電磁流量計如果測量的介質(zhì)長期比較污濁,那么電磁流量計在工作一段時間后,電極上就會產(chǎn)生污垢。當(dāng)結(jié)垢物質(zhì)的電導(dǎo)率和被測介質(zhì)的電導(dǎo)率不同時,就會帶來測量誤差。污泥、油污對電極的附著,也會使儀表輸出發(fā)生擺動和漂移。因此,在這種情況下我們就需要定期對電磁流量計電極進(jìn)行維護(hù)與清洗。以下來介紹幾種電磁流量計電極的清洗方法。
1.機(jī)械清除法
機(jī)械清除法是通過在電極上安裝特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電極清除。目前有兩種形式:
一種是采用機(jī)械刮除器,用不銹鋼制成一把帶有細(xì)軸的刀,通過空心電極把刀引出。當(dāng)從外面轉(zhuǎn)動細(xì)軸時候,刀緊貼電極端平面轉(zhuǎn)動,去除污垢。這種刮除器可以手動,也可以用馬達(dá)驅(qū)動細(xì)軸自動去除。
另一種是在管狀電極中,裝上清除污垢用的鋼絲刷,軸裹在密封的O形圈里,以防止流體泄露。這種清洗裝置需要有人經(jīng)常拉動鋼絲刷來清洗電極,操作起來不是很方便。
2.電化學(xué)方法
金屬電極在電解質(zhì)流體中存在電化學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)電化學(xué)原理,電極與流體存在界面電場,電極與流體的界面是電極/流體相間存在的雙電層所引起的。對于電極與流體界面電場的研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現(xiàn)象,而且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無機(jī)陰離子是表面活性物質(zhì),具有典型的離子吸附規(guī)律,而無機(jī)陽離子的表面活性很小。因此電化學(xué)清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。陰離子的吸附與電極電位有密切關(guān)系,吸附主要發(fā)生在比零電荷電位更正的電位范圍,即帶異號電荷的電極表面。在同號電荷的電極表面上,當(dāng)剩余電荷密度稍大時,靜電斥力大于吸附作用力,陰離子很快就脫附了,這就是電化學(xué)清洗的原理。
3.超聲波清洗方法
將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上,使超聲波的能量集中在電極與介質(zhì)接觸面上,從而利用超聲波的能力將污垢擊碎,達(dá)到清洗的目的。
4.電擊穿法
這種方法使用交流高壓電定期加到電極和介質(zhì)之間,一般加30~100V。由于電極被附著,其表面接觸電阻變大,所加電壓幾乎集中在附著物上,高電壓會將附著物擊穿,然后被流體沖走。從安全出發(fā),使用電擊穿法必須是在流量計中斷測量、傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號線斷開、停電情況下將交流高壓電直接在傳感器信號輸出端子上進(jìn)行清洗。
定期對電極進(jìn)行清洗,會延長電磁流量計的使用壽命。要知道,電磁流量計一旦發(fā)生故障,維修的代價會比較高,只有在平時的使用中能做到定期維護(hù),才能減少不必要的損失,讓產(chǎn)品的價值擴(kuò)大化。
目前電磁流量計類型很多,分類方法也有很多種,常見的分類方法如下:
1.按勵磁方式分類;
2.按傳感器和轉(zhuǎn)換器的組成分類;
3.按連接方式分類;
4.按用途分類
具體分類說明如下:
1.按勵磁方式分類
1)直流勵磁型這種電磁流量計數(shù)目很少,只用于丈量液態(tài)金屬流量,如常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鈉、鉀等。
2)交流工頻勵磁型較早期的電磁流量計用50Hz工頻市電勵磁,因?yàn)橐资茈姶鸥蓴_和零點(diǎn)漂移等原因,現(xiàn)已逐漸被低頻矩形勵磁所代替。但在丈量泥漿、礦漿等液固兩相流時,低頻矩形波勵磁方式因?yàn)椴荒芸朔腆w掠過電極表面產(chǎn)生的尖峰噪聲,而工頻交流勵磁的儀表則不存在這一缺點(diǎn),所以海內(nèi)外尚有一些電磁流量計仍采用交流勵磁方式。
