1.概述
電(diàn)磁流量計(以下簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應定律(lǜ)製成的一(yī)種測量導電液(yè)體體積流量的(de)儀表。50年代初EMF實現了工業化應用,近年來世界範圍(wéi)EMF產量約占工業流量儀表台數的(de)5%~6.5%。70年代以(yǐ)來(lái)出現鍵控低頻矩形波激磁方式,逐(zhú)漸替代早期應用的工頻交流激磁方式,儀表(biǎo)性能有了很大提高,得到更為廣泛的應用。
2.原理與機構
EMF的基本(běn)原理是法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應(yīng)定律,即導體在磁場中切割(gē)磁力線運動時在其兩(liǎng)端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。如圖1所示,導電性液體在垂直(zhí)於磁場的非磁性測量管內流動,與流動方向垂直的方向上產生與(yǔ)流量成比例的感應電勢,電動勢的方向按“弗來明右手規則”,其值如下式式中E-----感應電動勢,即流量信號(hào),V;k-----係數(shù);B-----磁感應強度,T;D----測量(liàng)管內徑,m;---平均流速,m/s。設液體的體積流量為,則(zé)式中K為儀(yí)表常數,K=4KB/πD。EMF由流量(liàng)傳感器和轉換器兩大部分組成。傳感器典型結構示意如圖2,測(cè)量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流後產生(shēng)磁場穿過測量管,一對電裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到(dào)轉換器。激磁電流(liú)則(zé)由轉(zhuǎn)換(huàn)器提供。
3、優點
EMF的(de)測量通(tōng)道是一段無阻流檢測件的光(guāng)滑直管,因不易阻塞適用於測量含有固體(tǐ)顆粒或纖維的液固二相流體,如紙(zhǐ)漿、煤水(shuǐ)漿、礦漿、泥漿和汙水等。EMF不產(chǎn)生因檢測流量所形成的壓力(lì)損失,儀(yí)表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力(lì),節能效果顯著,對於要求低(dī)阻力損失的大管徑供水管(guǎn)道為適合。EMF所測得的體積流量,實際上不受(shòu)流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率(隻要在某閾值以上)變化明顯的影響。與其他大部分流量儀表相(xiàng)比,前置直管段要求較低(dī)。EMF測量範圍度大,通(tōng)常為20:1~50:1,可選流量範圍寬。滿(mǎn)度值液體流速可在0.5~10m/s內選定。有些(xiē)型號儀表可在現(xiàn)場根(gēn)據需要擴大和縮小流量(例如設有4位數電位器設(shè)定儀表常數)不必(bì)取(qǔ)下作離線實流標定。EMF的口徑(jìng)範圍(wéi)比(bǐ)其他品種(zhǒng)流量儀表寬,從幾毫米到3m。可測正反雙向流量,也可測脈動流量,隻要(yào)脈(mò)動頻率低於激磁頻率很多。儀表輸出(chū)本(běn)質上是線(xiàn)性的(de)。易於選擇與流(liú)體接觸件的材料品種,可應用於腐蝕(shí)性流體。
4、缺點
EMF不能測量電(diàn)導率(lǜ)很低的液體,如石油製品和有機溶(róng)劑等。不能測量氣體(tǐ)、蒸汽和含有較多較大(dà)氣泡的(de)液(yè)體。通用型EMF由於襯裏材料和電氣絕緣材(cái)料***,不能用於較高溫度的液體(tǐ);有些(xiē)型號儀表用於過(guò)低於室溫的液體,因(yīn)測量管外凝(níng)露(或(huò)霜)而破壞絕緣。
5、分(fèn)類
