紙漿流量計在選型時應關注的（de）相關產品參數及工況條件（jiàn）

1、應用概況
紙漿流量計不（bú）受（shòu）溫度、壓力、粘度等外界因素的影響，測量管內部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失，另外（wài），流量元件檢測出的（de）*初（chū）信號，是一個與（yǔ）流（liú）體平均流速成精確線性變化的（de）電壓，它與流體的其他性質（zhì）無關，具有很大的優（yōu）越性。大口徑儀表較多應用於給排水工程。中小口徑常用於固液雙相等難測流體或高要求場所（suǒ），如測量造紙工業紙（zhǐ）漿（jiāng）液和黑液、有色冶金業礦漿、選煤廠煤漿、化（huà）學（xué）工業強（qiáng）腐蝕液以及鋼鐵工業高爐風口冷卻水控製和監漏，長距離管道煤水力輸送流量測（cè）量和控（kòng）製。小口徑、微小口徑常用於醫藥工業（yè）、食品工業（yè）、生物工程等有（yǒu）衛生要求場所。
2、精度等級（jí）和功（gōng）能
市場上通用型性能（néng）有較大差別（bié），有些精度高、功能多，有些精度低、功（gōng）能簡單。精度高儀表基本誤差為（±0.5%～±1%）R，精度低儀表則為（±1.5%～±2.5%）FS，兩者價格相差1～2倍（bèi）。測量精（jīng）度（dù）要求不（bú）很高場所（suǒ）（例如非貿易核算僅以控製為目，求高可*性和（hé）優良重複性場所）選用（yòng）高精度儀表經濟上是不（bú）合算。
有些型（xíng）號紙漿流量計（jì）聲稱有更高精確度，基本（běn）誤差僅（±0.2%～±0.3%）R，但有嚴格安裝要求和參比條件，例如環境溫度（dù）20～22℃，前後（hòu）置直管段長度要（yào）求分別大於10D,3D（通常為5D,2D）提（tí）出流（liú）量傳感器要與前後置（zhì）直管組成一體流量標準（zhǔn）裝置上作實流校準，以減少夾裝（zhuāng）不善影響。多種型號選擇比較（jiào）時不要單純隻看高指標，要詳細閱讀製造廠樣本或說明書做綜合分析。市場上紙（zhǐ）漿流量計功能差別也（yě）很大（dà），簡單就測量單向流量（liàng），隻（zhī）輸出模擬信號帶動後位儀表；多功能儀表有測（cè）雙向流、量程切換（huàn）、上下限流量報警、空管和電源切（qiē）斷報警、小信號切除（chú）、流量顯示（shì）和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通（tōng）信和運動組態等。有些型號儀表串行數字通信功能可選多種通（tōng）信接口和專用芯（xīn）片（ASIC），以連（lián）接HART協議係統（tǒng）、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現場總線等。
3、流速（sù）、滿度流量、範圍（wéi）度和口徑 選定儀表口徑不（bú）一定與管徑相（xiàng）同，應視（shì）流量而定。流程工業輸送水等（děng）粘度不同液體，管道流速一般是經濟流速（sù）1.5～3m/s。紙漿流（liú）量計（jì）用這樣管道上，傳（chuán）感器口徑與管徑相同即可。
滿度流量時液體流速可1～10m/s範圍內選用，範圍是比較寬。上限流速原理上是不受限製，通常建議不超（chāo）過5m/s，襯裏材料能承受液流衝刷，實際應用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流（liú）量（liàng）流速（sù）下限一般為1m/s，有些型號儀表則為（wéi）0.5m/s。有（yǒu）些新建工程運行初期流量偏低或流速偏低管係，從測量精度角（jiǎo）度考慮，儀表口徑應改用小於（yú）管徑，以異徑管連接之。