使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差甚至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型电磁流量计的阈值在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,制造厂使用说明书中通常规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***5×10-8S/cm的液体。
电磁流量计的工作原理是基于所测介质是具有导电性,就是所说的电导率,介质导电性跟温度和介质内杂质的掺杂程度也密切相关。
温度
电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的升高而减小。半导体的电导率随着温度的升高而增加。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。
掺杂程度
固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成电导率增高。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。
工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,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较高低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的情况,这类杂质增加了介质的电导率。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工业用水配比,电导率将比查得的要***,也有利于流量测量。
市场上通用型电磁流量计的性能有较高大差别,有些精度一、功能多,有些精度低、功能简单。精度高的卫生型电磁流量计基本误差为(±0.5%~±1%)R,精度低的仪表则为(±1.5%~±2.5%)FS,两***价格相差1~2倍。因此测量精度要求不是很的场所选用精度仪表在经济上是不合算的,例如非贸易核算仅以控制为目的,只要求可靠性和优良重复性的场所。
有些型号卫生型电磁流量计声称有的高度,基本误差仅(±0.2%~±0.3%)R,但有严格的安装要求和参比条件,例如环境温度20~22℃,前后直管段长度要求分别大于10D和3D(通常为5D和2D),甚至提出流量传感器要与前后直管组成一体在流量标准装置上作实流校准,以减少夹装影响。因此在多种型号选择比较高时不要单纯只看***指标,要详细阅读制造厂样本或说明书做综合分析。
市场上电磁流量计的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能卫生型电磁流量计有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。
信号不规则主要表现在涡街流量计输出的脉冲信号不规则脉冲宽度宽窄严重不均有时有多波、有时有漏波;用频率计测量信号频率时频率值有明显跳动显示数字分散度较大;模拟输出信号指示值时大时小不稳定。 产生这种现象的原因较多我们分别进行讨论。 1、电气方面的原因 电磁干扰的影响干扰噪声与涡街信号相叠加使信号时强时弱,插入式涡街流量计厂家质保出现输出脉冲信号有多波和漏波现象。另外前置放大器的滤波参数设置、增益和灵敏度调整不合适也会出现多波和漏波现象。 2、检测元件的原因 检测元件被沾污、受潮灵敏度降低输出信号减弱造成漏波; 检测元件灵敏度过高一些无用的扰动主旋涡以外的子旋涡及流体噪声都被检测造成多波现象扩检测元件引线接触不良、检测元件松动等造成信号时大时小。 3、安装方面的原因 安装时仪表的测量管与配管不同心、密封垫凸人管内、引起流体扰动、·产生附加旋涡; 测量管道内液体不满管、旋涡不能规则分离; 仪表安装位置与动力源相距过近管道振动、流场扰动; 安装管道的上、下游直管段长度不足阻流件产生扰动影响涡街的稳定性。 4、一工艺方面的原因 管内流量不稳定;工况参数变化大流量变化大。 5、流体的原因 流体中有块状、团状或带状杂物冲击、一缠绕发生体和检测元件涡街不能稳定分离; 存在两相流或多相流流型多变涡街信号不稳定; 测量液体流量时工作压力低、流速较高、可能产生气穴现象。 以上这些故障原因有的可通过调整仪表的参数解决;有的需要与客户密切配合、调整工艺流程、几改变仪表安装位置才有可能解决;而有的则是选表问题例如对于严重的多相流、脏污流、脉动流选用涡街流量计是不合适的。
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。