市場上通用型產品(pǐn)和特殊(shū)型儀表可以從不同角度分類。如按(àn)激磁電流方(fāng)式劃分,有直(zhí)流激磁(cí)、交流(工頻或(huò)其(qí)他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙(shuāng)頻矩形波激磁。幾種激磁(cí)方式的波形見圖3。按輸出信號連(lián)線(xiàn)和激(jī)磁(或(huò)電源)連(lián)線的製式(shì)分類,有四線製和二線製(zhì)。按轉換器與傳感器組(zǔ)裝(zhuāng)方式(shì)分類,有分離型和一體型。按流量傳感器與管道連(lián)接(jiē)方法分類(lèi),有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛生型連(lián)接和螺紋連接(jiē)。按(àn)流量傳感器電是否與被測液體接觸分類,有接觸型和非接觸型。按流量(liàng)傳感器結構分類,有短管型(xíng)和插入型。按用途分類,有通用型、防爆型、衛生型、防侵水型和潛水型等。
6.選用考慮(lǜ)要(yào)點
6.1應用概況
EMF應用領域廣泛。大口徑儀表(biǎo)較多應用於給排水工程。中小口徑常用於固液雙相等難測流體或高要求場所,如(rú)測量(liàng)造紙工(gōng)業紙漿液和(hé)黑液、有色冶金業的礦漿、選(xuǎn)煤廠的煤漿、化學工業的強腐蝕液以及鋼鐵工業高爐風口冷卻水(shuǐ)控製和監漏,長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控製。小口徑、微小口徑常用於醫藥工(gōng)業、食品工(gōng)業、生物工(gōng)程等有衛生要求的場所。
6.2精度等級和功能
市場上通用型EMF的性能有較大差別,有些精度(dù)高、功(gōng)能多,有些精度低、功能簡單。精度高的儀表基本(běn)誤差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩者價格相差(chà)1~2倍。因此測量精度要求不很高(gāo)的場所(例如非貿易核(hé)算僅(jǐn)以(yǐ)控製為目的,隻要(yào)求高可靠性和優(yōu)良重(chóng)複性的場所)選用(yòng)高精度儀表(biǎo)在經濟上是不合算的。有些(xiē)型號儀表聲稱有更(gèng)高的精確度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴格的安裝要求和參比條件,例如(rú)環境溫度20~22℃,前後置直管段長(zhǎng)度要求(qiú)分別大(dà)於10D,3D(通常為5D,2D)甚(shèn)至提出流(liú)量傳感器要與前後置(zhì)直(zhí)管組成一體在流量標準(zhǔn)裝置上作實流校準,以減少夾裝不善的影響。因此在多種型號選擇比較時(shí)不要單純隻看高指標,要詳細閱讀製造廠樣本或(huò)說(shuō)明書做綜合分(fèn)析。市場上EMF的功能差別也(yě)很大,簡單的就隻是測量單向流量,隻輸出模擬信號帶動後位儀表;多功能儀表有測雙向流、量程切換、上(shàng)下限流量報警、空管和電(diàn)源切斷報(bào)警、小信號切除、流量顯示和總量計(jì)算、自(zì)動核對和故障自診斷(duàn)、與上位機通信和運動(dòng)組態等。有些型號儀(yí)表(biǎo)的串行數字(zì)通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協議係統、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現場總線等。
6.3流速、滿度流量、範圍度和口徑(jìng)
選定儀表口徑不一定與管(guǎn)徑相同,應視(shì)流量而定。流程工業輸送水等粘度不同的液體(tǐ),管道流速一般是經濟流(liú)速1.5~3m/s。EMF用(yòng)在這樣的(de)管道上,傳感器口(kǒu)徑與管徑相同即可。EMF滿度流(liú)量時液體流(liú)速可在1~10m/s範(fàn)圍內選用,範圍是比較(jiào)寬的。上限(xiàn)流速在原理上是不受***的,然而通(tōng)常建議不超過5m/s,除(chú)非襯裏材料能承受液流衝刷,實際應用很少超(chāo)過7m/s,超過10m/s則更為罕見。