用（yòng）於（yú）有易粘附（fù）、沉積、結垢等物質流體（tǐ），選用流速不低於2m/s，*好（hǎo）提高到（dào）3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用於礦漿等磨耗性強（qiáng）流體，常（cháng）用流速應低於2～3m/s ，以降低對襯（chèn）裏和電（diàn）*磨損。 測量接近閾值低電導液體，盡可能選（xuǎn）定較低（dī）流速（小於0.5～1m/s），因流速提高流動噪聲會增加，而出現輸出晃動現象。 EMF範圍度是（shì）比較大，通常不低於20，帶有量程（chéng）自動切換功能儀表，可超（chāo）過50～100。國內可以提供（gòng）定型產品口徑從10mm到3000mm，隨然實際應用以中小口徑居多，但與大部（bù）分其他原理（lǐ）流量儀表（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（chāo）大口徑分別占37%、45%、15%和3%。
4、液體電導率（lǜ）
使用紙漿流（liú）量計前提是被（bèi）測液體必須是（shì）導電，不能低於閾（yù）值（即下限值）。電導率低於閾值會產生測量誤差直至不能使用，超（chāo）過閾值（zhí）變化也可以測量，示值誤差變化（huà）不大，通用型EMF閾值10-4～（5×10-6）S/cm之間，視型號而異。使用時還取（qǔ）決於傳感器和轉換（huàn）器間流量信號線長度（dù）及其分布電容，製造（zào）廠使用說明書（shū）中通常規定電導率相對（duì）應（yīng）信號線長度（dù）。非接觸電容耦合（hé）大麵積電*儀表則可測電導率低至5×10-8S/cm液體。 工業用水及其水（shuǐ）溶液電導率大於10-4S/cm，酸、堿（jiǎn）、鹽液（yè）電導率10-4～10-1S/cm之（zhī）間，使用不存問題，低度蒸餾水為10-5S/cm存問題。石油（yóu）製品和有（yǒu）機溶劑電導率過低就不能使用。表（biǎo）1列出若幹液體電導率。從資料上查到有些純液或（huò）水溶液電導率較低，認（rèn）為（wéi）不能使用，實（shí）際工作中會遇到因（yīn）含有雜質而能使用實例，這類（lèi）雜質對增加電導率有利。水溶液，資料中電導率是用純水配比實（shí）驗室測，實際使用水（shuǐ）溶液可能用工業用水配比，電導率將比查（chá）要高，也（yě）有利於流量測量。表1 若（ruò）幹液（yè）體20℃時電導率 液體名稱 電導率 液體（tǐ）名稱 電導率液（yè）體名稱 電導率 石油 （3～5）×10-13 丙酮 （2～6）×10-8 純水，高度蒸（zhēng）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（shuǐ） ≈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（yǎng）化鈉（4%～50%）（1.6×10-1）～（8×10-2）食鹽水（2.5%） 2×10-1 使用經驗，實際應（yīng）用液體電導率*好要比儀表製造廠規定閾值至少大一個數量級。製造（zào）廠（chǎng）儀表規範規定下限（xiàn）值是各種使（shǐ）用條件較好（hǎo）狀態下可測量*低值。是（shì）受到一些使用條（tiáo）件（jiàn）限製，如電導（dǎo）率均勻性、連接信號（hào）線、外界噪聲（shēng）等，否則會出現輸（shū）出晃動現象等（děng）。我們就多次遇到測量低（dī）度蒸餾水或去離子（zǐ）水，其電導率（lǜ）接近（jìn）閾值5×10-6S/cm，使用時（shí）出（chū）現輸出晃動。
5、液體中含有混入物
