Prowirl 73F渦街流量計

• 概述

電磁(ci)流量計(ji)(以下簡稱EMF)是利用法拉弟電磁(ci)感應定律制成的(de)(de)一種測量導(dao)電液體(ti)體(ti)積流量的(de)(de)儀表。

• 工作原理(li)

EMF的(de)(de)基本原(yuan)理(li)是(shi)法拉(la)弟(di)電(dian)磁感應(ying)定(ding)律，即(ji)導(dao)體在(zai)磁場中切割(ge)磁力運動(dong)(dong)時在(zai)其兩端產生(sheng)感應(ying)電(dian)動(dong)(dong)勢。如圖所(suo)示，導(dao)電(dian)性液(ye)體在(zai)垂(chui)直于磁場的(de)(de)非磁性測(ce)量管內流動(dong)(dong)，與(yu)流動(dong)(dong)方(fang)向垂(chui)直的(de)(de)方(fang)向上產生(sheng)與(yu)流量成比例的(de)(de)感應(ying)電(dian)勢，電(dian)動(dong)(dong)勢的(de)(de)方(fang)向按“弗來明右手規則”，其值如下式(shi)：

式(shi)中  E——感應(ying)電動勢，即(ji)流(liu)量(liang)信號，V；

      K——系數；

      B——磁感應強度，T；

      D——測量(liang)管內徑(jing)，m

      ——平均流速，m／s。

  設液體的體積流量為q_v(m³／s)，q_v=∏D²/4則

    E=(4kB／∏D)q_v=Kq_v

式中K為儀表常數，K=4kB／∏D.

• 使用

使用(yong)時應注(zhu)意(yi)的一般事項:   ‘

    液(ye)體應具有測量(liang)所(suo)需的(de)電(dian)導(dao)率(lv)，并要求電(dian)導(dao)率(lv)分布大(da)體上均(jun)勻。因此流量(liang)傳感器(qi)安裝要避開容易產(chan)生(sheng)電(dian)導(dao)率(lv)不均(jun)勻場(chang)所(suo)，例如其上游附(fu)近加(jia)入藥液(ye)，加(jia)液(ye)點設于傳感器(qi)下游。

    使用時(shi)傳感器測量管(guan)必須(xu)充(chong)滿液體(ti)(非滿管(guan)型例外)。

    有(you)混合時，其分布(bu)應大體(ti)均勻。

    液(ye)體(ti)(ti)應與(yu)地同(tong)電位，必(bi)須接地。如工藝管道用塑(su)料(liao)(liao)等絕緣材料(liao)(liao)時，輸送液(ye)體(ti)(ti)產生(sheng)摩擦(ca)靜(jing)電等原因，造成液(ye)體(ti)(ti)與(yu)地間有電位差。

流量傳(chuan)感器(qi)安裝:

    (1)安裝場所

    通常電磁流量傳感器外(wai)殼防護等為IP65(GB 4208規定的防塵防噴水)，對安裝場所有以下要求。

    1)測(ce)量(liang)(liang)混合(he)相流體(ti)時，選擇(ze)不會引起相分(fen)離的(de)場所；測(ce)量(liang)(liang)雙(shuang)組分(fen)液體(ti)時，避免裝(zhuang)在混合(he)尚未均勻的(de)下游；測(ce)量(liang)(liang)化學(xue)反應管道時，要裝(zhuang)在反應充分(fen)完成段的(de)下游

    2)盡(jin)可(ke)能避免測量(liang)管內會變成(cheng)負(fu)壓(ya)；

    3)選擇振動小的場(chang)所，特別對一體(ti)型儀表；

    4)避免附近有大電機、大變壓器(qi)等(deng)，以免引(yin)起電磁場干擾：

    5)易于(yu)實(shi)現傳感器單獨(du)接地的場所；

    6)盡(jin)可能避開(kai)周圍環境有高(gao)濃度腐蝕性(xing)氣體(ti)；

    7)環境溫(wen)度在一25／一l0—50／60。C范(fan)圍內，一體形結(jie)構溫(wen)度還受制(zhi)于電子元器件，范(fan)圍要窄些(xie)；

