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電磁流量計(jì)
電磁流量計(jì)使用維護(hù)規(guī)程
電磁流量計(jì)(以下簡稱EMF)是利用法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。
EMF的基本原理是法拉弟電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場中切割磁力運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。如圖所示,導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(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,電動(dòng)勢的方向按“弗來明右手規(guī)則”,其值如下式:
式中 E——感應(yīng)電動(dòng)勢,即流量信號,V;
K——系數(shù);
B——磁感應(yīng)強(qiáng)度,T;
D——測量管內(nèi)徑,m
——平均流速,m/s。
設(shè)液體的體積流量為qv(m3/s),qv=∏D2/4則
E=(4kB/∏D)qv=Kqv
式中K為儀表常數(shù),K=4kB/∏D.
使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng): ‘
液體應(yīng)具有測量所需的電導(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容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所,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)安裝場所
通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等級為IP65(GB 4208規(guī)定的防塵防噴水級),對安裝場所有以下要求。
1)測量混合相流體時(shí),選擇不會引起相分離的場所;測量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻的下游;測量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),要裝在反應(yīng)充分完成段的下游
2)盡可能避免測量管內(nèi)會變成負(fù)壓;
3)選擇振動(dòng)小的場所,特別對一體型儀表;
4)避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,以免引起電磁場干擾:
5)易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場所;
6)盡可能避開周圍環(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)境相對濕度在10%~90%范圍內(nèi);
9)盡可能避免受陽光直照;
10)避免雨水浸淋,不會被水浸沒。
如果防護(hù)等級是IP67(防塵防浸水級)或IP68(防塵防潛水級),則無需上述8)、10)兩項(xiàng)要求。
(2)直管段長度要求
為獲得正常測量度,電磁流量傳感器上游也要有一定長度直管段,但其長度與大部分其他流量儀表相比要求較低。900彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線(不是傳感器進(jìn)口端連接面)5倍直徑(5D)長度的直管段,不同開度的閥則
需10D;下游直管段為(2—3)D或無要求;但要防止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長度亦不一致,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級精度儀表的要求。IS0 6817是使用EMF的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為對任何類型流動(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1%。IS0 9104和JJG l98是為評定EMF性能提出的文件;表中所列JJG l98的直管段長度是為精度0.5級及以上的儀表。
直管段長度要求
| 標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程號 | |||||
擾流件名稱 | IS0 6817 | IS0 9104 | JIS B7554 | ZBNl2007 | JJG l98 | |
| 彎管、T形管、全開閘閥、漸擴(kuò)管 |
|
| 5D |
|
|
上游 | 漸縮管 | 10D或制造廠規(guī)定 | lOD | 可視作直管 | 5D
| lOD
|
其他各種閥 | 10D | |||||
下游 | 各類 | 未提要求 | 5D | 未提要求 | 2D | 2D |
如閥不能全開使用時(shí),應(yīng)按閥截流方向和電極軸成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)要使電極軸線平行于地平線,不要處于垂直于地平線,因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面,使輸出信號波動(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)電極污染程度來校正測量值,或確定一個(gè)不影響測量值的污染程度判斷基準(zhǔn)是困難的。除前文所述,采用非接觸電極或帶gua dao清除裝置電極的儀表,可解決一些問題外,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。
(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)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(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)繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上,使陰極保護(hù)電流與傳感器之間隔離。
有時(shí)候雜散電流過大,如電解槽沿著電解液的泄漏電流影響EMF正常測量,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]。同樣有陰極保護(hù)的管線上,陰極保護(hù)電流影響EMF‘測量時(shí),也可采取本方法。
(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)粗略地測量電極間電阻斷開傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號連線,傳感器內(nèi)充滿液體,用萬用表測量兩電極與接地端的電阻值,是否在制造廠規(guī)定值范圍內(nèi),且所測得兩值大體相同。記錄下測量的電阻值,此值對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)檢查電極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)測量兩電極和接地端子間的電阻。 :
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)測量線圈的絕緣電阻。
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