电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。
电磁流量计的主要优点如下:
1)电磁流量计的传感器结构简单,测量管内没有可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失,是流量计中运行能耗最低的流量仪表之一
2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件,与被测流体接触的只是测量管内衬和电极,其材料可根据被测流体的性质来选择。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬,可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬,就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
3)电磁流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此,电磁流量计只需经水标定后,就可心用来测量其它导电性液体的流量。
4)电磁流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电磁流量计的量程范围极宽,其测量范围度可达100:1,有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
5)电磁流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
6)工业用电磁流量计的口径范围极宽,从几个毫米一直到几米,而且国内已有口径达3m的实流校验设备,为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
电磁流量计是基于法拉第发现的电磁感应定律设计生产的,在电磁流量计的结构设计中,测量管内导电介质的部件构造;
相当于法拉第试验中用到的导电金属杆,其上下两端的两个电磁线圈会在运动中产生恒定的磁场。
而当有导电介质流过磁场时,就会产生相应的感应电压之后,管道内部设置的两个电极会测量产生的感应电压值。
测量管道内部通过不导电的内衬,比如橡胶,特氟隆等,实现与流体和测量电极之间的电磁隔离。
市场上常见的各类电磁流量计的功能差别还是比较大的,简单来说就只是测量单向流量,只输出模拟信号,带动后位仪器仪表;
多功能仪表主要有量程切换、测双向流、空管、上下限流量报警和电源、小信号切除、稳压器切断报警、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。
电磁流量计,可以解决其它流量计很难解决的实际应用的问题,比如腐蚀流、脏污流介质的测量。
在上世纪的70、80年代,电磁流量在技术上有了重大突破,其应用变得十分广泛,这是由于其具有一系列优良特性:
1、优点:
①可以测量通道是段光滑直管,不会阻塞,适用于测量含固体颗粒的液固二相流体,如纸浆、泥浆、污水等;
②不产生流量检测所造成的压力损失,节能效果好;
③所测得体积流量实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的明显影响;
④流量范围大,口径范围宽;
④可应用腐蚀性流体。
2、缺点:
①不能测量电导率很低的液体,如石油制品;
②不能测量气体、蒸汽和含有较大气泡的液体;
③不能用于较高温度。
电磁流量计应用领域广泛,大口径仪表较多应用于给排水工程;中小口径常用于高要求或难测场合;
如钢铁工业高炉风口冷却水控制,造纸工业测量纸浆液和黑液,化学工业的强腐蚀液,有色冶金工业的矿浆;
小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物化学等有卫生要求的场所。
我们要对电磁流量计采取科学合理的维护和保养方法,停机即不使用的时候,很多人发现在购买电磁流量计使用一段时间以后,再次使用发现测量数据的不准确。其实这不是电磁流量计本身存在的质量问题。是因为使用者没有按照说明书中的方法保养和维护。
一、电磁流量计维护之零点检查和调整
电磁流量计投入运行前,通电后必须在电磁流量传感器充满液体静止状态下调整零点。投入运行后亦要针对使用条件定期停流作零点检查;尤其对沉淀、易污染电极,含有固相的非清洁液,在运行初期应多作检查,以获得经验确定正常检查周期。交流激磁方式的电磁流量计与矩形波激比,更易产生零点漂移,因此更要注意检查和调整。
举两个沉积层产生故障的应用失误的例子。一个是石油钻探固井工程中,灌注水泥浆的流总量是重要工艺参数,经常用高压电磁流量计。仪表间歇使用,用毕后以清水冲洗传感器测量管,其余时间是空管。由于清洗不彻底,测量管内壁残留水泥浆固化成薄层,近二个月积聚形成绝缘层,包覆了整个电极表面,导致运行不正常到最终不能工作。
另一个是电解切削工艺验装置上,用电磁流量计控制饱和食盐水流量,间隙使用一段时期后发现流量信号渐渐减弱,2个月后信号为零。原因是电解切削过程中氧化铁沉积管壁,形成短路所致。清除层积即立即恢复正常。
二、电磁流量计维护之定期检查传感器电性能
首先,粗略地测量电极间电阻。断开传感器与转换器间信号连线,传感器内充满液体,用万用表测量两电极与接地端的电阻值,是否在制造厂规定值范围内,且所测得两值大体相同。记录下首次测量的电阻值,此值对以后判断传感器故障原因(如沉积层是导电的还是绝缘的)是有用的。
其次,将传感器放空液体,擦净内壁,待完全干燥后用兆欧计测量两电极和接地端子间的电阻。
最后,检查激磁线圈绝缘电阻,卸下传感器激磁线圈,将端子与转换器间接线,用兆欧计测量线圈的绝缘电阻。
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