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電磁流量計如何選擇

點擊次數(shù):5059  更新時間:2014-09-02



導(dǎo)讀:目前市面上有許多種電磁流量計,比如容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦輪流量計、電磁流量計、流體振蕩流量計中的渦街流量計、質(zhì)量流量計和插入式流量計、探針式流量計等等,選擇一種適合的電磁流量計成為重點。成都創(chuàng)贏為您整理如何選擇電磁流量計。

       一、液體中含有混入物

  混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作,但測得的是含氣泡體積的混合體積流量;如氣體含量增加到形成彈(塊)狀流,因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開,出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常工作。含有非鐵磁性顆?;蚶w維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體,如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動,兩者之間有滑動,速度上有差別,單相液體校驗的儀表用于固液雙相流體會產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實驗報告,但國外有報告稱固形物含量有14%時誤差在3%范圍以內(nèi);我國黃河水利委員會水利科學(xué)研究所的實驗報告稱,測量高沙含量水的流量,含沙量體積比17%~40%(沙中值粒徑0.35mm),儀表測量誤差小于3%。 在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面,在頻率較低的矩形激磁的EMF中會產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩(wěn),就要選用較高頻率的儀表或有較強抑制漿液噪聲能力的儀表,也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。 含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的EMF,因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化,會產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補償?shù)腅MF,可減小混入鐵磁體的影響。上海光華儀表廠在交流激磁儀表的實驗報告中稱,水中含有液固重量比約4:1,顆粒度≤0.15mm鐵精礦石的礦漿,以80mm口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗,通常的儀表示值變化7%~10%,裝有磁通檢測線圈的儀表,示值誤差在±2%FS以內(nèi)。 對含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用,應(yīng)注意對傳感器襯里的磨損程度,測量管內(nèi)徑擴大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,同時建議傳感器安裝在垂直管道上,使管道磨損均勻,消除水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點。也可以在傳感器進口端加裝噴嘴形護套,相對延長使用期。

       二、流速、滿度流量、范圍度和口徑

  選定儀表口徑不一定與管徑相同,應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體,管道流速一般是經(jīng)濟流速1.5~3m/s。EMF用在這樣的管道上,傳感器口徑與管徑相同即可。 EMF滿度流量時液體流速可在1~10m/s范圍內(nèi)選用,范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的,然而通常建議不超過5m/s,除非襯里材料能承受液流沖刷,實際應(yīng)用很少超過7m/s,超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s,有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管系,從測量精度角度考慮,儀表口徑應(yīng)改用小于管徑,以異徑管連接之。用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體,選用流速不低于2m/s,提高到3~4m/s或以上,起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強的流體,常用流速應(yīng)低于2~3m/s ,以降低對襯里和電極的磨損。 在測量接近閾值的低電導(dǎo)液體,盡可能選定較低流速(小于0.5~1m/s),因流速提高流動噪聲會增加,而出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。 EMF的范圍度是比較大的,通常不低于20,帶有量程自動切換功能的儀表,可超過50~100。國內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm,隨然實際應(yīng)用還是以中小口徑居多,但與大部分其他原理流量儀表(如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等)相比,大口徑儀表占有較大比重。某企業(yè)近萬臺儀表中,50mm以下小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。

        三、與流體接觸零部件材料的選擇

  與流體接觸的傳感器零部件有襯里(或絕緣材料制成的測量管)、電極、接地環(huán)和密封墊片,其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對流體的適應(yīng)性。由于零部件少,形狀簡單,材料選擇靈活,電磁流量傳感器對流體的適應(yīng)性強。

 ?。?) 襯里材料(或直接與介質(zhì)接觸的測量管)

  常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷制成襯里的,但只限中小口徑傳感器。 氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿,價格zui為低廉。氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性,但耐磨性差,不能用于測量礦漿液。氟塑料中zui早應(yīng)用的是聚四氟乙烯,因與測量管間僅靠壓貼,無粘結(jié)力,不能用于負(fù)壓管道,后開發(fā)各種改性品種,實現(xiàn)注塑成形,與測量管有較強結(jié)合力,可用于負(fù)壓, 聚氨酯橡膠有*的耐磨耗性,但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當(dāng)于天然橡膠的10倍,適用于煤漿、礦漿等;介質(zhì)溫度要低于40~60/70℃。氧化鋁陶瓷有*的耐磨耗性和對強酸堿的耐磨腐蝕性,耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍,適用于具有腐蝕性的礦漿;但性脆,安裝夾緊時疏忽易碎,可用于較高溫度(120~140/180℃)但要防止溫度劇變,如通蒸汽滅菌,一般溫度突變不能大于100℃,升溫150℃ 要有10min時間。 通用型EMF幾種材料的壓力溫度大體適用范圍可參閱圖4。

 ?。?) 電極和接地環(huán)材料

  電極對測量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。

  1)選擇耐腐蝕材料 EMF電極的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實際和以往的經(jīng)驗來確定。有時后要做必要的實驗,如現(xiàn)場取液體樣品在實驗室做待用材料的腐蝕性試驗。的實驗是現(xiàn)場掛片,這是zui接近實際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗,可以得出比較可靠能否適用的結(jié)論。

  2)避免電極表面效應(yīng) 電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時候電極材料對被測介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個方面。 化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。他們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化,生成絕緣層。對于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)------電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗,尚待在實踐中積累。 接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,充分有一定腐蝕,定期更換。通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經(jīng)濟上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。
       
        通過對流速、滿度流量、范圍度、口徑、液體電導(dǎo)率、附著和沉淀、材料、液體中含有的混入物等的分辨和選擇,成都創(chuàng)贏相信要選擇一款合適的電磁流量計的方法大家已經(jīng)掌握,能更好地對空氣流量進行測量。
 

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