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電磁流(liú)量計工作(zuò)原理
電磁流量計(以下簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應定律製成的一種測量導電液體體積(jī)流量的儀表。50年代初(chū)EMF實現了工(gōng)業化應用,近年來世界範圍EMF產量(liàng)約占工業(yè)流量儀表台數的5%~6.5%。 70年代以來(lái)出現鍵控低頻矩形波(bō)激磁方式,逐漸替代早期應(yīng)用(yòng)的工頻交流激磁(cí)方式,儀表性能有了很大提高,得到更為廣泛的應用。
2. 原理與機構
EMF的基本原理是法拉第電磁感應定律,即導體在磁場中切割磁力線運動時在其兩(liǎng)端產生感應電動勢。如圖1所示,導電性液(yè)體在垂直於磁場的非磁性(xìng)測(cè)量管內流動,與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感(gǎn)應電勢,電動勢的方向按“弗來明右手規則”,其值如下式 式中 E-----感應電動勢,即流量信號,V; k-----係(xì)數; B-----磁感應強度,T; D----測量管內徑,m; --- 平均流速,m/s。 設液體的體積流(liú)量為,則 式(shì)中 K 為儀表常數(shù),K= 4 KB/πD 。 EMF由流量傳(chuán)感器和轉換器兩大部分組成。傳感器典型結構示意如圖2,測量管上下(xià)裝有(yǒu)激磁線(xiàn)圈,通激(jī)磁電流後產生磁(cí)場穿過測量管,一對電極裝在(zài)測量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應電勢,送到轉換器。激磁電流則(zé)由轉換器提供。
3、 優 點
EMF的測量通道是一(yī)段無阻流(liú)檢測件的光滑(huá)直管,因(yīn)不易阻塞(sāi)適用(yòng)於測量含有固體顆粒或纖維的液固(gù)二相流體,如紙漿(jiāng)、煤水漿、礦漿、泥漿和汙水等。 EMF不產生(shēng)因檢測流量所形成的壓力損失,儀表的阻力僅是同一長度管(guǎn)道的沿程阻力,節(jiē)能效果顯著,對於(yú)要(yào)求(qiú)低阻力損失的大管徑供水管道(dào)最為適合。 EMF所測(cè)得的體積流量,實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率(隻要在某閾值以上)變化明顯的影響(xiǎng)。 與其(qí)他大(dà)部分流(liú)量儀表相比,前置直管段要求較低。 EMF測量範圍度大,通常為20:1~50:1,可選流量範圍寬。滿度(dù)值液體(tǐ)流速可在0.5~10m/s內選定。有些型號儀表可在現場根據需要擴大和縮小(xiǎo)流量(例如設有4位數電位器設定(dìng)儀表常數)不(bú)必取下作離線實(shí)流標(biāo)定。 EMF的口徑範圍比其(qí)他(tā)品種(zhǒng)流量儀表寬,從幾毫米到3m。可測正反雙向流量,也可測(cè)脈動流(liú)量,隻要脈動頻率低於(yú)激磁頻率很多(duō)。儀表輸出(chū)本質上是線性的。 易於選擇(zé)與流體接觸件的材料品(pǐn)種,可應用於腐(fǔ)蝕性流體。
4、 缺(quē) 點
EMF不能測量電導率很低的液體,如石油製品和(hé)有機溶劑等。不能測(cè)量氣(qì)體、蒸汽和(hé)含有較多較大氣泡的液體。 通用型EMF由於襯裏材料(liào)和電(diàn)氣絕(jué)緣材料限製,不能(néng)用於(yú)較高溫度的液體;有(yǒu)些型號儀表用於(yú)過低於室(shì)溫的液體,因測(cè)量管外凝露(或霜(shuāng))而破壞絕緣。
5、 分 類
