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技术文献

电磁流量计选型必须注意的几大因素

电磁流量计的合理选型是保证其实用寿命和稳定性的前提条件。一般要注意的选型要素有以下几点:
 
1、精度等级和功能
 
市场上通用型电磁流量计的机能有较大差别,有些精度高、功能多,有些精度低、功能简朴。精度高的仪表基本误差为(±0.5%~±1%)R,精度低的仪表则为(±1.5%~±2.5%)FS,两者价格相差1~2倍。
 
有些型号仪表声称有更高的**度,基本误差仅(±0.2%~±0.3%)R,但有严格的安装要乞降参比前提,例如环境温度20~22℃,前后置直管段长度要求分别大于10D,3D(通常为5D,2D)甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量尺度装置上作实流校准,以减少夹装不善的影响。因此在多种型号选择比较时不要单纯只看高指标,要具体阅读制造厂样本或仿单做综合分析。
 
市场上电磁流量计的功能差别也很大,简朴的就只是丈量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源堵截报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通讯和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通讯功能可选多种通讯接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。
 
2、流速、满度流量、范围度和口径
 
选定仪表口径不一定与管径相同,应视流量而定。流程产业输送水等粘度不同的液体,管道流速一般是经济流速1.5~3m/s。电磁流量计用在这样的管道上,传感器口径与管径相同即可。
 
EMF满度流量时液体流速可在1~10m/s范围内选用,范围是比较宽的。上限流速在原理上是不受限制的,然而通常建议不超过5m/s,除非衬里材料能承受液流冲洗,实际应用很少超过7m/s,超过10m/s则更为罕见。满度流量的流速下限一般为1m/s,有些型号仪表则为0.5m/s。有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系,从丈量精度角度考虑,仪表口径应改用小于管径,以异径管连接之。
 
用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体,选用流速不低于2m/s,**进步到3~4m/s或以上,起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体,常用流速应低于2~3m/s ,以降低对衬里和电极的磨损。在丈量接近阈值的低电导液体,尽可能选定较低流速(小于0.5~1m/s),因流速进步活动噪声会增加,而泛起输出晃动现象。
 
电磁流量计的范围度是比较大的,通常不低于20,带有量程自动切换功能的仪表,可超过50~100。
 
海内可以提供的定型产品的口径从10mm到3000mm,随然实际应用仍是以中小口径居多,但与大部门其他原理流量仪表(如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等)比拟,大口径仪表据有较大比重。
 
3、液体电导率
 
使用电磁流量计的条件是被测液体必需是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生丈量误差直至不能使用,超过阈值即使变化也可以丈量,示值误差变化不大,通用型EMF的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容,制造厂使用仿单中通常划定电导率相对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。
 
产业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,使用不存在题目,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在题目。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,以为不能使用,然而实际工作中会碰到因含有杂质而能使用的实例,这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用产业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量丈量。
 
4、液体中含有混入物
 
混入成泡状流的微小气泡仍可正常工作,但测得的是含气泡体积的混合体积流量;如气体含量增加到形成弹(块)状流,因电极可能被气体盖住使电路瞬时断开,泛起输出晃动甚至不能正常工作。含有非铁磁性颗粒或纤维的固液双相流体同样可测得二相的体积流量。固体含量较高的流体,如钻井泥浆、钻探固井水泥浆、纸浆等实际上已属非牛顿流体。因为固体在载体液中一起活动,两者之间有滑动,速度上有差别,单相液体校验的仪表用于固液双相流体会产生附加误差。固然还未见到EMF应用于固液双相流体中固形物影响的系统实验讲演,但国外有讲演称固形物含量有14%时误差在3%范围以内;我国黄河水利委员会水利科学研究所的实验讲演称,丈量高沙含量水的流量,含沙量体积比17%~40%(沙中值粒径0.35mm),仪表丈量误差小于3%。
 
在浆液内有较大颗粒掠过电极表面,在频率较低的矩形激磁的电磁流量计中会产生尖峰状浆液噪声,使流量信号不稳,就要选用较高频率的仪表或有较强按捺浆液噪声能力的仪表,也可选用市电交流激磁的仪表或双频激磁的仪表。
 
含有铁磁性物质的流体对通常的EMF,因丈量管内磁导率受铁磁体的不同含量而变化,会产生丈量误差。但在磁路中置有磁通检测线圈补偿的EMF,可减小混入铁磁体的影响。
 
对含有矿石颗粒的矿浆应用,应留意对传感器衬里的磨损程度,丈量管内径扩大会产生附加误差。这种场合应选用耐磨性较好的陶瓷衬里或聚氨酯橡胶衬里,同时建议传感器安装在垂直管道上,使管道磨损平均,消除水平安装下半部局部磨损严峻的缺点。也可以在传感器入口端加装喷嘴形护套,相对延长使用期。
 
5、附着和沉淀
 
丈量易在管壁附着和沉淀物质的流体时,若附着的是比液体电导率高的导电物质,信号电势将被短路而不能工作,若长短导电层则首先应留意电极的污染,譬如选用不易附着尖形或半球形凸起电极、可更换式电极、刮刀式清垢电极等。刮刀式电极可在传感器外按期手动刮出沉垢。国外产品曾有电极上装超声波换能器,以清除表面垢层,但现已少见。也有暂时断开丈量电路,在电极简短时间内流过低压大电流,焚烧清除附着油脂类附着层。易产生附着的场所可进步流速以达到自清扫的目的,还可以采取较利便的易清洗的管道连接,可不拆卸清洗传感器。
 
非接触型电极电磁流量计附着非导电膜层,仪表仍能工作,但若为高导电层则同样不能工作。

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