    8)環境(jing)相對(dui)濕度在10％~90％范圍內；

    9)盡(jin)可(ke)能避免受陽光(guang)直照；

    10)避免雨水浸(jin)淋(lin)，不會被水浸(jin)沒。

    如(ru)果防(fang)護等是IP67(防(fang)塵防(fang)浸水(shui))或IP68(防(fang)塵防(fang)潛(qian)水(shui))，則無需上述8)、10)兩項要求(qiu)。

  (2)直管段(duan)長度(du)要(yao)求

  為(wei)獲(huo)得正常測量精(jing)確度(du)，電磁(ci)流(liu)量傳(chuan)感器上游也要有一定長(chang)度(du)直(zhi)管(guan)段，但其長(chang)度(du)與大部分其他流(liu)量儀表相比要求較低(di)。900彎(wan)頭、T形(xing)管(guan)、同心(xin)異徑管(guan)、全開閘閥后通常認為(wei)只要離電中心(xin)線(xian)(不(bu)是傳(chuan)感器進口端連(lian)接面(mian))5倍直(zhi)徑(5D)長(chang)度(du)的直(zhi)管(guan)段，不(bu)同開度(du)的閥則

需10D；下游(you)直管(guan)(guan)段為(2—3)D或無(wu)要求；但(dan)要防止蝶閥閥片伸入到(dao)傳(chuan)感器測量(liang)管(guan)(guan)內。各標(biao)(biao)準或檢定(ding)規程所提出(chu)上下游(you)直管(guan)(guan)段長度亦不*，匯集如(ru)表8．5所示，要求比通(tong)常要求高。這是(shi)(shi)由于為保(bao)證達到(dao)當前O．5精(jing)度儀表的(de)要求。IS0 6817是(shi)(shi)使(shi)用EMF的(de)標(biao)(biao)準，該標(biao)(biao)準認為對任何類型流動擾(rao)動至少應(ying)有(you)IOD的(de)直管(guan)(guan)，性能(neng)(neng)變動才能(neng)(neng)保(bao)證不超過1％。IS0 9104和JJG l98是(shi)(shi)為評定(ding)EMF性能(neng)(neng)提出(chu)的(de)文件(jian)；表中所列JJG l98的(de)直管(guan)(guan)段長度是(shi)(shi)為精(jing)度0．5及以上的(de)儀表。

直管(guan)段長(chang)度要求

    如閥(fa)不能全開使用時，應(ying)按(an)閥(fa)截流(liu)方向和電軸(zhou)成(cheng)45。角度安(an)裝，則(ze)附加(jia)誤差可大為減少。

    (3)安裝位置和流動方(fang)向

  ;  傳感器安裝方(fang)向水平(ping)、垂直或傾斜均可，不受限(xian)制。但(dan)測量固(gu)液兩相流(liu)體垂直安裝，自下(xia)而上流(liu)動。這樣能(neng)避免水平(ping)安裝時襯里下(xia)半部局部磨(mo)損嚴重(zhong)，低流(liu)速

時固相沉淀等(deng)缺點。  

  水平安裝(zhuang)時要使(shi)電(dian)軸線平行于地平線，不(bu)要處于垂直于地平線，因為處于底(di)部(bu)的(de)電(dian)易被沉積物覆蓋，頂部(bu)電(dian)易被液體(ti)中偶(ou)存氣泡擦過遮(zhe)住電(dian)表面，使(shi)輸出信(xin)號波動。

    (4)旁(pang)路(lu)管、便(bian)于清洗(xi)連接和預置入孔

    為便于在工藝管道(dao)繼續流動和(he)傳感器停(ting)止流動時(shi)檢查和(he)調整零(ling)點，應裝旁路管。但大管徑管系因投資和(he)位置空間限制，往往不(bu)(bu)易辦到(dao)。根據電(dian)污染(ran)程度來校(xiao)正測(ce)(ce)量值，或(huo)確(que)定一個不(bu)(bu)影響測(ce)(ce)量值的(de)污染(ran)程度判斷(duan)基準(zhun)是困(kun)難的(de)。除(chu)前文所述，采用(yong)非接(jie)觸(chu)電(dian)或(huo)帶刮的(de)刀清除(chu)裝置電(dian)的(de)儀表，可解決一些問題外，有時(shi)還需要清除(chu)內壁附著物，則可不(bu)(bu)卸下(xia)傳感器就地(di)清洗。