滿度(dù)流量的流速下限一般為1m/s,有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏(piān)低或在流速偏低的管係,從測量精度角度考慮,儀表口徑應改用小於管徑,以異徑管連接之。用於有(yǒu)易粘附(fù)、沉積、結垢等物質的流體,選用流(liú)速不低於(yú)2m/s,好提高到3~4m/s或以上,起到自清掃、防止粘附沉積等作用(yòng)。用於礦漿等磨耗性強的流(liú)體,常(cháng)用(yòng)流速應低於2~3m/s,以降低對襯裏和電的磨損。在測量接近閾值的(de)低電導液體,盡可能選定(dìng)較低流(liú)速(小於(yú)0.5~1m/s),因流速提高流動噪聲會增加,而出現(xiàn)輸出晃動現象。EMF的範圍度是比較大的,通常不低於20,帶(dài)有量(liàng)程自動切換功能的儀表,可超(chāo)過50~100。國內可以提供的定型(xíng)產品的口(kǒu)徑從10mm到3000mm,隨然(rán)實際應用還是以中小口徑居(jū)多,但與大(dà)部分其他原理流量儀表(如容積式、渦輪式、渦街式或科裏奧利質量式等)相比,大口徑儀表占有較(jiào)大比重。某企業(yè)近萬台儀表中,50mm以下小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
6.4液體電導率
使用EMF的前提是(shì)被測(cè)液體必須(xū)是導(dǎo)電的,不能低於閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低於(yú)閾值會產生測量誤差(chà)直至不能使用(yòng),超過閾值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型EMF的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號而異。使用時還取決於傳感器和轉換器(qì)間流量信號線長度及其分布電容,製造廠使用說明書中通常規定電導率相對應的信號線長度。非接觸電容耦合大麵積電的儀(yí)表則(zé)可(kě)測電導率低至5×10-8S/cm的液體。工業用水及其水溶液的電導率大於10-4S/cm,酸、堿、鹽(yán)液的電導率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不(bú)存在問題。石油製品和有機溶劑電導率過低就不能使用(yòng)。表1列出若幹液體的電導率。從資料上查到(dào)有些純液或水溶液電導率較(jiào)低,認為(wéi)不能使用,然而實際工作中會遇到因含有雜質而能使(shǐ)用的實例,這類雜質(zhì)對(duì)增(zēng)加電導率有利(lì)。對於(yú)水溶液,資料中(zhōng)的電導(dǎo)率是用純水配比在實驗室測得的,實際使用的水溶液可能(néng)用工(gōng)業用水配比,電導率(lǜ)將比(bǐ)查得的要高,也有利於流量測量。
表1若幹液(yè)體在20℃時的電導率
液體名稱電導率
石油(3~5)×10-13
丙酮(2~6)×10-8
純水,高度蒸(zhēng)餾水4×10-8
苯7.6×10-8
液氨1.3×10-7
甲醇(4.4~7.2)×10-7
飲用水≈10-4
海水≈4×10-2
硫酸(5%~99.4%)(2.1×10-1)~(8.5×10-3)
氨水(4%~30%)(1×10-3)~(2×10-4)
氫氧化鈉(4%~50%)(1.6×10-1)~(8×10-2)
食鹽水(2.5%)2×10-1
根據使用經驗,實際應用的液體電導率好(hǎo)要(yào)比儀表製造廠規(guī)定的閾值至(zhì)少大一(yī)個數量級。因為製造廠儀表規範規定的下限值是在各種使(shǐ)用條件較好狀態下可測量的低值。是受到一些使用條(tiáo)件***,如電導率均勻性、連接信號線、外界噪聲等,否則(zé)會出現輸出晃動現象等。97视频(men)就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子(zǐ)水(shuǐ),其電(diàn)導率接近(jìn)閾值5×10-6S/cm,使用時出現輸出晃動。
6.5液體中含(hán)有混入(rù)物
