電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理, 根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器。
電磁流量計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1)電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有可動(dòng)部件,也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過(guò)流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失,是流量計(jì)中運(yùn)行能耗最低的流量?jī)x表之一
2)可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部無(wú)阻礙流動(dòng)部件,與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來(lái)選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。
3)電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中,它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率(在一定范圍)的影響。因此,電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后,就可心用來(lái)測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。
4)電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比,而與對(duì)稱(chēng)分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或湍流)無(wú)關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬,其測(cè)量范圍度可達(dá)100:1,有的甚至達(dá)1000:1的可運(yùn)行流量范圍。
5)電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。
6)工業(yè)用電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬,從幾個(gè)毫米一直到幾米,而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備,為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
電磁流量計(jì)是基于法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)定律設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,在電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)的部件構(gòu)造;
相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中用到的導(dǎo)電金屬桿,其上下兩端的兩個(gè)電磁線圈會(huì)在運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)。
而當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)磁場(chǎng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感應(yīng)電壓之后,管道內(nèi)部設(shè)置的兩個(gè)電極會(huì)測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓值。
測(cè)量管道內(nèi)部通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯,比如橡膠,特氟隆等,實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極之間的電磁隔離。
市場(chǎng)上常見(jiàn)的各類(lèi)電磁流量計(jì)的功能差別還是比較大的,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào),帶動(dòng)后位儀器儀表;
多功能儀表主要有量程切換、測(cè)雙向流、空管、上下限流量報(bào)警和電源、小信號(hào)切除、穩(wěn)壓器切斷報(bào)警、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。
電磁流量計(jì),可以解決其它流量計(jì)很難解決的實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題,比如腐蝕流、臟污流介質(zhì)的測(cè)量。
在上世紀(jì)的70、80年代,電磁流量在技術(shù)上有了重大突破,其應(yīng)用變得十分廣泛,這是由于其具有一系列優(yōu)良特性:
1、優(yōu)點(diǎn):
①可以測(cè)量通道是段光滑直管,不會(huì)阻塞,適用于測(cè)量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等;
②不產(chǎn)生流量檢測(cè)所造成的壓力損失,節(jié)能效果好;
③所測(cè)得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的明顯影響;
④流量范圍大,口徑范圍寬;
④可應(yīng)用腐蝕性流體。
2、缺點(diǎn):
①不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品;
②不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體;
③不能用于較高溫度。
電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程;中小口徑常用于高要求或難測(cè)場(chǎng)合;
如鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制,造紙工業(yè)測(cè)量紙漿液和黑液,化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液,有色冶金工業(yè)的礦漿;
小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物化學(xué)等有衛(wèi)生要求的場(chǎng)所。
我們要對(duì)電磁流量計(jì)采取科學(xué)合理的維護(hù)和保養(yǎng)方法,停機(jī)即不使用的時(shí)候,很多人發(fā)現(xiàn)在購(gòu)買(mǎi)電磁流量計(jì)使用一段時(shí)間以后,再次使用發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。其實(shí)這不是電磁流量計(jì)本身存在的質(zhì)量問(wèn)題。是因?yàn)槭褂谜邲](méi)有按照說(shuō)明書(shū)中的方法保養(yǎng)和維護(hù)。
一、電磁流量計(jì)維護(hù)之零點(diǎn)檢查和調(diào)整
電磁流量計(jì)投入運(yùn)行前,通電后必須在電磁流量傳感器充滿液體靜止?fàn)顟B(tài)下調(diào)整零點(diǎn)。投入運(yùn)行后亦要針對(duì)使用條件定期停流作零點(diǎn)檢查;尤其對(duì)沉淀、易污染電極,含有固相的非清潔液,在運(yùn)行初期應(yīng)多作檢查,以獲得經(jīng)驗(yàn)確定正常檢查周期。交流激磁方式的電磁流量計(jì)與矩形波激比,更易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,因此更要注意檢查和調(diào)整。
舉兩個(gè)沉積層產(chǎn)生故障的應(yīng)用失誤的例子。一個(gè)是石油鉆探固井工程中,灌注水泥漿的流總量是重要工藝參數(shù),經(jīng)常用高壓電磁流量計(jì)。儀表間歇使用,用畢后以清水沖洗傳感器測(cè)量管,其余時(shí)間是空管。由于清洗不徹底,測(cè)量管內(nèi)壁殘留水泥漿固化成薄層,近二個(gè)月積聚形成絕緣層,包覆了整個(gè)電極表面,導(dǎo)致運(yùn)行不正常到最終不能工作。
另一個(gè)是電解切削工藝驗(yàn)裝置上,用電磁流量計(jì)控制飽和食鹽水流量,間隙使用一段時(shí)期后發(fā)現(xiàn)流量信號(hào)漸漸減弱,2個(gè)月后信號(hào)為零。原因是電解切削過(guò)程中氧化鐵沉積管壁,形成短路所致。清除層積即立即恢復(fù)正常。
二、電磁流量計(jì)維護(hù)之定期檢查傳感器電性能
首先,粗略地測(cè)量電極間電阻。斷開(kāi)傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號(hào)連線,傳感器內(nèi)充滿液體,用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)呻姌O與接地端的電阻值,是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi),且所測(cè)得兩值大體相同。記錄下首次測(cè)量的電阻值,此值對(duì)以后判斷傳感器故障原因(如沉積層是導(dǎo)電的還是絕緣的)是有用的。
其次,將傳感器放空液體,擦凈內(nèi)壁,待完全干燥后用兆歐計(jì)測(cè)量?jī)呻姌O和接地端子間的電阻。
最后,檢查激磁線圈絕緣電阻,卸下傳感器激磁線圈,將端子與轉(zhuǎn)換器間接線,用兆歐計(jì)測(cè)量線圈的絕緣電阻。