混入成泡狀流微小氣泡仍可正常工作，但測是含氣泡體積混合體積流量；如氣體含量增（zēng）加到（dào）形（xíng）成彈（塊）狀流，因電*可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開，出（chū）現輸出晃動不能（néng）正常（cháng）工（gōng）作（zuò）。含有（yǒu）非鐵磁性顆粒或纖（xiān）維固液雙相流體同樣可測二相體積流量。固體含量較高（gāo）流體，如鑽（zuàn）井泥（ní）漿（jiāng）、鑽探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非（fēi）牛頓流體。固體載體（tǐ）液中一起流動（dòng），兩（liǎng）者之間有滑動，速度上有差別，單相（xiàng）液體校驗儀表用於固液雙相流體會產生附加誤差。還未見到EMF應用於（yú）固液雙相流體（tǐ）中固形物影響係統實驗報（bào）告，但國（guó）外有報告稱固形物含量有14%時誤差3%範圍以內；我（wǒ）國黃河水利委員會水利科學（xué）研究所實驗報（bào）告稱，測量高沙含量水流量，含沙量體積（jī）比17%～40%（沙中值粒徑0.35mm），儀表測量（liàng）誤差小於3%。 漿液內有較大顆粒擦過電*表（biǎo）麵，頻（pín）率較低（dī）矩形激磁紙（zhǐ）漿流量計中（zhōng）會產生尖（jiān）峰狀（zhuàng）漿液噪聲，使流量信（xìn）號不穩，就要選用較（jiào）高頻率（lǜ）儀表或有較強抑製漿液噪聲能力紙漿流量計，也可選用市電交流激（jī）磁儀表或雙頻激磁儀（yí）表。含有鐵磁（cí）性物質流體對於紙漿流量計，因測量管內磁導率受鐵磁體不同（tóng）含量而變化，會產生測量誤差。但磁路中置有磁（cí）通（tōng）檢測線圈補償EMF，可減小混入鐵磁體影響（xiǎng）。水中含有液固重量比約4：1，顆粒度≤0.15mm鐵精礦石礦漿，以80mm口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗，通常儀表示值變化7%～10%，裝有磁通檢測線圈儀表，示值誤（wù）差±2%FS以內。 對含有礦石顆粒礦（kuàng）漿應用，應注意對傳感器襯裏（lǐ）磨損程度，測量管內徑擴大會產生附加誤差。這種場合應選用耐（nài）磨性較好陶瓷襯裏或聚氨酯橡膠襯裏，同時建議傳（chuán）感器安裝垂直管道上，使管道磨損均勻，消除水平安裝下半部局部磨損嚴重缺點。也可以傳感器進口端加裝噴（pēn）嘴形護套，相對延長使用期。
6、附著和沉澱
測（cè）量易管壁附著和沉（chén）澱物質流體時（shí），若附著是比液體電導率高導電物質，信（xìn）號電勢將被短路而不能工作，若是非導電層則*先（xiān）應注意電*汙染，譬（pì）如選用不易附著尖形或（huò）半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢（gòu）電*等（děng）。刮刀式電*可傳感器外定期手動刮出沉垢。國外（wài）產品（pǐn）曾有電*上裝超聲波換能器，以清除表麵垢層，但現已少見。也（yě）有暫時（shí）斷開測量電路，電*簡短時間內流過低（dī）壓大電（diàn）流，焚燒清除（chú）附著油脂類附著（zhe）層。易產生（shēng）附著場所可提高流速以（yǐ）達到自清掃目（mù），還可以采取較方便易清洗管道連（lián）接，可不拆卸（xiè）清洗傳感器。非接觸型電*紙漿流（liú）量計附（fù）著非導電膜層，儀表仍能工作（zuò），但若為高導電層則同（tóng）樣（yàng）不能工作（zuò）。
7、與流體接（jiē）觸零部件材料選擇 與流體（tǐ）接觸傳感（gǎn）器零部（bù）件有襯裏（lǐ）（或絕緣材料製成測量管）、電*、接環和密封墊片，其材（cái）料耐腐蝕性（xìng）、耐磨耗性（xìng）和使用溫度上限等影響儀表對流體適應性。零（líng）部件少，形狀（zhuàng）簡單，材料選擇靈活，電磁流量傳感器對流體適應性強。
