高温型电磁流量计应用领域广泛。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所,如测量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液以及钢铁工业高炉风口冷却水控制和监漏,长距离管道煤的水力输送的流量测量和控制。小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物工程等有卫生要求的场所。
高温型电磁流量计选型前要注意以下几个方面:
1.仪表应用场合;
2.了解被测液体名称、成分,该参数决定电磁流量计的电极材质、衬里材质;
3.被测流体的流速;
4.被测液体的导电率,不得小于5μS/cm,否则不能使用电磁流量计仪表;
5.用户还须提供管径、介质温度和压力、防护等级参数,用于确定口径大小、安装方式等
6.接地方式,有接地环和接地电极,用于抗干扰措施;
7.了解是否有负压情况存在。
高温型电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律用来测量导电性液体体积流量的仪表,可在层流、紊流、脉动流量以及产生流线振动等情况下对流体进行流量测量,为了使电磁流量计工作稳定可靠,需注意以下几点安装要求
高温型电磁流量计安装场所的要求:
1.尽量远离具有强电磁场的设备。如大型电机、大型变压器等。
2.安装场所不应有强烈震动,环境温度变化不大。
3.便于安装、维修的场所。
高温型电磁流量计安装位置的选择:
1.传感器向标志与管道内被测介质流动的方向必须一致。
2.安装位置必须保证测量管内始终充满被测介质。
3. 尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体,环境相对湿度在10%~90%之内且避免水侵。
3.选择流体流动脉冲较小的地方,即应远离泵和局部阻力件(阀门、弯头等)。
4.测量双相流体时,应选择不易引起相分离的地方。
5.尽可能避免测量管内变成负压。
(为在工艺管道不中断流量情况下清洗电极和测量管,传感器可采用并联安装,并带清洗口)
上游直管段的要求:
1.传感器对上游直管段要求5倍于传感器口径。
2.当上游和下游直管段通径与传感器通经不一致时应安装渐扩管或渐缩管,其圆锥角应小于150(优先选取7-80)然后与管道相连。
3.传感器产生的流量信号非常微弱,通常为微伏和毫伏级,因此防止外界电干扰的影响是用好流量计的一个重要因素。
(传感器对下游没有直管段要求,下游非直管段不会影响流量计的测量精度)
高温型电磁流量计传感器的接地要求:
1.传感器和转换器的接地端子和流量信号线的屏蔽层必须与被测介质相通。
2.传感器必须单独接地(接地电阻100Ω以下)。3.分离型原则上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上,除了传感器和接地环一起接地外,还要用较粗铜导线(16mm2)饶过传感器跨接管道两连接法兰上,使阴极保护电流于传感器之间隔离。
(杂散电流过大,如电解槽沿着电解液的泄漏电流影响 EMF 正常测量,则可采取流量传感器与其连接的工艺之间电气隔离的办法。同样有阴极保护的管线上,阴极保护电流影响 EMF 测量时,也可以采取本方法)。
转换器及其附件的安装规范:
1.体型EMF 无单独安装转换器;
2.离型转换器安装在传感器附近或仪表室,场所选择余地较大,环境条件比传感器好些,其护等级是 IP65 或 IP64 (防尘防溅级)。
3.器和传感器间距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号,即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等。
4.用制造厂随仪表所附(或规定型号)的信号电缆。
5.导率较低液体和传输距离较长时,也有规定用三层屏蔽电缆。
6.般仪表“使用说明书”对不同电导率液体给出相应传输距离范围。
7.屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送距离100m。
8.避免干扰信号,信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内,不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。
高温型电磁流量计安装建议:
1、水平和垂直流向时,电磁流量计应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的Z高点和垂直向下处;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650173257.jpg)
2、倾斜流向时,电磁流量计应安装在管道上升处;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650179009.jpg)
3、在开口排放管道时,电磁流量计应安装在管道的较低处;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650177099.jpg)
4、若管道落差超过5m时,在电磁流量计的下游应安装排气阀;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650178117.jpg)
5、管道上的控制阀和切断阀应安装在电磁流量计的下游,而不应安装在传感器上游;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650173964.jpg)
6、电磁流量计不能安装在泵的进出口处,应安装在泵的出口处;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241650249174.jpg)
7、在测量井内安装电磁流量计的方式;
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241652055687.jpg)
图备注:1.入口 2.溢流管 3. 入口栅 4.清洗孔 5.流量计 6.短管 7.出口 8.排放阀
高温型电磁流量计安装示意图:
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241652052296.jpg)
通常情况下上游至少5DN直管段,下游至少3DN直管段
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241652055041.jpg)
缩径管前后不需要直管段
![](http://item.yiqi.com/pic/ConPic/1/content201412241652059788.jpg)
闸阀全开的状态
0
90度弯头的状态
1
不同开度的阀后
2
扩径管状态
精度等级和功能