市場上通用型產品和特殊型儀表(biǎo)可以從不同(tóng)角度分類。 如按激磁電流方式(shì)劃分,有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻(pín)矩形波激磁。幾種激磁方式的波形見圖3。 按輸出信號連線和激磁(或電源)連線的製式分類,有(yǒu)四線(xiàn)製和二線製。 按轉換器與傳感器(qì)組裝方式(shì)分類,有分離型和一體型。 按(àn)流量傳感器與管道連(lián)接(jiē)方法分類,有法蘭(lán)連接、法蘭夾裝連接、衛生型連接和(hé)螺紋連接。 按流量傳感(gǎn)器電極是否與被測液體接觸分類,有接(jiē)觸型和非接觸型。按(àn)流量傳感器結(jié)構分類(lèi),有短管型和插入型。 按用途分類,有通(tōng)用型、防爆型、衛生型、防侵水型(xíng)和潛水型等(děng)。
6. 選用考慮(lǜ)要點
6.1 應用概況(kuàng)
EMF應用領域廣泛。大口(kǒu)徑(jìng)儀表較多(duō)應用於給排水工程。中小口(kǒu)徑常(cháng)用於固液雙相等難測流(liú)體或高要(yào)求場所,如測量造(zào)紙工業(yè)紙漿液和(hé)黑液、有色冶金業的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業的強腐蝕液以(yǐ)及鋼鐵(tiě)工業(yè)高爐風口冷卻水控製和監漏,長距離管道煤的水力輸送的流量(liàng)測量和控製。小口徑、微小口徑(jìng)常用於醫藥工業、食品工業、生物(wù)工程等有衛(wèi)生要求的場所。
6.2精度等級(jí)和功能
市場上通用型EMF的性能有(yǒu)較大差別,有些精度高、功能多,有些精度低、功能簡單。精度高的儀(yí)表基本誤(wù)差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩者價格相差1~2倍。因(yīn)此測量精度要求不很高的場所(例如非(fēi)貿(mào)易核算僅以控製為目的,隻要求高可靠性和優良(liáng)重複性的場(chǎng)所)選用高精度儀表在經濟上是不合算的。 有些型號(hào)儀表聲稱有更高的精確度,基本誤差(chà)僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴格的(de)安裝(zhuāng)要求和參比條(tiáo)件,例如環境溫度20~22℃,前後置直管段(duàn)長度要求(qiú)分別大(dà)於10D,3D(通常為5D,2D)甚至(zhì)提出流量傳感器要與前後置直管組成一體在流量標準裝置(zhì)上作(zuò)實流(liú)校(xiào)準,以減少夾裝不善的影響。因此在多種型號(hào)選擇比較時不要單純隻看(kàn)高指標,要詳細閱讀製造廠樣本(běn)或說明書做綜合分析。 市場上EMF的功能差別也很大,簡單的就隻(zhī)是測量單向流量,隻輸(shū)出模擬信號帶(dài)動後位儀表(biǎo);多功能(néng)儀(yí)表有測雙向流、量程(chéng)切換、上下限流量報警、空管和電(diàn)源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和(hé)總量計(jì)算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態等。有些型號儀表的串行數字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協議係統、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現場總線等。
6.3流速、滿度(dù)流量、範圍度和口徑
選定儀表口徑不一定與管徑相同,應視流量而定。流程工(gōng)業輸送水等粘度(dù)不同的液體,管道流速一般是經濟流速1.5~3m/s。EMF用在(zài)這樣的管道上,傳感(gǎn)器口徑與管徑相同即可。 EMF滿度流量時液體流(liú)速可(kě)在1~10m/s範圍內選用,範圍是比較(jiào)寬(kuān)的。上限流速在原理上是不受限製的(de),然而通(tōng)常建議不超過5m/s,除非襯裏材料能承受液流衝刷,實際應用很少(shǎo)超過7m/s,超(chāo)過10m/s則更(gèng)為罕見。