很多人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。
电磁流量计是一种精密的感应式仪表,即使选型和安装都是合理正确的,但用户的保养维护不到位,还是会对测量的准确度及仪表的使用寿命产生很大的影响。
一、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,灌注水泥浆的流体总量是重要工艺参数,经常会使用高压电磁流量计。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、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。
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。
电磁流量计是由流量传感器变送器组成的。
电磁流量计的安装要求是一定要安装在管路的最低点或者管路的垂直段;
但是一定是在满管的情况下,对直管段要求是前5D后3D,这样才能保证电磁流量计的使用和对精度的要求。
电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性,如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如:弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。
如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度,这时则应采取一些措施以稳定流速分布:
1.增加前后直管段的长度
2.采用一个流量稳定器
3.减少测量点的截面
管道式电磁流量计
1.对直段的要求
为了改善涡流与流场畸变的影响,流量计安装的前、后直管段长度有一定要求,否则会影响测量精度(也可安装整流器,尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装)。
2.对工艺管的要求
流量计对安装点的上、下游工艺管有一定的要求,否则影响测量精度。
a.上、下游工艺管的内径与传感器的内径相同,并应满足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:传感器内径,D:工艺管内径)
b.工艺管与传感器必须同心,同轴偏差应不大于0.05DN
3.旁通管的要求
为了方便检修流量计,为流量计安装旁通管,另外,对重污染流体及流量计需清而流体不能停止的,必须安装旁通管。
a.方便流量计的检修
b.对重污染流体必须安装
c.流体不能停止而流量计需清洗
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