Prowirl 73F渦街流量計(jì)

• 概述

電磁流量計(jì)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)EMF)是利用法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。

• 工作原理

EMF的基本原理是法拉弟電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)，電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來(lái)明右手規(guī)則”，其值如下式：

式中  E——感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即流量信號(hào)，V；

      K——系數(shù)；

      B——磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；

      D——測(cè)量管內(nèi)徑，m

      ——平均流速，m／s。

  設(shè)液體的體積流量為q_v(m³／s)，q_v=∏D²/4則

    E=(4kB／∏D)q_v=Kq_v

式中K為儀表常數(shù)，K=4kB／∏D.

• 使用

使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng):   ‘

    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)設(shè)于傳感器下游。

    使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿液體(非滿管型例外)。

    有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。

    液體應(yīng)與地同電位，必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體產(chǎn)生摩擦靜電等原因，造成液體與地間有電位差。

流量傳感器安裝:

    (1)安裝場(chǎng)所

    通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等為IP65(GB 4208規(guī)定的防塵防噴水)，對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。

    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)充分完成段的下游

    2)盡可能避免測(cè)量管內(nèi)會(huì)變成負(fù)壓；

    3)選擇振動(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?chē)h(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

    7)環(huán)境溫度在一25／一l0—50／60。C范圍內(nèi)，一體形結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄些；

    8)環(huán)境相對(duì)濕度在10％~90％范圍內(nèi)；

    9)盡可能避免受陽(yáng)光直照；

    10)避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒(méi)。

    如果防護(hù)等是IP67(防塵防浸水)或IP68(防塵防潛水)，則無(wú)需上述8)、10)兩項(xiàng)要求。

  (2)直管段長(zhǎng)度要求

  為獲得正常測(cè)量精確度，電磁流量傳感器上游也要有一定長(zhǎng)度直管段，但其長(zhǎng)度與大部分其他流量?jī)x表相比要求較低。900彎頭、T形管、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常認(rèn)為只要離電中心線(不是傳感器進(jìn)口端連接面)5倍直徑(5D)長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥則

需10D；下游直管段為(2—3)D或無(wú)要求；但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不*，匯集如表8．5所示，要求比通常要求高。這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前O．5精度儀表的要求。IS0 6817是使用EMF的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為對(duì)任何類(lèi)型流動(dòng)擾動(dòng)至少應(yīng)有IOD的直管，性能變動(dòng)才能保證不超過(guò)1％。IS0 9104和JJG l98是為評(píng)定EMF性能提出的文件；表中所列JJG l98的直管段長(zhǎng)度是為精度0．5及以上的儀表。

直管段長(zhǎng)度要求

    如閥不能全開(kāi)使用時(shí)，應(yīng)按閥截流方向和電軸成45。角度安裝，則附加誤差可大為減少。

    (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)要使電軸線平行于地平線，不要處于垂直于地平線，因?yàn)樘幱诘撞康碾娨妆怀练e物覆蓋，頂部電易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電表面，使輸出信號(hào)波動(dòng)。

    (4)旁路管、便于清洗連接和預(yù)置入孔

    為便于在工藝管道繼續(xù)流動(dòng)和傳感器停止流動(dòng)時(shí)檢查和調(diào)整零點(diǎn)，應(yīng)裝旁路管。但大管徑管系因投資和位置空間限制，往往不易辦到。根據(jù)電污染程度來(lái)校正測(cè)量值，或確定一個(gè)不影響測(cè)量值的污染程度判斷基準(zhǔn)是困難的。除前文所述，采用非接觸電或帶刮的刀清除裝置電的儀表，可解決一些問(wèn)題外，有時(shí)還需要清除內(nèi)壁附著物，則可不卸下傳感器就地清洗。

    對(duì)于管徑大于1．5—1．6m的管系在EMF附近管道上，預(yù)置人孔，以便管系停止運(yùn)行時(shí)清洗傳感器測(cè)量管內(nèi)壁。

    (5)負(fù)壓管系的安裝

    氟塑料襯里傳感器須謹(jǐn)慎地應(yīng)用于負(fù)壓管系；正壓管系應(yīng)防止產(chǎn)生負(fù)壓，例如液體溫度高于室溫的管系，關(guān)閉傳感器上下游截止閥停止運(yùn)行后，流體冷卻收縮會(huì)形成負(fù)壓，應(yīng)在傳感器附近裝負(fù)壓防止閥。有制造廠規(guī)定FIFE和PFA塑料襯里應(yīng)用于負(fù)壓管系的壓力可在20~C、100°C、130°C時(shí)使用的壓力必須分別大于27、40、50kPa。Prowirl 73F渦街流量計(jì)

    (6)接地

    傳感器必須單獨(dú)接地(接地電阻100Q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)。如傳感器裝在有陰腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還要用較粗銅導(dǎo)線(16mm²)繞過(guò)傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰保護(hù)電流與傳感器之間隔離。

    有時(shí)候雜散電流過(guò)大，如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響EMF正常測(cè)量，則可采取流量傳感器與其連接的工藝之間電氣隔離的辦法[8]。同樣有陰保護(hù)的管線上，陰保護(hù)電流影響EMF‘測(cè)量時(shí)，也可采取本方法。

• 維護(hù)

    (1)零點(diǎn)檢查和調(diào)整

    儀表投入運(yùn)行前，通電后必須在傳感器充滿液體靜止?fàn)顟B(tài)下調(diào)整零點(diǎn)。投入運(yùn)行后亦要根據(jù)液體使用條件定期停流作零點(diǎn)檢查；尤其對(duì)沉淀、易污染電，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EMF與矩形波激磁相比，更易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，因此更要注意檢查和調(diào)整。

    (2)定期檢查傳感器電性能

    1)粗略地測(cè)量電間電阻斷開(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)呻娕c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。

    2)檢查電絕緣電阻傳感器放空液體，擦凈內(nèi)壁，待*干燥后用兆歐計(jì)測(cè)量?jī)呻姾徒拥囟俗娱g的電阻。    ：

    3)檢查激磁線圈絕緣電阻卸下傳感器激磁線圈端子與轉(zhuǎn)換器間連線，用兆歐計(jì)測(cè)量線圈的絕緣電阻。

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