滿度(dù)流量的流速下限一般為1m/s,有些型號儀表則為0.5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管係,從測量精度角度考慮,儀表口徑應改(gǎi)用小於管徑,以異徑管連接之(zhī)。用於有易粘附、沉積、結垢等物質(zhì)的流體,選用流速不低於2m/s,最好提(tí)高到3~4m/s或以上,起到(dào)自清掃、防止粘附沉(chén)積等作用。用於礦(kuàng)漿等磨耗性強的流(liú)體,常用流速應低(dī)於2~3m/s ,以(yǐ)降低對襯(chèn)裏和電極的磨損。 在測量接近閾值的低電導(dǎo)液(yè)體,盡可能選(xuǎn)定較低流速(小於0.5~1m/s),因流速提高流動噪聲會增加,而(ér)出現輸出晃動(dòng)現象。 EMF的範圍度是比較大的,通常不低於20,帶有量程自動切換功能的儀表(biǎo),可超過50~100。國內可以提供的(de)定型產品的(de)口徑從10mm到(dào)3000mm,隨然實際應用還是以中小口徑居多,但與大部分其他原理流量(liàng)儀表(如容積式、渦輪式、渦街式或科裏奧(ào)利質量式等)相比,大口徑儀表(biǎo)占有較大比重。某企業近萬台儀表中,50mm以下小口徑、65~250mm中口徑、300~900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
6.4液體電(diàn)導率
使用EMF的前提是被測液體必須(xū)是導電(diàn)的,不能低於閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低於閾值會產生測量誤差直(zhí)至不能使用,超過(guò)閾值即(jí)使(shǐ)變化(huà)也可以測(cè)量,示值誤差變化(huà)不大,通用型EMF的閾值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型(xíng)號而異。使用(yòng)時還取決於(yú)傳感器和轉換器(qì)間流量信號線長度及其(qí)分(fèn)布電容,製造廠(chǎng)使(shǐ)用說明書中通常規定電導率相對應的信號線長度。非(fēi)接觸(chù)電容耦合大麵積電極的儀表則可(kě)測電導率低至5×10-8S/cm的(de)液體。 工業用水(shuǐ)及其水溶液的電導(dǎo)率大於10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石(shí)油(yóu)製品和(hé)有機(jī)溶劑電導率過低就不能使用。表1列出若幹液體的電導率。從(cóng)資料上查到有些純液或水溶液電導率較低,認為不能使用,然而實際工作(zuò)中會遇到因含有雜質而能使(shǐ)用的實例,這類雜(zá)質對增加電導率有利。對於水溶液,資料中的電導率是用(yòng)純水配(pèi)比在實驗(yàn)室測得的(de),實際使用的水(shuǐ)溶液可能用工業用水配比,電導率將比查得的要高,也有利於流量測量。
表1 若幹液體在20℃時的電導率
液體名稱 電導率
石油 (3~5)×10-13
丙酮 (2~6)×10-8
純水(shuǐ),高度蒸餾水4×10-8
苯 7.6×10-8
液氨 1.3×10-7
甲醇 (4.4~7.2)×10-7
飲用水 ≈10-4
海水 ≈4×10-2
硫酸(5%~99.4%)(2.1×10-1)~(8.5×10-3)
氨水(4%~30%) (1×10-3)~(2×10-4)
氫氧化鈉(4%~50%)(1.6×10-1)~(8×10-2)
食鹽水(2.5%) 2×10-1
根據使用經驗,實際應用的液體(tǐ)電(diàn)導率最好要比儀表製造廠規定的閾值至少大(dà)一個(gè)數量級。因為製造廠儀表規範規定的(de)下限值是在各種使用條件較好狀態下可(kě)測量的最低值。是受到一些使用條件限製,如電導率均勻性、連接(jiē)信(xìn)號(hào)線、外(wài)界(jiè)噪聲等,否則會出現輸出晃動現象(xiàng)等。菠萝蜜视频在线观看就多次遇(yù)到測量低度蒸餾水或去離子水,其電導率接近閾值5×10-6S/cm,使用時出現輸出(chū)晃動。
