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摘要: 掌握電磁流量計(jì)正確的安裝和使用方法可延長其使用壽命,，為化工生產(chǎn)提供計(jì)量保證。而敘寫本文簡述電磁流量計(jì)的工作原理和電磁流量計(jì)的安裝,、電磁流量計(jì)接地,、使用維護(hù)。 電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律而工作的流量測量儀表,。測量范圍通常能達(dá)到 20 ∶ 1,，其測量的體積流量不受流體密度、粘度,、溫度壓力等變化明顯的影響,。它能測量具有一定電導(dǎo)率的液體或液固混合物的體積流量,，常用于檢測酸、堿,、鹽,、含固體顆粒液體的流量，這是它優(yōu)越于其他流量計(jì)的特點(diǎn),，但電磁干擾和振動,、腐蝕等因素對它影響較大。電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成,。 電磁流量計(jì)傳感器由磁路系統(tǒng),、測量導(dǎo)管、電極,、外殼和干擾信號調(diào)整裝置等部分組成,，它將流量的變化轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動勢的變化。轉(zhuǎn)換器由電子元器件組成,，它將微弱的感應(yīng)電勢放大,，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出，以便進(jìn)行遠(yuǎn)傳指示,、記錄,、積算和調(diào)節(jié)。 設(shè)在均勻磁場中,，垂直于磁場方向有一個(gè)直徑為 D 的管道,。管道由導(dǎo)磁材料制成，內(nèi)表面襯掛絕緣襯里,。當(dāng)導(dǎo)電的流體在導(dǎo)管內(nèi)流動時(shí),，導(dǎo)電流體切割磁力線，因而在與磁場及流動方向垂直的方向上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,，如安裝一對電極,，則電極間產(chǎn)生和流速成比例的電位差。 Ex = BDv (1) 式中:Ex ———感應(yīng)電動勢;B———磁感應(yīng)強(qiáng)度;D———管道內(nèi)徑;v———流體在管道中平均流速,。 由上式可得 v = E x /BD  由上式可見,，流體在管道中的體積流量與感應(yīng)電動勢成正比。在實(shí)際工作中由于永久磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為直流,，可導(dǎo)致電極極化或介質(zhì)電解,，引起檢測誤差，所以工業(yè)用儀表中多使用交變磁場,。 此時(shí),，B = B max sinωt(3) 感應(yīng)電動勢為  式中:K =4B max /(D·π)·sinωt。 當(dāng)管道直徑 D 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 不變時(shí),，感應(yīng)電勢 Ex 與體積流量 q v 成線性關(guān)系,。若在管道兩側(cè)各插入一根電極,，就可引出感應(yīng)電勢 E x ，測量此電勢,，就可求得流量qv ,。 2、 電磁流量計(jì)的安裝要求 選擇正確的安裝點(diǎn)和安裝方法是使用好電磁流量計(jì)的關(guān)鍵,，若安裝失誤,，不但會影響測量精度，還會影響流量計(jì)的使用壽命,，甚至?xí)p壞流量計(jì),。 2． 1 直管段要求 為保證電磁流量計(jì)的測量精度，儀表所在的上下游管段內(nèi)壁應(yīng)清潔,，無明顯凹痕,、積垢和起皮等現(xiàn)象。流量計(jì)安裝位置上下游直管段一般遵循前十后五原則,，要求前直管段不小于10 D,，后直管段不小于5 D;若在上游管段處有其他化學(xué)物質(zhì)注入的情況下，極易導(dǎo)致電導(dǎo)率的不均勻性,，流量計(jì)應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主入口至少20 D 處(如圖 1);若電磁流量計(jì)上下游采用異徑管時(shí),，異徑管中心錐角 α 應(yīng)小于15°(如圖2)。   2． 2 電磁流量計(jì)安裝注意事項(xiàng) (1)電磁流量計(jì)表體上的箭頭所指方向?yàn)榱黧w的正方向,。 (2)傳感器盡量避免在架空的非常長的管道上安裝傳感器,，若不得已安裝時(shí)，必須在傳感器上下游2D 處分別設(shè)置管道緊固裝置,，以防止較大的震動; (3)測量電極的軸線近似于水平方向(如圖3),。  (4)傳感器應(yīng)安裝于管內(nèi)任何時(shí)候均充滿流體的地方，以免在管內(nèi)無液體時(shí)出現(xiàn)指針不在零位的錯覺,。一般傳感器的安裝方向不限,，以流體流過電極不形成氣泡造為原則。 (5)測量固液兩相流體時(shí),，傳感器**好垂直安裝,，且流體自下而上流動,。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部分磨損嚴(yán)重,。 (6)安裝在工藝不允許流量中斷的管道時(shí)，應(yīng)考慮儀表的清洗和維護(hù),，應(yīng)安裝旁通管道(如圖 4)  (7)應(yīng)在傳感器的下游安裝控制閥和切斷閥,，不應(yīng)安裝在上游。 (8)流量計(jì)很好不能安裝在泵的進(jìn)口處,，應(yīng)安裝在泵的出口處,。 (9)在電磁流量計(jì)的附近加負(fù)壓防止閥,，打開閥門，以防止傳感器內(nèi)形成負(fù)壓,，以導(dǎo)致襯里與金屬導(dǎo)管剝離,，引起電極泄露。 (10)管道內(nèi)徑應(yīng)與表體內(nèi)徑保持一致,，以避免由節(jié)流產(chǎn)生漩渦流現(xiàn)象,。安裝環(huán)境應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場設(shè)備以防干擾，應(yīng)盡量安裝在干燥通風(fēng)避免陽光直射處,，不宜在潮濕,、易積水的地方。 (11)安裝聚四氟乙烯襯里的流量計(jì)時(shí),，連接兩個(gè)法蘭的螺栓在擰緊時(shí)應(yīng)注意均勻用力,，否則容易壓壞聚四氟乙烯襯里，**好應(yīng)力矩扳手,。 (12)當(dāng)管道內(nèi)流速偏低,，工藝流量又較穩(wěn)定，為滿足儀表對流速范圍的要求,，在儀表部分局部提報(bào)流速,，可選擇流量計(jì)口徑小于工藝管道，并在流量計(jì)的前后加接異徑管,。為了在安裝異徑管后不過多影響流場分布,，不影響電磁流量計(jì)的精度，要求異徑管的中心錐角 α 不大于 15°,，越小越好,。這樣可把異徑管視為直管段的一部分。 2． 3 電磁流量計(jì)接地（推薦閱讀：電磁流量計(jì)的三種接地方法） 傳感器的信號較微弱,，一般為 2． 5 mV ～8 mV,，尤其是當(dāng)流量很小時(shí)，只有幾微伏,，因而在使用時(shí)要特別注意外來干擾對其測量精度的影響,。所以安裝時(shí)傳感器的外殼、屏蔽線,、測量導(dǎo)線,、傳感器兩端的管道均需接至單設(shè)的接地點(diǎn)，以免因電位不等而引入附加干擾,，同時(shí)避免附近有大電機(jī),、大變壓器等磁源的干擾。下面簡單介紹接地環(huán)接地方法。 (1)傳感器在金屬管道上安裝(金屬管道內(nèi)壁沒有絕緣層),，如圖 5,。  (2)傳感器在塑料管道上或在絕緣襯里的管道上安裝時(shí)，如圖 6,，傳感器兩端必須安裝接地環(huán)或接地法蘭,。使管內(nèi)流動的被測介質(zhì)與大地短路，具有零電位,，否則電磁流量計(jì)無法正常工作,。  (3)傳感器在陰極保護(hù)管道上安裝時(shí)，必須在傳感器的兩端安裝接地環(huán)(或接地法蘭),。因?yàn)橛嘘帢O保護(hù)的管道和地之間有一定的電位差,，因此被測介質(zhì)有很高的共模接地電位，所以傳感器必須使用接地環(huán),，否則電磁流量計(jì)無法正常工作,。 (4)接地環(huán)接地要注意的問題，一是接地環(huán)要裝在流量計(jì)的兩側(cè)端面上,，它們必須與連接管道的法蘭絕緣;二是儀表兩側(cè)連接管的法蘭應(yīng)該用截面積為 16 mm 2 的銅導(dǎo)線繞過傳感器相連,，使陰極保護(hù)電位與流量計(jì)之間的隔離;三是法蘭連接螺栓必須絕緣，應(yīng)使用絕緣材料制造的襯套和墊圈,。 3,、 電磁流量計(jì)的使用維護(hù) (1)電磁流量計(jì)在正式運(yùn)行前，接通電源后應(yīng)在傳感器充滿介質(zhì)的靜止?fàn)顟B(tài)下調(diào)零,。 (2)使用電源時(shí),，傳感器的二次表需使用同一相線，以免檢測和反饋信號相位 120°,，造成儀表無法正常工作,。 (3)傳感器管內(nèi)壁沉積垢層要定期清理，以防電極短路,，尤其被測介質(zhì)是海水,、原水等，在管壁上容易沉積污垢,。因此要求對流量計(jì)進(jìn)行清洗,，特別是在電極區(qū)域內(nèi)。周期一般為 1 a,，根據(jù)儀表使用情況而定,。始終保持儀表的導(dǎo)管內(nèi)絕緣襯里良好狀態(tài)，以免酸,、堿,、鹽等腐蝕，導(dǎo)致儀表無法檢測,。在大口徑流量計(jì)附近的管道上增設(shè)人工孔,，管道排空時(shí)，以便清洗人員通過人工孔進(jìn)入流量計(jì)清洗,。 (4)當(dāng)傳感器接地不良時(shí),，電磁流量計(jì)的抗電磁干擾能力會明顯下降，需定期檢查接地是否良好,。 (5)當(dāng)信號電纜破損時(shí),，應(yīng)及時(shí)更換，若無條件更換電纜,，須做好破損處接頭處理,。在接頭處焊接好，并做好絕緣防潮工作,，以避免信號線絕緣下降而影響流量計(jì)的工作,。 4、 結(jié)束語 由于電磁流量計(jì)可檢測腐蝕性或含有顆粒,、懸浮物液體流量且壓力損失小的特點(diǎn),，被化工行業(yè)廣泛應(yīng)用于物料流量的計(jì)量和生產(chǎn)過程控制中，掌握電磁流量計(jì)正確的安裝和使用方法可延長其使用壽命,，為化工生產(chǎn)提供計(jì)量保證,。
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