1概述
电磁流量计是一种常用的流量测量仪表,随着现代精细化工技术的迅猛发展 ,越来越广泛地应用于石化、造纸、冶金、环保、食品等行业领域。电磁流量计用于对复杂的工业管道系统进行流体监测 [1]、对系统的原料及成品情况进行实时监控、为系统的自动化控制提供依据等等。
由于电磁流量计分布分散 ,运行环境较为复杂,其安装工艺极可能影响其运行工况和发生故障的机率,从而影响整个仪表控制系统的运行。故对电磁流量计原理的分析、安装工艺的研究,以及调试技术的不断总结和更新十分必要。
2电磁流量计的工作原理
智能电磁流量计主要由信号转换器与传感器构成,其原理是基于法拉利电磁感应定律,在传感器中与被测管轴线垂直方向安装一对检测电极 ,当流量计接入液态介质管道 ,导电液态物质沿管轴侧运动时,导电液体作切割磁力线运动而产生感应电动势,此感应电动势由检测电极测出,其理论数值为:
E = kVBd
式中 :E为感应电动势 ;k为调整系数 ,因仪表构造而异 ;V为被测液体平均流速 ;B为磁感应强度 ;d为被测管内径。
原理图如图 1所示,测量流量时,流体流过垂直于流动方向的磁场,导电性流体的流动感应出一个与平均流速成正比的电势。其感应电压信号通过两个电极检出,并通过电缆传送至转换器,经过信号处理及相关运算后,将累计流量和瞬时流量显示在转换器的显示屏上。
3电磁流量计的选型
3.1口径选择
选择电磁流量计时一般通过流体的性质、流速等因素来确定其选用口径。一般而言,当管道流速在 0.5～1.5m/s为经济流速,若流体介质对侧壁磨损性较小,建议长期流速大于 3m/s,但应小于 7m/s,此时可选取小于管径的流量计。
3.2内衬材料选择
电磁孔板流量计主要用于测量流体物质的流量,而根据被测物质的腐蚀性、磨损性、温度及凝结性等特点,应选择不同内衬材料的流量计 [2]。
电磁流量计通常所用的内衬材料及其特点分述如下。
1)天然橡胶,其耐温范围为-10℃～70℃,耐磨损、绝缘性能好,耐腐蚀性能一般。 2)氯丁橡胶 ,较天然橡胶具有更好的弹性 ,也更耐磨,但耐寒性较差。
3)聚氨脂橡胶 ,适用温度较天然橡胶更低 ,可达 -25℃。 4)丁晴橡胶 ,较天然橡胶更耐高温 ,更耐磨 ,弹性较差,但耐油性能相当好。 5)聚四氟乙烯 ,是塑料的一种 ,它耐酸、碱性能,但对部分液态氟、氧、臭氧等非常态物质的腐蚀及负压等抵抗力较差,耐磨损性能也较差。 3.3电极材料的选择电磁流量计的电极装于其管道内壁,与被测物质直接接触,故应根据被测物质的腐蚀性选定。一般用于制造电极的材料包括 :钛 (Ti),耐强酸性 ;钽 (Ta),测量精度高 ;铂 -铱 (Pt-Yi)合金 ,耐腐蚀能力强 ;哈氏合金 C (HC),可用于高温次氯酸盐、硫酸、硝酸的测量 ; 316L,耐腐蚀能力一般,但价格低廉。
在选择电磁流量计时 ,应根据测量的精密度要求、被测物腐蚀性、价格承受能力来进行电极材料的选取 [3]。
3.4其它参数的选择
电磁孔板流量计的选择还应考虑防护等级、连接法兰及电缆等因素。电磁流量计的连接法兰选择应根据管道确定,特别对于腐蚀性流体管道 ,不允许随意对管道进行现场加工焊接,应慎重选择。