混入成泡狀流的(de)微小氣泡仍可正常工作,但測得的是含氣泡體(tǐ)積的混合體積流量;如氣體含量增加到形成彈(塊)狀流,因電可能被氣體蓋住(zhù)使電路瞬時斷開,出現輸出晃動甚至不能正常工作。含有非鐵(tiě)磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測得(dé)二相的(de)體積流量。固體含量(liàng)較高的流體,如鑽井泥漿、鑽探(tàn)固井(jǐng)水泥漿、紙(zhǐ)漿(jiāng)等實際上已屬非(fēi)牛頓流體。由於固體在載體液中(zhōng)一起流動,兩者之間有滑動,速度上有差別,單相液體校驗的儀(yí)表用於固液雙相流體會產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應用於固液(yè)雙相流體中固形物影響的係(xì)統實驗報告,但國(guó)外有報(bào)告稱固形物(wù)含量有14%時誤差在3%範(fàn)圍以內;我國黃河水利委(wěi)員會水利科學研究所的實驗報告稱,測量高沙含量水的流量,含沙量體積比17%~40%(沙中值粒徑0.35mm),儀表測量誤差小於3%。在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過(guò)電(diàn)表麵,在頻率較低的矩形激磁的EMF中會產生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩,就要選用較高頻率的儀表或有較強抑製漿液噪聲能力的儀表,也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。含(hán)有鐵(tiě)磁性物質的流體對通常的EMF,因測量管內磁導率(lǜ)受鐵磁體的不同含(hán)量(liàng)而變化,會產生(shēng)測量誤差。但在磁路中(zhōng)置有磁通檢測線圈補償(cháng)的EMF,可減小混入鐵磁體的影響。上海光華儀表廠在交流激磁儀表的實驗報告中稱,水中含有液固重量比約4:1,顆粒(lì)度≤0.15mm鐵精(jīng)礦石的礦漿,以80mm口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗,通常的儀表示值變化7%~10%,裝有磁通檢測線圈的(de)儀表,示(shì)值誤差在±2%FS以內(nèi)。對含有礦石(shí)顆粒的礦(kuàng)漿(jiāng)應用,應注意對傳感器襯裏的磨損程度(dù),測量管內徑擴大會產生附加誤差。這種場合應選用耐磨性較(jiào)好的陶瓷(cí)襯裏或聚(jù)氨酯橡膠襯裏,同時建議傳感器安裝在垂直管道上,使管(guǎn)道磨(mó)損均勻,消除水平(píng)安裝下(xià)半部局部(bù)磨損嚴重的缺(quē)點。也可以(yǐ)在(zài)傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形(xíng)護套(tào),相對延(yán)長使用期。
6.6附著和沉澱
測量易在管壁附著和沉澱物質的流(liú)體時(shí),若附著的是比液體電導率高(gāo)的導電物質,信號電勢將(jiāng)被短路而不能工作,若是非導電層則先應注意電的汙染,譬如選用不(bú)易附著尖形或半球形突出電、可更換式電、刮刀式清(qīng)垢電等。刮刀式電可在傳感(gǎn)器外(wài)定期手動刮出沉垢。國外產品曾有電上裝超聲波換能器,以(yǐ)清除表麵垢(gòu)層,但(dàn)現已少見。也有暫時斷開測(cè)量(liàng)電(diàn)路,在電簡短時間內流(liú)過低壓大電流,焚燒清除附著油(yóu)脂類(lèi)附著層。易(yì)產生附著的場所(suǒ)可提(tí)高流速以(yǐ)達到自清掃的目的,還可以采取較方便的易(yì)清洗的管道連接,可不拆卸清洗傳感器。非接(jiē)觸型電EMF附著非導電膜層,儀表(biǎo)仍能工作,但若(ruò)為高導電層則同樣不能工作(zuò)。
6.7與流體接(jiē)觸零部件材料的選擇