6.5液體中含(hán)有(yǒu)混入物
混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作,但測(cè)得(dé)的是含氣泡體(tǐ)積(jī)的混合體積流(liú)量;如氣體含(hán)量增加到形成彈(塊)狀流,因電極可能(néng)被(bèi)氣體蓋住使電路瞬時斷開,出現(xiàn)輸(shū)出晃動甚至不能正常工作。含有非(fēi)鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體,如鑽井泥漿、鑽探固井水泥漿、紙漿等實際(jì)上(shàng)已屬非(fēi)牛頓流體。由於固體在載體液中一起流動,兩者之間有(yǒu)滑動,速度(dù)上有差別,單相液體校驗的儀表用於固液雙相流體會產生(shēng)附加誤差。雖然還未見到EMF應用於固(gù)液雙(shuāng)相流(liú)體中(zhōng)固形物影響(xiǎng)的係統實驗報告,但(dàn)國外有報告稱固形物含量有14%時誤差在3%範圍以內;我國(guó)黃河水利委員會水利科學(xué)研究所的(de)實驗報告稱,測量高沙含量水的流(liú)量,含(hán)沙量體積比17%~40%(沙中值粒徑0.35mm),儀表測量誤差小於3%。 在漿液內有較大顆粒擦過電極表(biǎo)麵,在頻率較低(dī)的矩形激磁的EMF中會產生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩,就要選用較高頻(pín)率的儀表或有(yǒu)較強抑製(zhì)漿液噪聲(shēng)能力的儀表,也可選用市電交流激磁的儀表或雙(shuāng)頻激磁的(de)儀表。 含有(yǒu)鐵磁性物質的流體對通常的EMF,因測量管內磁導率(lǜ)受鐵磁體(tǐ)的不同含量而變化,會產生測(cè)量誤差。但在磁路中(zhōng)置有磁通檢測線圈(quān)補償的EMF,可減(jiǎn)小混入鐵磁體的影響。上海(hǎi)光華儀表廠在交流激磁儀表的實驗(yàn)報告中稱,水中含有液固重量比約4:1,顆粒度≤0.15mm鐵精(jīng)礦石的礦漿,以80mm口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗,通常的儀表示值變化7%~10%,裝有磁(cí)通檢測線圈的儀表,示值誤(wù)差在(zài)±2%FS以內。 對含有礦石顆(kē)粒(lì)的礦漿應用,應注意對傳感器襯裏的磨損程度,測量管(guǎn)內(nèi)徑擴大會產生附加誤差。這種場合應選用耐磨(mó)性較(jiào)好的陶瓷襯裏或聚(jù)氨酯橡膠襯裏,同時建(jiàn)議傳感器安裝在垂直管道上,使管道磨損均勻,消除水(shuǐ)平安裝下半部局部磨損(sǔn)嚴重的缺點。也可以在傳感器進口端加裝噴嘴(zuǐ)形護套,相對延長使用期。
6.6 附著和沉澱
測量易在管壁附著和沉澱物質的流體時,若附著的是比液體電導率(lǜ)高(gāo)的導電物質,信(xìn)號電勢將被短路而不能工作,若是非導電層則首先應注意(yì)電極的汙(wū)染,譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮(guā)刀式清垢電極等(děng)。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮出沉垢。國外產品曾有電極上裝(zhuāng)超聲波換能器(qì),以清除表(biǎo)麵垢層,但現已少(shǎo)見。也有暫時斷開測量電路,在電極簡短時間內流過低壓大(dà)電流,焚燒清除附著油脂類附著層。易產生附著的場所可提高(gāo)流速以達到自(zì)清掃的目的,還可以采取較(jiào)方便(biàn)的易清洗的管道連接,可不拆卸清(qīng)洗(xǐ)傳感(gǎn)器。 非接觸型(xíng)電極 EMF附著(zhe)非導電膜層,儀表仍(réng)能工作,但(dàn)若為高導電層則同樣不(bú)能(néng)工作。
6.7 與流體接觸零部件(jiàn)材料的選擇
