定;工況參數(shù)變化大流量變化大?!?i> 5、流體的原因 流體中有塊狀、團(tuán)狀或帶狀雜物沖擊、一纏繞發(fā)生體和檢測(cè)元件渦街不能穩(wěn)定分離; 存在兩相流或多相流流型多變渦街信號(hào)不穩(wěn)定; 測(cè)量液體流量時(shí)工作壓力低、流速較高、可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。 以上這些故障原因有的可通過(guò)調(diào)整儀表的參數(shù)解決;有的需要與客戶密切配合、調(diào)整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決;而有的則是選表問(wèn)題例如對(duì)于嚴(yán)重的多相流、臟污流、脈動(dòng)流選用渦街流量計(jì)是不合適的。
電磁流量計(jì)作為一種常用的流量測(cè)量?jī)x表,電磁流量計(jì)中,與介質(zhì)接觸的部分只有電極與測(cè)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(jī)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(diǎn)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(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來(lái)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(jī)能好,耐通常的弱酸弱堿的腐蝕,能夠測(cè)水、污水、泥漿和礦漿等。
2、聚胺脂。具有極好的耐磨機(jī)能,耐酸、堿機(jī)能差,能測(cè)中性強(qiáng)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(jī)溶劑,耐磨機(jī)能好,粘接機(jī)能較差。
以上便是有關(guān)電磁流量計(jì)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(jì)經(jīng)用。