择好电磁流量计我们可以从三大途径出发,一是从电磁流量计的口径,二是从电磁流量计的量程入手,三是从电磁流量计的温度和压力做出选择。
电磁流量计的口径通常选用与管道系统相同的口径.如果管道系统有待设计,则可根据流量范围和流速来选择口径.对于电磁流量计来说,经济流速以1.5—3m/s较为适宜.在特殊情况下,如液体中带有固体颗粒,考虑到磨损的情况,可选常用流速小于1.0-2.0m/s为宜,超过7m/s的少见,超过10m/s更为罕见,如果流速低于0.5m/s时可以采用缩管的方式来提高流速。
电磁流量计的量程可以根据两条原则来选择:一是仪表满量程大于预计的最大流量值;二是正常流量大于仪表满量程的50%,以保证一定的测量精度.
分体式则线缆越短越好,电缆线过长受其分布电容的影响,容易造成信号干扰,一般不超过100米为宜。
温度和压力的选择:电磁流量计能测量的流体压力与温度是有一定限制的.选用时,使用压力必须低于该流量计规定的工作压力.目前,国内生产的电磁流量计的工作压力规格为:
小于DN50口径,工作压力为公称压力为4.0MPa,DN65-DN400口径,公称压力为1.6MPa, DN450-DN1000口径,公称压力为1.0MPa,大于DN1000为0.6Mpa。
电磁流量计的安装因素与4大要求:
一、安装场所的选择:
1、选择测量管内不会出现负压的场所;
2、避免安装在电机、变压器等强电设备附件,以免引起电气干扰;
3、避免安装位置周围有强腐蚀性气体的场所;
4、测量混合相流体时,避免引起相分离的场所;
5、环境温度一般应在-25℃~60℃范围内,尽可能避免阳光直射;
6、安装在无振动或选择振动小的场合,如果振动过大,应该在传感器前后的管道上加固定支撑;
7、环境相对湿度应该在10%~90%范围内;
8、避免安装在能被雨水直淋或者浸没的场所。
二、安装位置和流动方向:
电磁流量计可以水平、垂直、和倾斜安装在管道上。
在水平安装时,电磁流量计的电极轴必须水平,防止由于流体所夹带的气泡而产生电极短时间的绝缘,也可以防止电极被流体中沉积物覆盖。不应该将传感器安装在最高位置处,以免有气体积聚。
垂直安装时,应该使流动方向向上,这样可以使无流量或者流量很小时,流体中夹带的较重固体颗粒下沉,而轻的肢肪类物质上升离开电磁流量计的传感器电极区,在测量泥浆、矿浆等液固两相介质时,避免固相沉淀和传感器衬里的不均匀摩擦。
传感器的测量管道必须充满流体,必须有一定的背压。为防止出现负压(损坏衬里),电磁流量计不应该安装在泵的进口,而应该安装在泵的出口;在倾斜安装时,必须安装在上升管道;在开口排放的管道安装时,必须安装在管道的较低处。
应在传感器的下游安装控制阀和切断阀,而不应该安装在传感器上游。
三、对直管段长度的要求:
电磁流量计对前后直管段的要求比较低,一般对于90°弯头,T形三通,异径管、全开阀门等流动阻力件,离电磁流量计的电极轴中线(不是传感器的端面)应该有5D的直管段;对于不同开度的阀门(比如可调开度的阀门),则上游侧的直管段长度需要10D。一般传感器下游的直管段只需要3D就可以满足要求,测量不同介质的混合液体时,混合点与流量计之间的距离最少要大于30D。(D为流量计的内径)
四、测量井内安装流量计的方式:
1、入口2、溢流管3、入口4、清洗孔5、流量计6、短管7、出口8、排污口9、排污阀)
1、励磁电缆可选用HZ中型橡套电缆,其长度与信号电缆一样
2、信号电缆和其他动力电源电缆必须严格分开,不能敷设在同一根管子内,不能平行敷设,不能绞合在一起,应分别单独穿在钢管内。
3、信号电缆和励磁电缆尽可能短,不能将多余的电缆卷在一起,应将多余电缆剪掉,并重新焊接头,电缆进入传感器电气接口时,在端口处做成U型,这样可以防止雨水渗透到传感器中。
4、分体型电磁流量计励磁电缆和转换器之间的连接用专用接线完成,转换器和外部的连接同一体型电磁流量计。
电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法 拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。
当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。
测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
测量原理
根据法拉第电磁感应定律,在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道;
当导电液体在管道中以流速v流动时,导电流体就切割磁力线。如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极则可以证明;
只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间产生感生电动势:
e=KBDv (3-36)
式中,v为管道截面上的平均流速,k为仪表常数。
由此可得管道的体积流量为:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关.这就是电磁流量计的测量原理。
需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使电磁流量计测量条件满足下列假定:
①磁场是均匀分布的恒定磁场;
②被测流体的流速轴对称分布;
③被测液体是非磁性的;
④被测液体的电导率均匀且各向同性。