與流體接觸的傳感器零部件有襯裏(或絕(jué)緣材料製(zhì)成(chéng)的測量管(guǎn))、電、接地環和密封墊片,其材料的耐腐蝕(shí)性、耐磨耗性和使用溫(wēn)度上限(xiàn)等影響儀(yí)表對流體的適應性。由於零(líng)部(bù)件少(shǎo),形(xíng)狀簡單,材料選擇靈活,電磁流(liú)量傳感器對流體的適應性強。
(1)襯裏材料(或直接與介質接觸的測量管)
常用(yòng)襯裏材(cái)料有氟塑(sù)料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用(yòng)高純氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷製成襯裏的,但(dàn)隻限中小口徑傳感器。氯丁橡膠和玻璃鋼用於非腐(fǔ)蝕性或弱腐蝕性液體,如工業(yè)用水、廢汙水及弱酸堿,價格為(wéi)低廉。氟塑料具(jù)有優良的(de)耐化學腐蝕性,但耐磨性差,不能用於測(cè)量礦漿液。氟塑料中早應用的是聚四氟乙烯,因與測(cè)量管間僅靠壓貼,無粘結力,不能(néng)用於負壓管道,後開發各種改性品種,實現注塑成形,與測量(liàng)管有較強結合(hé)力,可用(yòng)於負壓,聚氨酯(zhǐ)橡膠有好的耐磨耗性,但耐酸堿(jiǎn)的腐蝕性較差。它(tā)的(de)耐磨性相當於天然橡膠的10倍,適用於煤漿、礦漿等;介質溫度(dù)要低於40~60/70℃。氧(yǎng)化鋁陶瓷有好的耐磨耗性和(hé)對強酸(suān)堿的耐磨腐蝕性,耐磨性約(yuē)為聚氨酯橡膠的10倍,適用於(yú)具有腐蝕性的礦漿;但性脆,安裝夾緊時疏(shū)忽易碎(suì),可用於較高溫度(120~140/180℃)但要防止溫度劇(jù)變,如通(tōng)蒸汽滅菌,一般溫度突變不能大於100℃,升溫150℃要有10min時間。通用型EMF幾種材料的壓力溫度大體適用範圍可參閱(yuè)圖4。
(2)電(diàn)和接地環材料
電對測量介質的耐腐是(shì)選擇材料先考慮的因素,其次考慮是否會產生鈍化(huà)等表麵效應和所形成的噪聲。
1)選擇耐腐蝕材(cái)料EMF電的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐(nài)酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭(tǎn)、鉑銥合(hé)金,幾乎可(kě)覆蓋全部化學液。此外還有適用於(yú)漿液等的低噪聲電,它們是導電橡(xiàng)膠電、導電氟塑料電和多孔性陶瓷(cí)電(diàn),或包覆這些材(cái)料的金屬電。在原則上電材料的選擇應從使用者借(jiè)鑒該(gāi)介質在其(qí)他設備(bèi)的應用實際和以往的經驗(yàn)來確定。有時後要做必(bì)要的實驗,如現場取液(yè)體樣品在實驗室做待用材(cái)料的腐蝕性(xìng)試驗。好的實驗是現場掛片,這是接近實(shí)際應用條件的腐蝕(shí)性試驗,可以得出比較可靠能否適(shì)用的結論。
2)避免電表麵效應電(diàn)的耐腐蝕(shí)性是選擇材料的重要因素,但有時候(hòu)電材料對被測介質有很好的耐腐(fǔ)蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要(yào)避免產生電表麵效應。電表麵效應分為(wéi)表麵化學反應、電化學和化(huà)現象以及電的觸媒作用三個方(fāng)麵。化學反應效應如電表麵與被測介質接觸後,形成鈍化膜或氧化層。他們(men)對耐腐蝕性能可能起到積保護作(zuò)用,但也有可(kě)能增加表麵接觸(chù)電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化,生成絕緣層。對(duì)於避免或減輕電(diàn)表麵效應的介質------電材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資(zī)料可查,隻有一些有限經驗,尚待在實踐中積累。接(jiē)地環連接在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的流量傳感器兩(liǎng)端,他們(men)的耐腐蝕要求比電低,充分有一定腐蝕,定期更換。通(tōng)常選用耐酸鋼(gāng)或哈(hā)氏合金。因(yīn)體積大從經濟上考慮較(jiào)少采用(yòng)鉭鉑(bó)等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與(yǔ)流體接觸就不(bú)需要接地環。
