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电磁流量计

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电磁流量计选型与安装

来源:作者:发表时间:2018-07-07 10:25:41

 摘 要:电磁流量计是一种广泛使用的流量计,本文介绍了电磁流量计的选择原则、方法及安装时的注意事项。给工程技术人员提供一定的帮助。

 
引 言
        电磁流量计具有很多优良的性能,已被广泛应用于冶金、化工、石化、医药、食品、农业及家庭。使用电磁流量计时为延长其使用寿命,首先应合理地选型、正确地安装使用,以实现可靠和高精确度的测量。
 
1 选 型
1.1 流量计类型的选择
        电磁流量计按结构形式分为分体型和一体型两种类型。选择分体型还是一体型的基本原则是: 当流量计在复杂环境条件下(如在高温流体、爆炸性气体及存在剧烈震动的场所和水有可能淹没的场所等)使用时,应选用分体型构造。一般良好环境条件下可使用一体型电磁流量计。
 
1.2 根据测量流体选择
        电磁流量计只能用来测量导电性液体,不能测量气体、油品和有机化学品等非导电流体。对于电导率在5µS/cm以上的流体只要选择一般类型仪表即可。对于电导率0.01µS/cm以上的液体、含有固体颗粒和纤维状的浆液流体,可使用电容式电磁流量计。
 
1.3 根据用途选择流量计
        电磁流量计根据用途分为潜水型、防爆型、卫生型、高压型和一般型。潜水型一般用于明渠流量测量;防爆型用于可能具有可爆炸性气体环境,如经常在煤矿、化工、油田等环境下使用;卫生型的特点是容易拆卸冲洗消毒,并可快速安装,适用于食品、医药部门;高压型用于钻井循环泥浆、固井水泥浆、压裂酸化工艺的盐酸、采油工艺的高压注水等液体流量的测量与控制;一般型用于除上述之外的一般用途。
 
1.4 传感器口径选择
        电磁流量计的测量可以在很大范围内连续调节。一般上限流速测量的调节范围在 0.3 ~ 10m/s,下限流速测量可在量程的10%甚至更低,推荐测量流速在1 ~ 5m/s,因此同一流量可用不同口径的流量计测量。这样,经济流速可根据现场工艺管道口径尺寸选择仪表。特殊情况下可以通过选择口径,满足用户高精度测量的要求;或降低传感器内流速,以减小流体对衬里的磨损;或提高传感器内流速,以防止固体物的沉淀。为避免流体中含有固体颗粒时会磨损电极和衬里,可以选择较大口径的传感器,使其内的流速在3m/s以下。但是使用口径扩大的传感器时,上下游的直管段长度要尽可能地加长,以保证传感器内流速分布的对称性。
 
        当测量固液两相流体时,可以选择缩小口径的传感器,以加大其内的流速;在测量纯水等低电导率流体时,需要降低测量流速,改变口径,使流速在3m/s以下。
 
1.5 衬里、电极、接地环材质的选择
(1)衬里材料的选择
        在电磁流量计选型中,对于有些介质如循环水、冷冻水、亚硫酸钾、低温低浓度的氢氧化钾碱液等,测量管需用316不锈钢即可,不需要加衬里。相反对于强腐蚀介质则必须增加测量管衬里。测量管常用的衬里材料有氯丁橡胶、氟塑料、氧化铝陶瓷等。在使用过程中要根据不同介质的化学性质选用不同材料的衬里。常用衬里材料的性能和适用范围见表1。
 
(2)电极和接地环材料
        选择电极材料时首先要考虑电极对测量介质的耐腐蚀性,其次考虑是否会产生钝化等表面效应。另外选择电极材料时还需要根据介质的化学特性选用不同材料的电极。如含钼耐酸钢适用于浆液等低噪声电极有导电橡胶电极、导电氟塑料电极和多孔性陶瓷电极;哈氏B电极用于测量75稀硫酸;哈氏C电极用于测量32、44、48氢氧化钾;钛i电极用于测量含游离氯盐水、氯水;钽i电极用于测量脱氯盐水、32盐酸。接地环连接在绝缘衬里金属管道或塑料管道的流量传感器两端,其耐腐蚀要求比电极稍低,可以允许有一定腐蚀,但需定期更换,通常选用耐酸钢或哈氏合金。因其体积较大,一般不采用贵重金属材料。如果金属工艺管道直接与流体接触就不使用接地环。
 
2 安装
2.1 安装原则
        安装电磁流量计传感器时应注意以下几个方面:传感器外壳的防护等级要达到IP65;传感器测量管在使用时其内介质必须满管,为此,应该在低端位置安装阀门,并且要满足流量计上游最小直管段的要求;传感器的安装位置应该以不会在测量管内形成气泡为准;测量管中介质的电导率分布要均匀,如果在介质中加药,应选在传感器的下游加。如果必须在上游注药,应在流量计上游较远处,建议在50D以外;选择震动小的场所安装,特别是一体化流量计;避免附近有大电机、大变压器的干扰;安装环境的温度和湿度要在仪表规定的范围之内;要在流量计附近加负压防止阀,以防止测量管形成负压。
 
2.2 安装位置和流动方向
        传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可, 不受限制。水平安装时要使电极轴线和地平线平行, 切忌垂直于地平线, 因为处于底部的电极易被沉积物覆盖, 顶部电极易被液体中存在的气泡擦过遮住电极表面, 造成输出信号波动。但在测量固液两相流体时,传感器的安装方向最好垂直, 其内流体自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重, 低流速时固相沉淀等缺点。
 
2.3 传感器的接地
        传感器的测量管、外壳、屏蔽线、转换器及二次仪表都必须接地;传感器 转换器应单独接地,绝对不要连在电动机、工艺管道上,接地电阻应小于10Ω;传感器、转换器在现场接地,去二次仪表的屏蔽层在控制室一侧接地,切勿多端接地,以免因电位不同引起干扰。分体型流量计原则上在传感器一侧接地, 转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上,除了传感器和接地环一起接地外, 还需用较粗的铜导线绕过传感器跨接管道连接在法兰上, 使阴极保护电流在传感器之间隔离。
 
        当杂散电流过大时, 可以采用在流量传感器与其连接的工艺之间加电气隔离的办法。同样, 在有阴极保护的管线上, 阴极保护电流影响电磁流量计测量时, 也可以采用此方法。
 
2.4 其他注意事项
        (1)安装电磁流量计时要求前后必须有直管段, 现场安装的前后直管段建议最低的要求是前直管段不小于10D, 后直管段不小于5D, 以保证进入测量管的流体的流态充分发展。
        (2)安装时要防止对工艺管道增加过大的应力,特别是在高温高压管道上,如无法避免应安装弯管以释放应力。
        (3)分体式电磁流量计传感器与转换器之间的接线,必须用规定的屏蔽电缆,不得使用其他电缆代替。而且信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内,与其他电源严格分开。另外,信号电缆和励磁电缆越短越好。
        (5)为便于电磁流量计的检修,应在仪表前后安装截止阀或旁路管道以方便仪表安装拆卸。
        (6)尽量避开强振动环境和强腐蚀性气体的场所,以免造成电极与管道间绝缘的损坏。
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