   ; 對于管徑(jing)大(da)于1．5—1．6m的管系在EMF附近管道(dao)上，預置(zhi)人孔，以便管系停止運行時清(qing)洗傳感器測(ce)量管內壁。

    (5)負壓管系的安裝

    氟塑(su)料襯(chen)里(li)傳感器(qi)(qi)須謹慎地應(ying)用于負壓(ya)管(guan)系(xi)；正壓(ya)管(guan)系(xi)應(ying)防(fang)止(zhi)產(chan)生負壓(ya)，例如液體溫度高于室溫的(de)管(guan)系(xi)，關閉傳感器(qi)(qi)上下游(you)截止(zhi)閥停止(zhi)運行(xing)后，流體冷卻收縮(suo)會形成負壓(ya)，應(ying)在傳感器(qi)(qi)附近裝負壓(ya)防(fang)止(zhi)閥。有制造廠規定(ding)FIFE和PFA塑(su)料襯(chen)里(li)應(ying)用于負壓(ya)管(guan)系(xi)的(de)壓(ya)力(li)可在20~C、100°C、130°C時使用的(de)壓(ya)力(li)必須分別大于27、40、50kPa。Prowirl 73F渦街流量計

    (6)接地

    傳感器必須單獨接地(接地電阻100Q以下)。分離型原則上接地應在傳感器一側，轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還要用較粗銅導線(16mm²)繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰保護電流與傳感器之間隔離。

    有時(shi)候雜(za)散電(dian)(dian)流(liu)過大，如電(dian)(dian)解槽沿(yan)著電(dian)(dian)解液的泄漏(lou)電(dian)(dian)流(liu)影響EMF正常測量，則可(ke)采(cai)取流(liu)量傳感器與其連接的工藝(yi)之間(jian)電(dian)(dian)氣隔離的辦法[8]。同(tong)樣有陰保護的管線上，陰保護電(dian)(dian)流(liu)影響EMF‘測量時(shi)，也可(ke)采(cai)取本方法。

• 維護

    (1)零點檢查和(he)調整(zheng)

    儀表投入(ru)運(yun)行前，通電后(hou)必須在傳感器充滿液體靜止(zhi)狀態下調(diao)(diao)整零點(dian)。投入(ru)運(yun)行后(hou)亦要(yao)根據液體使(shi)用(yong)條件(jian)定期停流作(zuo)(zuo)零點(dian)檢(jian)查；尤其對沉淀、易(yi)污染(ran)電，含(han)有固相的非清潔液，在運(yun)行初期應多(duo)作(zuo)(zuo)檢(jian)查，以獲得經驗確定正常檢(jian)查周期。交(jiao)流激磁(ci)方式的EMF與矩形波激磁(ci)相比，更易(yi)產生零點(dian)漂(piao)移，因此更要(yao)注意(yi)檢(jian)查和調(diao)(diao)整。

    (2)定(ding)期檢查傳(chuan)感器電性能

    1)粗略地測量(liang)電間電阻斷開傳感器(qi)與轉換器(qi)間信號連線，傳感器(qi)內充滿液體，用萬用表測量(liang)兩電與接地端(duan)的電阻值，是否在制造廠規定值范(fan)圍內，且所測得兩值大(da)體相同。記(ji)錄下測量(liang)的電阻值，此(ci)值對以后判斷傳感器(qi)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(如沉積層是導電的還是絕(jue)緣的)是有用的。

    2)檢查(cha)電(dian)絕緣電(dian)阻傳(chuan)感器放空液體，擦凈內壁，待*干燥(zao)后用兆歐計測(ce)量兩電(dian)和接地(di)端子間的電(dian)阻。    ：

    3)檢查激磁(ci)線(xian)圈絕(jue)緣電阻卸下(xia)傳感(gan)器激磁(ci)線(xian)圈端子與轉換器間連線(xian)，用兆歐(ou)計測量線(xian)圈的絕(jue)緣電阻。

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