7、安裝(zhuāng)使用(yòng)注意事項
7.1使用時應注意的一般事項液體應具有測(cè)量所需的電導率,並(bìng)要求電導(dǎo)率分布大(dà)體上(shàng)均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產生電導率不均勻場所,例如其上遊附近加入(rù)藥液,加液(yè)點好設於傳感器下遊。使用時傳感器測量管必須充滿液體(非滿管型(xíng)例外)。有混合時,其分布應大體均勻。液體應與地同電(diàn)位(wèi),必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時,輸送液體產生摩檫靜電等原因,造成液體與(yǔ)地間有電位差。
7.2流量傳感(gǎn)器安裝
(1)安裝場所通常電磁流量傳感器(qì)外殼防護等為IP65(GB4208規定的防塵防(fáng)噴水(shuǐ)級),對安裝場所(suǒ)有以下要求。
1)測量混合相流(liú)體時,選擇不會(huì)引起相分離的場所;測量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻(yún)的下遊;測量化學反應(yīng)管(guǎn)道時,要裝在反應充分完成段的下遊;
2)盡可能避免測量管內變成負壓;
3)選擇震動小(xiǎo)的場所,特別對一體型儀表;
4)避免附近有大電機、大變壓器等(děng),以免引起電磁場幹擾;
5)易於實現傳(chuán)感器單獨接地的場所;
6)盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;
7)環境溫度在-25/-10~50/600℃範圍內,一體形結(jié)構溫度還受製(zhì)於電子元器件,範圍要窄(zhǎi)些;
8)環境相對濕度在10%~90%範圍內;
9)盡可能避(bì)免受陽光直照;
10)避免(miǎn)雨水浸淋,不會被(bèi)水(shuǐ)浸沒。如果防護等級(jí)是IP67(防塵防浸水級(jí))或IP68(防塵防潛水(shuǐ)級),則無需上述(shù)8)、10)兩(liǎng)項要求。
(2)直管段長(zhǎng)度要求(qiú)
為獲得正常測量(liàng)精確度,電(diàn)磁流量傳感器上遊也要有一定長度直管段,但其長度與大部分其它流量儀表相比要求較低(dī)。90o彎頭、T形管(guǎn)、同心異徑管、全開閘閥後通常認為隻要離電中心線(不是傳(chuán)感器進口端連接麵)5倍直徑(jìng)(5D)長度的直管段,不同(tóng)開度的閥則(zé)需10D;下遊直管段為(2~3)D或無要求(qiú);但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器(qì)測量管內。各標準或檢定規程(chéng)所提(tí)出上下遊直管(guǎn)段長度(dù)亦不一致,匯集如表2所示(shì),要求(qiú)比通常要求高。這是由於為保證達到當前0.5級精度儀表的要求。擾流件名稱(chēng)標準或檢定規程號ISO6817ISO9104JISB7554ZBN12007JJG198上(shàng)遊彎管、形管、全開閘閥、漸擴管10D或製造廠規定10D5D5D10D漸縮管可視作直管(guǎn)其他各種閥10D下遊各類未提要求5D未提要求2D2D如閥能開使用時,應按閥(fá)截流方向和電軸成(chéng)45o角度安裝,則附加誤差可大為減少。
(3)安裝(zhuāng)位置和流動(dòng)方向
