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電磁流量計(jì)測(cè)量影響因素和選型注意事項(xiàng)

電磁流量計(jì)測(cè)量影響因素和選型注意事項(xiàng) 一、各種介質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響 三、流量傳感器的選用 四、流量傳感器安裝
電磁流量計(jì)測(cè)量影響因素和選型注意事項(xiàng)
一、各種介質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響

 ?、?流速分布的影響由流體力學(xué)知道,液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的,但不管是層流還是紊流,經(jīng)一定距離的直管段后,流速分速即可成為軸對(duì)稱分布,流速在管軸中心處為最大,在管壁處為零,其平均流速為V—,只要流速分布相對(duì)測(cè)量管中心軸為對(duì)稱的,則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無(wú)關(guān),而只是與被測(cè)液體的平均流速成正比。因此,流速分布為軸對(duì)稱是均勻磁場(chǎng)型電磁流量計(jì)必須滿足的工作條件之一。假如流速分布相對(duì)管中心軸為非對(duì)稱時(shí),雖然總的流量相同,但在電極附近感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大,所以測(cè)得的信號(hào)比實(shí)際流量值大。相反,在與電極成90°的地方感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小所得的信號(hào)比實(shí)際流量值小,造成測(cè)量誤差。因此,為了使流速度分布軸對(duì)稱,流量計(jì)前加直管段是必要的。
 ?、?磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響 若假定沿流體的流動(dòng)方向上磁場(chǎng)始終是均勻的,實(shí)際上,這意味著沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(zhǎng)?而實(shí)際流量計(jì)的磁場(chǎng)是有限長(zhǎng)的?所以就必須考慮有限長(zhǎng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響。假定管壁是絕緣的,電極附近磁場(chǎng)大致是均勻的,兩端則逐漸減弱,形成不均勻的邊緣,最后下降為零。這樣,使得液體內(nèi)部電場(chǎng)E也不均勻,將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過(guò)來(lái)改變磁場(chǎng)邊緣部分的工作磁通?使磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時(shí),在電極上測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與無(wú)限長(zhǎng)磁場(chǎng)下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一樣,產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導(dǎo)電的,由于導(dǎo)電管壁的短路作用,磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就會(huì)更加明顯,隨著管壁導(dǎo)電率和壁厚的變化,這種影響也將更見(jiàn)明顯,從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的損失增加。對(duì)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō),測(cè)量管壁絕緣是非常必要的,所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測(cè)介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì),磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在,使磁場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變,造成測(cè)量的非線性。所以對(duì)于所測(cè)液體中含有液態(tài)金屬的,一般采用直流勵(lì)磁以減少磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。
 ?、?被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響 ,電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高測(cè)量導(dǎo)電性液體時(shí),一般不會(huì)因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差,但對(duì)于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗,被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個(gè)下限值,不能低于該下限值。被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)10-1S/cm左右時(shí),就會(huì)降低流量信號(hào),改變指示值,即指示流量值小于實(shí)際流量值。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時(shí),外電路的電阻較小,這時(shí)不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高,并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。所以,對(duì)一個(gè)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō),測(cè)量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的,被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大,也不能太小。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率極高,磁場(chǎng)邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流,引起二次磁通,使工作磁場(chǎng)邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場(chǎng)分別被削弱和增強(qiáng)。所以測(cè)電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁,而應(yīng)用直流激磁。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高,必將可以降低被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。
  三、流量傳感器的選用
電磁流量計(jì)電極材料的選用?電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng),將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量,應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。 根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度選擇電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料。盡量選擇有防雷擊功能的電磁流量計(jì)。
  四、流量傳感器安裝
  1、對(duì)安裝場(chǎng)所的要求。 ?
  1)、測(cè)量混合相流體時(shí),選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所,測(cè)量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻的下游,測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),要裝在反應(yīng)充分完成段。?
  2)、盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓。?
  3)、選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,特別對(duì)一體型儀表。
  4)、避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)干擾。?
  5)、易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所。?
  6)、盡可能避開(kāi)周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。?
  7)、環(huán)境溫度在-25-60℃范圍內(nèi),環(huán)境相對(duì)濕度在10%-9O%范圍內(nèi),盡可能避免陽(yáng)光直射。 ?
  8)、液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率,并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開(kāi)容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所,例如其上游附近加入藥液,加液點(diǎn)最好位于傳感器下游。
  2 、直管段長(zhǎng)度要求,電磁流量計(jì)對(duì)前后直管段要求比較低,對(duì)于90o彎管、T形三通、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常只要離電極中心線,不是傳感器進(jìn)口端連接面>5倍直徑長(zhǎng)度的直管段,不同開(kāi)度的閥則需1OD,下游直管段為3D。測(cè)量不同介質(zhì)的混合液體時(shí),混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離最少要大于30D.
  3、安裝位置和流動(dòng)方向,傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可,不受限制。但測(cè)量固、液兩相流體最好垂直安裝,自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重,低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,防止由于液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面造成絕緣?也可防止底部的電極被沉積物覆蓋。垂直安裝時(shí),應(yīng)使流動(dòng)方向向上,這樣可以使無(wú)流量或小流量時(shí),流體中夾雜的較重固態(tài)顆粒下沉,而較輕的肢肪類物質(zhì)上升離開(kāi)流量計(jì)的傳感器電極區(qū)。?
  4 、接地 傳感器必須單獨(dú)接地,接地電阻100Ω以下。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè),轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。
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