3)低頻矩形波勵磁型用于低頻矩形波勵磁方式功耗小,零點(diǎn)不亂,是目前電磁流量計的主要勵磁方式。其波形有“正—負(fù)”二值和“正—零—負(fù)—零”三值兩種。有的電磁流量計勵磁頻率可以由用戶設(shè)定,一般小口徑儀表用較高頻率,大口徑儀表用較低頻率。
4)雙頻勵磁型勵磁電流的波形是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波,主要為克服二值矩形波勵磁存在的漿液噪聲和活動噪聲,進(jìn)步儀表的不亂性和響應(yīng)特性。
2.按傳感器和轉(zhuǎn)換器的組成分類
1)分離型這是電磁流量計的主要型式。傳感器安裝在暢通流暢管道上,轉(zhuǎn)換器裝在儀表室內(nèi)或易于安裝和操縱的傳感器四周,間隔一般為數(shù)十到數(shù)百米。其好處是轉(zhuǎn)換器可闊別現(xiàn)場惡劣環(huán)境前提,電子器件的檢查、調(diào)整和丈量參數(shù)的比較利便。
2)一體型傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝在一起,裝在工藝管道上直接輸出反映流量大小的電流(或頻率)尺度信號。其好處是縮短了傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線和勵磁線的連接長度,沒有外界的這類布線,因此電器接線簡樸,價格也比較便宜。但易受管道布置的限制,假如安裝在人們不易接近的場所,維護(hù)很不利便;此外,轉(zhuǎn)換器中的電子器件裝在管道上,易受液體溫度和管道振動的影響。
3.按連接方式分類
按流量傳感器與管道連接方法分類,有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。
4.按用途分類
1)通用型電磁流量計用于冶金、石化、造紙、輕紡、給排水、污水處理以及醫(yī)藥、食物、生物和精細(xì)化工等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的一般電磁流量計,是電磁流量計的主要類型。對被測介質(zhì)的電導(dǎo)率有一范圍要求,一般不能超過其上下限范圍。
2)防爆型電磁流量計用于有爆炸性氣氛的場所。因?yàn)閯畲烹娏髂芰枯^大,目前仍是以隔爆型為主。近年來國外已泛起本質(zhì)安全型,即安全火花型電磁流量計,勵磁功率大幅度降低,可以做成一體型,全部裝在危險區(qū)域內(nèi)工作。
3)衛(wèi)生型電磁流量計用于醫(yī)藥、食口和生物化學(xué)等產(chǎn)業(yè)的電磁流量計,在定時來菌、便于拆卸清洗等方面要符合有關(guān)衛(wèi)生的要求。
4)防浸水型電磁流量計用于安裝在地面下的傳感器,可承受短時間的水浸沒。
5)潛水型電磁流量計用于丈量明渠或非滿管暗渠自由水面自由流時的流量。傳感器在明渠截流擋板下部,長期浸在水下工作。結(jié)構(gòu)和使用上都有別于一般電磁流量計。
6)插入式電磁流量計用于大管徑的電磁流量傳感器。傳感器從管道開孔中徑向插入,以丈量局部流速推算流量,精確度較低,但價格便宜,合用于控制系統(tǒng)。
1、電磁流量計內(nèi)襯的選擇將直接關(guān)系到電磁流量計的正確使用與壽命。所以要根據(jù)被測流體的溫度、壓力、速度以及固體顆粒的硬度、含量和顆粒的大小來決定選用不同的內(nèi)襯。
2、電磁流量計的量程要適合工藝參數(shù)的實(shí)際需要。工藝量程為選用的電磁流量計量程的80% 一90% ;其測量下限要考慮電磁流量計檢測器的信噪比;其適應(yīng)的流體壓力范圍為:-0.098 MPa~2.941 MPa,因?yàn)榱黧w的壓力過高會影響其電極的使用壽命。過低則可能引起內(nèi)襯的脫落。
3、如流體中含有鐵砂等含磁體,將會擾亂儀表的磁場而產(chǎn)生相應(yīng)的誤差;流體若含有氣泡時。所測流量為包括氣泡的體積流量;如流體有沉淀或結(jié)疤現(xiàn)象時。會引起其電極被異物覆蓋而造成儀表的零點(diǎn)波動。目前有的電磁流量計利用在其測量電極上加超聲波的方法,來消除流體在電極上的沉淀和結(jié)疤。
4、流體內(nèi)的顆粒,可能會撞擊電極而形成尖峰噪聲。影響流量計指示的穩(wěn)定性。在這種情況下可以采用多孔陶瓷或?qū)щ娤鹉z覆蓋電極的電磁流量計。