电磁流量计作为一种常用的流量测量仪表,电磁流量计中,与介质接触的部分只有电极与测量管的内部,所以依据不同介质的特性,需挑选合适的电极以及衬里材料。
一、电极选择:
通常电极分以下几种材质:
1、不锈钢(0Cr18Ni12Mo2Ti)。适用于硝酸、室温下小于5%的硫酸、磷酸、碱溶液等。
2、哈氏合金。能够用于海水、盐水。
3、钛。适用于海水、各种氯化物和次氯化盐酸、氧化性酸(包含发烟硝酸)、有机酸、碱等。
4、钽。除氢氟酸、发烟硫酸、碱外的其他化学介质,包含沸点的盐酸、硝酸和<175℃硫酸都可使用。
5、铂。能够用于各种酸、碱、盐,但不包含王水。
二、衬里材料选择:
依据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度来挑选内衬资料。
1、橡胶。具有极好的弹性,高度的扯断力,耐磨机能好,耐通常的弱酸弱碱的腐蚀,能够测水、污水、泥浆和矿浆等。
2、聚胺脂。具有极好的耐磨机能,耐酸、碱机能差,能测中性强磨损的煤浆、泥浆和矿浆。
3、聚四氟乙烯。耐盐酸、硫酸、硝酸、浓碱和各种有机溶剂,耐磨机能好,粘接机能较差。
以上便是有关电磁流量计材料的选择,不同的介质有不同的特性,不必定要挑选比较贵的,挑选适宜的才真正经济经用。
日常检查的目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行。日常检查的方式一般有在线检查和离线检查两种,主要是验证电磁流量计的流量测量值是否符合并保持预期的计量要求。
检查电磁流量计,除零点检查外,还将流量传感器、转换器和连接电缆分开进行。
1、整机零点检查
整机零点检查的技术要求是:流量传感器测量管充满液体且无流动,这在许多企业现场不具备条件而放弃整机的零点检查和调整,但可转而对转换器作单独的零点检查和调整。从技术上讲,这必须在传感器检查完毕后且保证传感器励磁回路和信号回路的绝缘电阻正常(均包含电缆)的前提下才有实际意义,否则整机就不能正常运行。通常转换器单独零点为负值,数值也很小;如果其绝对值大于满量程的5%就需要先做检查,待确认原因后再作调整。通常情况下电磁流量计整机的零点和转换器单独的零点差异值小于1%。大于5%的零点差异值有许多情况是用户在管道阀门关闭不良情况下进行不正确调零操作所致。
2、连接电缆检查
该项检查内容是检查信号线与励磁线各芯导通和绝缘电阻,检查各屏蔽层接地是否完好。
3、转换器检查
该项检查内容是用通用仪表以及流量计型号相匹配的模拟信号器代替传感器提供流量信号进行调零和校准。校准包括零点检查和调整、设定值检查、励磁电流测量、电流/频率输出检查等。需要注意的是:检查项目要与上一次检查值(或出厂值)进行比较,分析其是否有变化或变化是否符合原计量要求。
4、流量传感器检查
该项检查内容是:通过对励磁线圈的检查和检查转换器所测得的励磁电流以间接评价磁场强度是否变化;测量电极接液电阻以评估电极表面受污秽和衬里附着层状况;检查各部位绝缘电阻以判断零件劣化程度以评估是否会引入干扰。对能停止介质流动条件的管线则可观察和测量电极和衬里附着层厚度,以估算清洗附着层前后因流动面积变化引入的流量值变化。
(1)测量励磁线圈铜电阻
用高精确度数字万用表或惠斯登电桥测量线圈电阻,必要时作温度系数修正后与仪表档案值比较。确认线圈是否导通良好和无匝间短路现象。
(2)检查励磁线圈绝缘电阻
励磁线圈及其接线端子受潮后励磁回路对地绝缘下降,很可能把励磁信号引入流量信号传输电路,使电极加上一个较大的绝缘电阻和信号电阻对励磁电压的分压,形成较大的共模干扰信号。当这一干扰信号超过转换器前置放大器的抑止能力,就会使转换器零点漂移。绝缘电阻下降不十分严重时,这一现象在仪表运行时还不易察觉。除IP68无接线端子盒外,实践中由于疏忽,接线端子盒未密封进入潮气,端子绝缘电阻下降到5~6MΩ以下时易造成故障。吹干端子,通常故障就可消除。
(3)检查电极接液电阻