市场上通用型电磁流量计的性能有较大差别,有些精度高、功能多,有些精度低、功能简单。精度高的仪表基本误差为(±0.5%~±1%)R,精度低的仪表则为(±1.5%~±2.5%)FS,两者价格相差1~2倍。因此测量精度要求不很高的场所选用高精度仪表在经济上是不合算的。有些型号仪表声称有更高的度,基本误差仅(±0.2%~±0.3%)R,但有严格的安装要求和参比条件,例如环境温度20~22℃,前后置直管段长度要求分别大于10D,3D(通常为5D,2D)甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量标准装置上作实流校准,以减少夹装不善的影响。因此在多种型号选择比较时不要单纯只看高指标,要详细阅读制造厂样本或说明书做综合分析。市场上电磁流量计的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。
流速、满度流量、范围度和口径
选仪表口径不一定与管径相同,应视流量而定。流程工业输送水等粘度不同的液体,管道流速一般是经济流速1.5~3m/s。流量计用在这样的管道上,传感器口径与管径相同即可。电磁流量计满度流量时液体流速可在1~10m/s范围内选用。上限流速在原理上是不受限制的,然而通常建议不超过5m/s,除非衬里材料能承受液流冲刷,实际应用很少超过7m/s,超过10m/s则更为罕见。满度流量的流速下限一般为1m/s,有些型号仪表则为0.5m/s。有些工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系,从测量精度角度考虑,仪表口径应改用小于管径,以异径管连接之。用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体,选用流速不低于2m/s,提高到3~4m/s或以上,起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体,常用流速应低于2~3m/s,以降低对衬里和电极的磨损。在测量接近阈值的低电导液体,尽可能选定较低流速(小于0.5~1m/s),因流速提高流动噪声会增加,而出现输出晃动现象。电磁流量计的范围度是比较大的,通常不低于20,带有量程自动切换功能的仪表,可超过50~100。
液体电导率
使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10-8S/cm的液体。工业用水及其水溶液、酸、碱、盐液等,使用都不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量测量。实际应用的液体电导率要比仪表制造厂规定的阈值至少大一个数量级。
液体中含有混入物
混入成泡状流的微小气泡仍可正常工作,但测得的是含气泡体积的混合体积流量;如气体含量增加到形成弹(块)状流,因电极可能被气体盖住使电路瞬时断开,出现输出晃动甚至不能正常工作。含有非铁磁性颗粒或纤维的固液双相流体同样可测得二相的体积流量。固体含量较高的流体,如钻井泥浆、钻探固井水泥浆、纸浆等实际上已属非牛顿流体。由于固体在载体液中一起流动,两者之间有滑动,速度上有差别,单相液体校验的仪表用于固液双相流体会产生附加误差。在浆液内有较大颗粒擦过电极表面,在频率较低的矩形激磁的会产生尖峰状浆液噪声,使流量信号不稳,就要选用较高频率的仪表或有较强YZ浆液噪声能力的仪表,也可选用市电交流激磁的仪表或双频激磁的仪表。含有铁磁性物质的流体对通常的,因测量管内磁导率受铁磁体的不同含量而变化,会产生测量误差。但在磁路中置有磁通检测线圈补偿的,可减小混入铁磁体的影响。对含有矿石颗粒的矿浆应用,应注意对传感器衬里的磨损程度,测量管内径扩大会产生附加误差。这种场合应选用耐磨性较好的陶瓷衬里或聚氨酯橡胶衬里,同时建议传感器安装在垂直管道上,使管道磨损均匀,消除水平安装下半部局部磨损严重的缺点。也可以在传感器进口端加装喷嘴形护套,相对延长使用期。
附着和沉淀
测量易在管壁附着和沉淀物质的流体时,若附着的是比液体电导率高的导电物质,信号电势将被短路而不能工作,若是非导电层则首先应注意电极的污染,譬如选用不易附着尖形或半球形突出电极、可更换式电极、刮刀式清垢电极等。易产生附着的场所可提高流速以达到自清扫的目的,还可以采取较方便的易清洗的管道连接,可不拆卸清洗传感器。非接触型电极电磁流量计附着非导电膜层,仪表仍能工作,但若为高导电层则同样不能工作。
结束语
目前,电磁流量计的种类很多,应用也很广泛,在流量测量方面发挥着越来越重要的作用,而且其技术更新很快,不断有新型的电磁流量计推向市场。只有把握电磁流量计发展方向,才能更好地了解它,应用它,使它更好地服务于生产和计量工作。
XS-LDE- | 电磁流量计 | 口径(mm) | 代号 | 口径(mm) | 流量范围(m3/h) | | 代号 | 口径(mm) | 流量范围(m3/h) | D10 | 10 | 0.06~2.3 | D150 | 150 | 15~510 | D15 | 15 | 0.15~5.1 | D200 | 200 | 27~904 | D25 | 25 | 0.4~14 | D250 | 250 | 42~1416 | D32 | 32 | 0.7~23 | D300 | 300 | 61~2040 | D40 | 40 | 1~36 | D350 | 350 | 83~2776 | D50 | 50 | 1.7~57 | D400 | 400 | 109~3624 | D80 | 80 | 4~145 | D500 | 500 | 170~5664 | D100 | 100 | 7~226 | D600 | 600 | 245~8152 | 介质温度 | T0 |
0~80℃ | T1 |
0~120℃ | T2 |
0~180℃ | 衬里材料 | F0 |
聚氨脂≤80℃中性矿浆、泥浆、煤浆 | F1 |
耐磨橡胶≤60℃一般酸、碱、盐介质 | F2 |
聚四氟乙烯≤180℃浓度较大酸、碱、盐介质 | F3 |
改性聚氨脂≤120℃中性浆液 | 电极材料 | K1 |
316L | K2 |
哈氏 | K3 |
钛材/钽材 | K4 |
碳化物(耐磨) | 工作压力 | P1 |
2.5MPa 全系列口径 | P2 |
6.4MPa 口径≤150 | P3 |
16MPa 口径≤150 | P4 |
25MPa 口径≤150 | P5 |
35MPa 口径≤150 | 连接方式 | C0 |
法兰式 | C1 |
法兰夹装式 | 转换器结构 | E1 |
一体式智能表头 | E2 |
分体式智能表头,注:信号线长度应注明 | 供电电压 | H0 |
220VAC | H1 |
24VDC | 输出类型 | G1 |
4~20mA | G2 |
1~5V | G3 |
Rs485 | 防爆类型 | N |
普通型 | D |
隔爆型(供电应选24VDC) |
|
|
XS-LDE - D25 T0 K1 P1 C0 E1 H1 G1 D 型号举例 |
|