（1）紙漿流（liú）量（liàng）計的 襯裏材料（或直（zhí）接（jiē）與介質接觸測量管）常用襯裏（lǐ）材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷（cí）製成襯裏，但隻限中小口徑傳感器。 氯丁橡膠和玻璃鋼用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如工業用水、廢汙水及弱酸堿，價格*為低廉。氟塑料具有優良耐化學腐蝕性，但耐磨性差，不能用於測量礦漿液。氟塑料中*早應用是聚四氟乙烯，因與測量管間（jiān）僅*壓貼，無粘結力，不能用於負壓管道，後開發各種改性品種，實現注塑成形，與測（cè）量管（guǎn）有較強結合力，可用於負壓，聚氨（ān）酯橡膠有*好耐磨耗性，但耐酸堿腐蝕性較差。它耐磨性相當於天然橡膠10倍，適用於煤漿、礦（kuàng）漿等；介質溫（wēn）度要低於40～60/70℃。氧化鋁陶瓷有*好（hǎo）耐磨耗性（xìng）和對強酸（suān）堿耐磨腐（fǔ）蝕性，耐磨性約為聚（jù）氨酯橡膠10倍，適用於具有腐（fǔ）蝕性礦漿；但性脆，安裝夾緊時疏忽易（yì）碎（suì），可用於較高溫度（120～140/180℃）但要防止溫（wēn）度劇變，如通蒸汽滅（miè）菌，一般溫度突變不（bú）能大於100℃，升溫150℃ 要（yào）有10min時間。 通用型（xíng）紙漿流量計幾種材料壓力溫度大體適用範圍可參閱圖（tú）4。
（2）紙漿流量計的 電*和接環材料 電*對測量介質耐（nài）腐是選擇材料*先考慮因素，其次考（kǎo）慮是否會產生鈍化等表麵效應和所形成噪聲。
 1）選擇耐腐蝕材料紙（zhǐ）漿流量計電*耐（nài）腐（fǔ）蝕性要求很高，常用金屬材料有含鉬耐酸鋼Icr18Ni12Mo2Ti，哈氏合金（耐蝕（shí）鎳基合金）B、C、鈦、鉭、鉑銥（yī）合金（jīn），幾乎可覆蓋全部化學液（yè）。此外還有適用於漿液等低噪聲電（diàn）*，它們是導電橡膠電*、導電氟塑料電*和多孔性陶瓷電*，或包覆這些材料金屬電（diàn）*。原則上電*材料選擇應從使用者借鑒（jiàn）該（gāi）介質其他設備應用實際和經驗來確定。後要做必（bì）要實驗，如現場取液體樣品實驗（yàn）室做（zuò）待用材料腐蝕（shí）性試驗。*好實（shí）驗是現場掛（guà）片，這是*接近實際應（yīng）用條件腐蝕性試驗，可（kě）以出比較可*能（néng）否適用結論。
 2）避免電*表麵（miàn）效應 電*耐腐蝕性（xìng）是選擇材料重要因素（sù），但候電*材（cái）料對被測（cè）介（jiè）質有很好耐腐蝕性，卻不（bú）一定就是適用材料，還（hái）要避免產生電*表麵效（xiào）應（yīng）。電*表麵效應分為表麵化（huà）學反應、電化學和*化現象以及電*觸媒作用三個方（fāng）麵（miàn）。化學反應效應如電*表麵與被測介質接觸後，形成（chéng）鈍化膜或氧化層（céng）。他們對耐腐蝕性能可能起到積*保護作用，但也有（yǒu）可能增加表麵（miàn）接（jiē）觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化，生（shēng）成絕緣層。避免或減輕電*表麵效（xiào）應介質------電*材料匹配，還沒有像腐（fǔ）蝕性那樣有充（chōng）足資料可查，一些有限經驗，尚待實踐中積累。 接環連接塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道流量傳感器兩端，他們（men）耐腐蝕要求比電*低，充分（fèn）有一定腐蝕，定期更（gèng）換。通常選用（yòng）耐（nài）酸鋼或哈氏合（hé）金。因體（tǐ）積大從經濟（jì）上考（kǎo）慮（lǜ）較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與（yǔ）流體接觸就不需要接環。

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