與流體接觸的傳感(gǎn)器(qì)零部件有襯裏(或絕緣材料(liào)製成的測量管)、電極、接地環和密封墊(diàn)片,其材料的耐腐蝕性(xìng)、耐(nài)磨耗性和使用溫(wēn)度上限等影響儀表對流體的適應性。由於零部(bù)件少,形狀簡單,材料選擇靈(líng)活,電磁流量傳感器對流體的適應性強。
(1) 襯(chèn)裏材料(或直接與介質接觸的(de)測量管(guǎn))
常用襯(chèn)裏材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純(chún)氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷製成襯裏的,但隻限中小口徑傳感器。 氯丁橡膠和玻璃鋼用於非腐蝕(shí)性或弱腐蝕性液體,如工業用水、廢汙水及弱酸堿,價格最為低廉。氟塑(sù)料具有優良的耐化學腐蝕性,但耐磨性差,不能用於測量礦漿液。氟塑料中最早(zǎo)應用的是聚四氟乙烯,因與測量管間僅靠壓貼,無粘結力,不能用於(yú)負壓管道,後開發各種改性(xìng)品種,實現注塑成形,與測量管有較強(qiáng)結合力,可用於負壓, 聚氨酯橡膠有極好的(de)耐磨耗性,但(dàn)耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當於天然橡(xiàng)膠的(de)10倍,適用於煤漿、礦漿等;介質溫度要低於40~60/70℃。氧化鋁(lǚ)陶瓷有極好的耐磨耗性和對強酸堿的耐磨腐蝕性,耐磨性約為聚氨酯橡(xiàng)膠的10倍,適用於具有腐(fǔ)蝕性的礦漿(jiāng);但性脆,安裝夾緊時疏忽易碎,可用於較高(gāo)溫度(120~140/180℃)但要防止溫度劇變,如通蒸汽滅菌(jun1),一般溫度突變不(bú)能大於100℃,升溫150℃ 要(yào)有10min時間。 通用型EMF幾種材(cái)料的壓力(lì)溫度大體適用範圍可參閱圖4。
(2) 電極和接地環材料
電極對(duì)測量介質的耐腐(fǔ)是選擇材料首(shǒu)先考慮的因素,其次考慮是(shì)否(fǒu)會產生鈍化(huà)等表麵效應和所形成的噪(zào)聲。
1)選擇耐腐蝕材料 EMF電極的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有(yǒu)含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金(jīn))B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學液。此(cǐ)外還有適用於漿液等的低噪聲電極(jí),它們是導電橡膠電極、導電氟塑料電極和多孔性陶(táo)瓷電極,或包覆這些材料(liào)的金屬電極(jí)。在(zài)原則上電極材料的選擇應從使用者借鑒該介質在其他設備的(de)應用實際和以往的經驗來(lái)確定。有時後要做必要的實(shí)驗,如現場取液體樣品在實驗室做(zuò)待用材料的腐蝕性試驗(yàn)。最好的實驗是現場掛(guà)片,這是最接近實際應用條件的腐蝕性試(shì)驗,可以得出比較可(kě)靠能否適用的結論。
2)避免電極表麵效應 電極的耐腐蝕性是選(xuǎn)擇材料的重要因素,但有時候電極材(cái)料對被測介質有很(hěn)好的(de)耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要(yào)避免產生電極表麵效應。電(diàn)極表麵效應分為表麵化學反應(yīng)、電化(huà)學和極化現象以及電極的觸媒作用三個方麵。 化學反應效應如電極表麵與被(bèi)測介質接(jiē)觸後(hòu),形成鈍(dùn)化膜或氧化層。他們對耐腐(fǔ)蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表麵(miàn)接(jiē)觸電阻。例如鉭與水(shuǐ)接觸就會(huì)被氧化,生成絕(jué)緣(yuán)層。對於避免或減輕電極表麵效應的介質------電極材(cái)料匹配(pèi),還沒有像腐蝕(shí)性那樣有充足的資料可(kě)查,隻有一些(xiē)有限經驗,尚待在實踐中積累。 接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的流量傳感(gǎn)器兩端,他(tā)們的(de)耐腐蝕要求(qiú)比電極低,充(chōng)分有一定腐(fǔ)蝕,定期更換。通常選用耐酸鋼或(huò)哈(hā)氏合金。因體積大從經濟上(shàng)考慮較少采用鉭鉑(bó)等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就(jiù)不需(xū)要接地環(huán)。