流量传感器的电极接液电阻应在新装仪表调试好后立即测量,并记录在案。以后每维护一次测量一次,分析比较这些数据有助于判断仪表故障原因。
电极与液体接触电阻值取决于接触表面的被测液体电导率。不同介质所测电阻值有明显区别。电极接液电阻可用指针式万用表在测量管充满液体时分别测量每个电极端子与地间的电阻。经验表明分别测量两电极的接触电阻值之差应小于10%~20%,否则表明有故障。
测出的电极接液电阻与原测量值比较若有差异,原因为:a、两电极绝缘性附着层覆盖不一致或某一电极信号回路绝缘电阻下降;b、电阻值增加则是电极表面被绝缘层覆盖;c、电阻值减少则是电极附近衬里表面附着导电沉积层或电极装配(如绝缘套圈)绝缘下降。有时虽未形成故障,但应作为故障前兆而采取相应措施。
(4)测量电极/液体间极化电压
测量此电压将有助于判断电极是否被污秽或覆盖,由此可能形成零点不稳或输出晃动的故障。
(5)检查信号电路绝缘和励磁电路/信号电路之间绝缘
该项检查目的是评估是否因绝缘下降而引入干扰。检查信号电路时,信号线要临时与电极脱开。引起绝缘下降原因有接线盒未密封进入潮气、防护型传感器的电缆割断再接续时未做好防潮处理等。
(6)检查电极绝缘电阻和衬里状况
该项检查对小口径仪表要从管线卸下,对大口径仪表则可放空积液后从入孔进入管道观察:擦干衬里内表面用兆欧表分别测试两电极对地绝缘电阻;若衬里有附着层则须清除并按积层厚度确定清洗周期;若附着层不厚且电导率与液体相同则可忽略不计面积变化附加误差;若附着层电导率小于液体将产生正向附加误差,反之则产生负向附加误差。
电极绝缘电阻一般要求大于100MΩ,绝缘下降多因电极、衬套等受外界浸水受潮所致(用热吹风排除潮气即可);若绝缘破坏(如腐蚀液从密封处侵入)则须调换传感器或返回厂家修理。
电磁流量计(以下简称EMF)是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。
50年代初EMF实现了工业化应用,近年来世界范围EMF产量约占工业流量仪表台数的5%~6.5%。
70年代以来出现键控低频矩形波激磁方式,逐渐替代早期应用的工频交流激磁方式,仪表性能有了很大提高,得到更为广泛的应用。
原理与机构
EMF的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。
导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动,与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势,电动势的方向按“弗来明右手规则”;
其值如下式式中E-----感应电动势,即流量信号,V;k-----系数;
B-----磁感应强度,T;D----测量管内径,m;---平均流速,m/s。
设液体的体积流量为,则式中K为仪表常数,K=4KB/πD。
EMF由流量传感器和转换器两大部分组成。
传感器典型结构,测量管上下装有激磁线圈,通激磁电流后产生磁场穿过测量管;
一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到转换器。
激磁电流则由转换器提供。
分类
市场上通用型产品和特殊型仪表可以从不同角度分类。
如按激磁电流方式划分,有直流激磁、交流(工频或其他频率)激磁、低频矩形波激磁和双频矩形波激磁。
几种激磁方式的波形。按输出信号连线和激磁(或电源)连线的制式分类,有四线制和二线制。
按转换器与传感器组装方式分类,有分离型和一体型。
按流量传感器与管道连接方法分类,有法兰连接、法兰夹装连接、卫生型连接和螺纹连接。
按流量传感器电极是否与被测液体接触分类,有接触型和非接触型。按流量传感器结构分类,有短管型和插入型。
按用途分类,有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和潜水型等。