傳感器安裝方向水平(píng)、垂直或(huò)傾斜均可,不受***。但測量固液兩相流體好垂直安裝,自下(xià)而上流動。這樣能避免(miǎn)水平安裝時襯裏下半部局(jú)部磨損嚴重(chóng),低流(liú)速(sù)時固相沉澱(diàn)等缺點。水平安裝時(shí)要使電(diàn)軸線平行於地(dì)平線,不要處於垂直於地平(píng)線,因為處於地步的電易被沉積物覆蓋(gài),頂部(bù)電易被液(yè)體中偶存氣(qì)泡擦過遮住電表麵,使輸出信號波動。圖5所示管係(xì)中,c、d為適宜位置;a、b、e為不宜位置,b處可能液體(tǐ)不充滿,a、e處易積聚氣體,且e處傳感器後管段短也有可能不充滿,排放口好如f形狀所示。對於固液兩相流c處亦是不宜位置。
(4)旁路管、便於清洗(xǐ)連接和預置入孔
為便於在工藝管道繼續流(liú)動和傳感器停(tíng)止流動時檢查和調整(zhěng)零點,應(yīng)裝旁路管。但大管徑管係(xì)因(yīn)投資和位置空間***,往往不易辦到。根據電汙染程度來校正測量值,或確定一個不(bú)影響測量值的汙染程度判斷基準是(shì)困難的。除(chú)前文所述,采用非接觸電或帶刮刀(dāo)清除裝置(zhì)電的儀表,可解決一些問(wèn)題外,有時還需要清除(chú)內壁附著物,則可按圖6所示,不(bú)卸下傳感器就地清除(chú)。對(duì)於管徑大於1.5~1.6m的管(guǎn)係在EMF附近管道上,預置入(rù)孔,以(yǐ)便(biàn)管係(xì)停止運行時清洗傳感器測量管內壁。
(5)負壓管係的安裝
氟塑料襯裏(lǐ)傳感器(qì)須謹慎地(dì)應用(yòng)於負(fù)壓(yā)管係;正壓管係應防止產生(shēng)負壓,例如液體溫度高於室溫的管係,關閉傳感器上下遊截止閥停止運(yùn)行後,流體冷卻收縮會形成負壓,應在傳感器附近裝負壓防止閥,如圖7所示。有製造廠(chǎng)規定PTFE和PFA塑料(liào)襯(chèn)裏應用於負壓管係的壓力(lì)可在200C、1000C、1300C時使(shǐ)用的絕對壓力必須分別大(dà)於27、40、50KPa.
(6)接地
傳感器必須單獨接地(接地電阻100Ω以下)。分離型原(yuán)則上接地應在傳感器一側,轉換器接(jiē)地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰腐(fǔ)蝕保護管道上,除了傳感器和接地環一(yī)起(qǐ)接地外,還要(yào)用較粗銅導線(16mm2)饒過傳感器跨接管道兩連(lián)接法蘭上,使陰保護電流於傳感器之間隔離。有時後雜散電流過大,如電解槽沿著(zhe)電解液的泄漏電流影響EMF正常測(cè)量,則可采取流量傳感器(qì)與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法。同樣(yàng)有陰保護(hù)的管線上,陰保護電流(liú)影響EMF測量(liàng)時,也可以采取本方法。7.3轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜一體型EMF無單獨(dú)安裝(zhuāng)轉換器;分離型轉換器安裝在傳感器附近或(huò)儀表室,場所選(xuǎn)擇餘地較大,環境條件比傳感(gǎn)器好些,其防(fáng)護等級是IP65或IP64(防塵防濺級)。
安(ān)裝場所的要(yào)求與7.2節之(1)中3)、4)、6)、8)、9)、10)各條(tiáo)相同,環境(jìng)溫度受電子件***,使用溫度(dù)範(fàn)圍比7)規定(dìng)所列要窄些。轉換器和傳感器(qì)間距離受製於被測介質電導率和信號電纜型號(hào),即電纜的(de)分布電容、導(dǎo)線截(jié)麵和屏蔽層數等。要用製造廠隨儀表所附(或規定型號)的信(xìn)號電纜。電導率較低液體和(hé)傳輸距離較長時,也有規定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使(shǐ)用說明書”對不同電導率液體給出相應傳輸距離範圍。單層屏蔽電纜用於工(gōng)業用水或酸堿液通常可(kě)傳送距離100m。為(wéi)了避免幹擾信號,信號電纜必須單獨穿在接地保護(hù)鋼(gāng)管內,不(bú)能把信號電(diàn)纜和電(diàn)源線安裝在同一鋼管內。
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