摘要：本文从电磁流量的原理与结构以及分类开始叙述同时介绍了在化工生产中电磁流量计使用时安装注意事项以及故障产生的原因和排除方法。
流量控制系统是化工生产中常用的自动化控制系统的重要组成部分在智能化生产中将有更广泛的应用如果流量控制系统发生故障会导致测量不正确对生产工艺和质量造成重大的影响电磁流量计由于其压损极小，可测流量范围大适用的工业管径范围宽精度较高等优点叫。越来越多化工企业用它来测量电导率≥5μs/cm的酸碱、盐溶液.水污水腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等流体的流量。因此如何运用和维护好电磁流量计就显得尤为重要。
1电磁流量计工作原理
电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律工作的叫在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆上下两端的两个电磁线固产生恒定磁场。当有导电介质流过时则会产生感应电压该电压与流体的流速成正比关系进而得到流量值.见图1。
电磁流量计的结构主要由磁路系统测量导管电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。
(1)磁路系统作用是产生均匀的直流或交流磁场。
(2)测量导管作用是让被测导电性液体通过。常选用不导磁的不锈钢.玻璃钢高强度塑料铝等。
(3)电极其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。-般用非导磁的不锈钢制成.且被要求与衬里齐平以便流体通过时不受阻碍。
(4)外壳:应用铁磁材料制成是分配制度励磁线國的外罩并隔离外磁场的干扰。
(5)衬里在测量导管的内侧及法三密封面上有--层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体其作用是增加测量导管的耐腐蚀性防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
(6)转换器由液体流动产F生的感应电势信号十分微弱受各种干扰因素的影响很大转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统-的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统-的标准直流信号。
2电磁流量计分类
电磁流量计按激磁电流方式划分有直流激磁、交流(工频或其他频率)激磁、低频矩形波激磁和双频矩形波激磁。按输出信号连接和激磁(或电源)连线的制式分类有四线制和二线制。按转换器与传感器组装方式分类有分体型和-体型。按流量传感器与管道连接方式分类有法兰型夹持型.卫生型插入型螺纹连接。按流量传感器电极是否与被测液体接触分类有接触型和非接触型°按流量传感器结构分类有短管型和插入型。按用途分类有通用型、防爆型、卫生型、防侵水型和用于明渠流量测量的潜水型(明渠流量计)。
3电磁流量计的安装
电磁流量计安装符合规定的要求才能让它可靠性更好测量正确更加安全。电磁流量计的安装非常重要其实在安装中如何使电磁流量计更好的接地也是一个非常重要的问题。对此我们在安装电磁流量计时应注意以下几个问题:
(1)安装方向要求电磁流量计的安装方向没有特别严格的要求一般水平垂直或者倾斜均可不受限制。但必须保证管道内是充满被测介质也就是“满管”状态。建议最好是垂直安装流向自下而上尤其是对于液固两相的流体必须垂直安装若现场只允许水平安装则必须保证两电极在同一-水平面电极的轴线必须近似于水平方向以防电极被沉积物覆盖,电极被液体中存在的气泡擦过。遮住电极表面使输出的信号有波动。
(2)直管段要求,安装电磁流量计时,需要流量计的上游有10DN的直管段下游有5DN的直管段”。
(3)避免磁场干扰要求在发送器的管道前后方位可能有一-些杂散的电流存在发送器的前后1到1.5米的方位管道和发送器的外壳连接起来选用-起接地的方法接地点越挨近发送器越好如果外界的电磁干扰比较大的话那么就要重新设置接地设置且接地线要采用截面大于5mn?的多股铜线才可同时不能接在电机或公共地线上用以避免漏电流的干扰。
(4)管道要求传感器在金属管道上安装(金属管道内壁没有绝缘涂层)安装在塑料管道或有绝缘衬里的管道上时传感器的两端必须安装接地环接地法兰或带有接地电极的短管才行。
(5)布线要求发送器的引出信号线是不能和电源线平行的不能与电源线穿在一根铁管道中否则电磁流量计的信号会受到--定程度的影响。
4电磁流星计故障排除
电磁流量计工作不稳定或产生误差的原因对症下药采取正确措施解决掉问题就能获得正确测量数值。生产的情况下产生这个问题的原因较多我们首先要从供电和线路问题电极是否被污染电磁流量计传感器是否损坏以及电磁流量计的流量零点是否正常等方面进行考虑排除以上问题具体的排除方法是:
4.1流量计无输出信号或输出值有偏差
第一如果管道内测量介质不满管电磁流量计就无法正常工作。因为在介质不满管的情况下电磁流量计会产生常见的应用程序故障。产生这种现象可能是由于营道中介质流速非常低造成不满管流量计测量误差增大或者介质未能满过电极从而流量计根本无法进行工作。需通过工艺调整必须保证管道内测量介质充满才能使用电磁流量计进行测量。第二测量介质中含有大量空气和气体也会造成电磁流量计无法正常工作。这些气泡的存在造成流量计无法正确辨别干扰了其正确的测量。第三电磁流量计不能用于持续时间较短的配料操作。这是由于电磁流量计无法正常反复启动和停止，它的启动到正确读数之间存在一个时间滞后问题。第四电磁流量计本身不能计量质量流量。电磁流量计是一种速度式流量计测量的是体积流量若要测量质量流量必须配合高精度的密度测量装置来进行换算。
4.2电磁流量计工作时信号越来越小主要原因
第一测量导管内壁可能沉积有污垢检查电极情况并清洗和擦拭电极保持电极的清洁。第二测量导管衬里可能有破坏检查导管和衬里情况如有破损应予以更换。第三信号插座可能被腐蚀应将插座更换和清洗并进行防腐处理。
4.3流量计输出超满度量程
第一信号电缆接线出现错误或电缆连接断开检查信号回路连接正常与否若信号回路断开输出信号将超满度值此时需重新正确连接信号电缆。同时需检查电缆的绝缘性能是否完好若已经不符合要求则需更换新的电缆。第二系统的参数设定不正确。第三传感器与转换器型号不配衰。
4.4流量计零点不稳
第一管道未充满液体或液体中含有气泡。管道未充满液体或液体中含有气泡皆为工艺原因此时应请求工艺人员确认工艺正常后输出值可恢复正常。第二主观上认为管内液体无流动而实际上存在微小流动这种情况不属于电磁流量计故障。第三液体方面(如液体电导率均匀性不好、电极污染等)的原因也有可能出现零点变动此时必须清洗若零点变动不大，也可尝试重新调零。第四,信号回路绝缘下降。受环境情况的影响灰尘油污等可能进入仪表壳体内需要检查电极部位绝缘有无下降或破坏若不符合绝缘要求则须进行清理。
5结束语
随着我国工业生产自动化水平的不断提高电磁流量计在流量测量领域特别是炼油化工生产中的应用越来越多同。本文讨论了电磁流量计的原理与分类以及其安装和维修的注意事项为电磁流量计在化工生产中更好的使用提供了帮助。
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