7、 安裝使用注意事項
7.1 使(shǐ)用時應注意的一般(bān)事項 液體應具有測量所需的電(diàn)導率(lǜ),並要求電導率(lǜ)分布大體上(shàng)均(jun1)勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產生電導率不均勻場所,例如其上(shàng)遊附(fù)近(jìn)加入藥液,加液點最好(hǎo)設於傳感器下遊。使用時傳感器測量管必須充滿液體(非滿管型例外)。有(yǒu)混合時,其(qí)分布(bù)應大(dà)體均勻。 液體應與地同電位,必須接地(dì)。如工藝管道用塑料等絕緣材料時,輸送液體產生摩檫靜電等原因,造成液體與地間有電位差。
7.2 流(liú)量傳感器安(ān)裝
(1) 安裝場所通常電磁流量傳感器外殼(ké)防護等極為IP65(GB 4208規定(dìng)的防塵防噴水級),對安裝場所有以下要(yào)求。
1) 測量混(hún)合相流(liú)體(tǐ)時,選(xuǎn)擇不會引起相分離的場(chǎng)所;測量雙組(zǔ)分液體(tǐ)時,避免裝在混合尚未均(jun1)勻的(de)下(xià)遊;測量化學反應管道時,要(yào)裝在反應充分完成段(duàn)的下遊;
2) 盡可能避免測量管內變成負壓;
3) 選擇震動小的場所(suǒ),特別對一體型(xíng)儀表;
4) 避免附近有大電機、大變壓器等,以(yǐ)免引(yǐn)起電磁場幹擾;
5) 易於實現傳感器單獨接地的場(chǎng)所;
6) 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體;
7) 環境溫度在-25/-10~50/600℃範圍內,一體形(xíng)結構溫度(dù)還受製於電子元器件,範圍要窄些;
8) 環境相對濕度(dù)在10%~90%範圍內;
9) 盡可能避免受陽光直照;
10) 避免雨水浸淋,不會被水浸沒。如果防護等級是IP67(防塵防浸水級)或IP68 (防塵防潛(qián)水(shuǐ)級),則無需上(shàng)述(shù)8)、10)兩項要求。
(2) 直(zhí)管段長度(dù)要求
為獲得正常測量(liàng)精確度,電磁流量(liàng)傳感器上遊也(yě)要有一定長度直管段,但其長度與大(dà)部分其它流量(liàng)儀表相比要求較低(dī)。90º彎頭、T形管(guǎn)、同心異徑管、全開閘閥後通常認為(wéi)隻要離電(diàn)極中心線(不是傳(chuán)感器進口端連接麵)5倍直徑(5D)長度的直管段,不同開度的閥則需10D;下遊直管段為(2~3)D或無要求;但(dàn)要防止蝶閥(fá)閥片伸入到傳感器測量管內。各標準或檢定規(guī)程所提出上下遊直管(guǎn)段長(zhǎng)度亦不一致,匯集如表2所示,要求比通常要求高。這是由於為(wéi)保證(zhèng)達到當前0.5級精度儀表(biǎo)的要求。 擾流件名稱 標準或檢定規程號 ISO 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 198 上遊 彎管、形(xíng)管、全開閘閥、漸擴管 10D 或製造廠規定 10D 5D 5D 10D 漸縮管 可視(shì)作直管 其他各種閥 10D 下遊 各類 未提(tí)要求 5D 未提要求 2D 2D 如閥能開使用(yòng)時,應按(àn)閥截流方向和電極軸成45º角(jiǎo)度安裝(zhuāng),則附加誤差可大為減少。
(3) 安裝位(wèi)置和流動方向
傳感器安裝方向水平、垂直或(huò)傾斜均可,不受限製。但測量固液(yè)兩相流體最好垂直安裝,自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時襯裏下半部局部(bù)磨損嚴重(chóng),低流速時固(gù)相沉澱(diàn)等(děng)缺點。 水平安裝時要使電極軸線平行於地平線,不要處於(yú)垂直於地平線,因(yīn)為處於地步的電極易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表麵,使輸(shū)出信號波動(dòng)。圖5所示管係中,c、d為適宜位置;a、b 、e為不宜位置,b處可能液(yè)體不充滿(mǎn),a、e處易積聚氣體,且e處傳感器後管段短也有(yǒu)可能不充滿,排放(fàng)口最好如f形狀所示。對於固液兩相流c處亦(yì)是不宜位置。
(4) 旁路管、便於清洗連接和預置入孔
為便於在工藝管道繼續流動和傳感器(qì)停止流動時檢查和調整零點,應裝旁路管(guǎn)。但大管徑管係因投資和位置空間限製,往往不易辦到。根據電(diàn)極汙染程度來校正測量值,或確定一個不影響測(cè)量值的汙染程度判斷基準是困難的。除前文所述,采用(yòng)非接觸電極或帶刮刀清除裝置電極的儀表(biǎo),可解決一些問(wèn)題外,有時還需要清除內壁附著物,則可按圖6所示,不卸下傳感(gǎn)器就地清除(chú)。 對於管徑大於1.5~1.6m的管係在EMF 附近管道上,預置入(rù)孔,以便管係停止(zhǐ)運行時清洗傳感(gǎn)器測量管內壁。
(5) 負壓管係的安裝
氟塑料襯裏傳感器須謹慎地(dì)應用於負壓管係;正壓管係應防止產生負壓,例如液體溫度高於室溫的管係,關閉傳感(gǎn)器上下(xià)遊截止閥停止運行後,流體冷卻(què)收縮會形成負壓,應在傳感器附近裝負壓防止閥,如圖7所(suǒ)示。有製造(zào)廠規定PTFE 和PFA 塑料襯裏應用於負壓管係的壓力可在200C、1000C、1300C時使用的絕對壓力必須分(fèn)別大於27、40、50KPa.
(6) 接地
傳感器必須單獨接地(接地電阻100Ω以下)。分離型原則上接地應在傳(chuán)感器一側,轉換器接地應在同一接地點。如傳(chuán)感器裝在有陰極(jí)腐(fǔ)蝕保護管道上(shàng),除了(le)傳感器和(hé)接地環一起接地外,還要用(yòng)較粗(cū)銅導線(16mm2)饒過傳(chuán)感器跨接管道兩連接法蘭上,使(shǐ)陰極保護電流於傳感器之間隔離。 有(yǒu)時後(hòu)雜散(sàn)電流過大,如電解槽沿著(zhe)電解(jiě)液的泄漏電流影(yǐng)響 EMF 正常測量,則可采取(qǔ)流(liú)量傳感器與(yǔ)其連接(jiē)的工藝之間電氣隔離的辦法(fǎ)。同樣有陰極保護的管線上(shàng),陰極保護電流影響 EMF 測量時,也可以采取本方法。 7.3轉換器(qì)安裝和連接電纜 一體型 EMF 無(wú)單獨安裝轉換器;分離型轉換器安裝在傳感器附近或儀表室,場所選擇餘地較大,環境條件比傳感器好些,其防護(hù)等級是 IP65 或 IP64 (防塵防濺級)。
安裝場所的要求與7.2節之(1)中3)、4)、6)、8)、9)、10)各條相同,環境溫度受電(diàn)子件限(xiàn)製,使(shǐ)用溫度範圍比7)規定(dìng)所列(liè)要窄些。 轉換器和傳感器間距離受製於被測介質電導率和信號電纜型號,即電纜的分布(bù)電容、導線截麵和屏蔽層數等。要用製造廠隨儀表所附(或規定型號)的信號電纜。電導(dǎo)率較(jiào)低液體和傳輸距離較長時,也有(yǒu)規定用三層屏蔽電纜。一般(bān)儀表“使用說明書”對不同電導(dǎo)率液體給出相應傳輸距離範圍。單層屏(píng)蔽電纜用於工業用水或酸堿液通常可傳送距離100m。 為了避免幹擾信(xìn)號,信號電纜必須單獨穿在接地保護(hù)鋼管(guǎn)內,不能把信號電纜和電源線安裝在(zài)同一鋼(gāng)管內。
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