液體電(diàn)磁流量計選型注意事項(xiàng)
液體電(diàn)磁流量計(jì)是一種在流程(chéng)工業中*為常見的流量測量儀表,液體電(diàn)磁流量計的穩定與可靠,對於整個係統影響巨大(dà)。保(bǎo)證液(yè)體電磁流量計正常穩(wěn)定的工作,*重要的是選型:一套不適合係統的設備,即使在日常使用中完全符合操作規範,頻繁精細的保養維護,也(yě)無法避免頻繁的故(gù)障。那麽液體電磁流量計(jì)在選型中,需要注意哪些與係統相關的要素呢?**,儀表君整理了7大液體電磁流量計的選型要素,希望能對(duì)大家有所幫助。
01、精(jīng)度等級和功能
市場上通用型EMF的性能有較大差別,有些精度高、功能多,有些精度低、功能簡單。精度高的儀表基(jī)本誤差(chà)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(bèi)。
有些型號儀表聲稱有更高的精確度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,例如環境(jìng)溫度、前後置直管段長度等。因此在多種型號選擇比較時不要單純隻看高指標(biāo),要詳細閱讀製造廠樣本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(jiù)隻(zhī)是測量單向流量,隻輸出模擬信號帶動後(hòu)位儀表;多功能儀表(biǎo)有測雙向流、量程(chéng)切換、上下限流量報警、空管(guǎn)和(hé)電源切斷報警、小信(xìn)號切除、流量顯示和總量計算、自動核(hé)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(xìn)功能,可選多種通信接口,如HART協議係統,PROFTBUS、Modbus、FF現場總線等。
02、流速、滿度流量、範圍度和口徑
選定儀表(biǎo)口徑不一定與管徑相同(tóng),應視流量而定。流程工(gōng)業輸送水等粘度不同的液體,管道流速一般是經濟流速1.5~3m/s。EMF用在這樣的管道上(shàng),傳感器口徑與管(guǎn)徑相同即可。EMF滿度流量時液(yè)體流速可在1~10m/s範圍內選(xuǎn)用,範圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限製的,然而通常建(jiàn)議(yì)不超過5m/s,除非襯裏材料(liào)能承受液流衝刷,實際應(yīng)用很少超過(guò)7m/s,超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下(xià)限一般為1m/s,有些型號儀表則為(wéi)0.5m/s。
有些(xiē)新建工(gōng)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,儀表口徑應改用(yòng)小於管徑,以異徑管(guǎn)連接之。用(yòng)於有易(yì)粘附、沉積、結垢等物質的流體,選用流速不(bú)低(dī)於2m/s,*好提高(gāo)到3~4m/s或(huò)以上,起到自(zì)清掃、防止粘附沉積等作用。用於礦漿等磨耗性強的流體,常用流速應低於(yú)2~3m/s ,以降低對襯裏和電*的磨損。在(zài)測量接近閾值的低電導液體(tǐ),盡可能選定較低流速(小於0.5~1m/s),因流速提(tí)高流動噪聲會增加,而出現輸出晃動現象。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(yí)表,可超過50~100。國內(nèi)可以提供(gòng)的(de)定型產品的口徑從10mm到3000mm,隨然實(shí)際應用(yòng)還是以中小(xiǎo)口徑居多,但(dàn)與大部分其他原理流量儀表(如容積式、渦輪式(shì)、渦街式或科裏奧利質量式等)相(xiàng)比,大(dà)口徑儀表占有較大比重。
03、液體電導(dǎo)率
使用EMF的前提是被測液體必須是導電的,不能低於閾值(即下限(xiàn)值)。電導率低於閾值(zhí)會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用,超過(guò)閾值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型EMF的閾(yù)值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。使用時還(hái)取決於傳感器和(hé)轉換(huàn)器間流量信號線長度及其分布電容,製造廠使用說明書中通常(cháng)規定(dìng)電導率相對應的信號線(xiàn)長度。非接觸電(diàn)容(róng)耦合大麵積電*的(de)儀表則可測電導率低至(zhì)5×10-8S/cm的液體。
工業用水及其水溶液的電導率大(dà)於10-4S/cm,酸、堿(jiǎn)、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(cún)在問題。石油製品和有機溶劑電導率過低就(jiù)不能使用(yòng)。有些純液或水溶液電導率較低(dī),雖(suī)然被認為不能使(shǐ)用,但是實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例,這類雜質對(duì)增加電導率有利。
根(gēn)據(jù)使用(yòng)經驗,實際應用的液體電(diàn)導率*好要比儀表製造廠規定的閾值至少大一個數量級。因為製造廠(chǎng)儀表規範規定的下限值是在各種使用條件較好狀態下可測量的*低值。是受(shòu)到一些使用條件限製,如電導率均勻性、連接信號線(xiàn)、外界噪聲等(děng),否則會出(chū)現輸出(chū)晃動現象等。我們就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子水,其(qí)電導率接近閾值5×10-6S/cm,使用時出現(xiàn)輸出晃動。
04、液體中含有混入物
混入(rù)成泡狀流的微小氣泡仍(réng)可正常工作,但測得的是含氣泡體積的混合體積流量;如氣體含量增加到形成彈(塊(kuài))狀流,因電*可能被(bèi)氣體蓋住使電(diàn)路瞬時斷開,出現輸出晃動(dòng)甚至不能(néng)正常工作。含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體(tǐ)同樣可測得二相的體(tǐ)積流量。固體(tǐ)含量較高的流(liú)體,如鑽井泥漿、鑽探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。由(yóu)於固(gù)體在(zài)載(zǎi)體液中(zhōng)一起流動,兩者之間(jiān)有滑動,速度(dù)上有差別,單相液(yè)體校驗的儀表用於(yú)固液雙相流體(tǐ)會產生附加誤差。雖然還未見到EMF應用於固液雙相流(liú)體中固形物影響(xiǎng)的係統(tǒng)實驗(yàn)報告,但國外有報告稱固形物含量有14%時誤差在3%範(fàn)圍以內。
對含有礦石顆粒的礦漿應用(yòng),應注意對傳(chuán)感器襯裏的磨(mó)損程度,測量管內徑擴大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應選用耐(nài)磨性較好的(de)陶瓷襯裏(lǐ)或聚氨酯橡膠襯裏,同時建議傳感器安(ān)裝在垂直管道上,使管道磨損均勻,消除水平安裝下半部局部(bù)磨損嚴重的缺點。也可(kě)以(yǐ)在傳感器進口端加裝噴嘴形護套,相對延長使用期。
05、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高的導電物質,信號(hào)電勢將(jiāng)被短路而不能工(gōng)作,若是非導電層則*先應注意電*的汙染(rǎn),譬如選用不易附著尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等(děng)。刮刀式電*可在傳感器外定期手動刮出沉垢。國外產(chǎn)品曾有電*上裝超聲波換(huàn)能器(qì),以(yǐ)清除表麵垢層,但現已(yǐ)少見。也有(yǒu)暫時斷開測量(liàng)電(diàn)路,在電*簡短時(shí)間內流過低壓大(dà)電流,焚燒清除附著油脂類(lèi)附著層。易產生附著的場所可提高流速以達到自清掃的目的,還可以采(cǎi)取較方便的易清洗的管道連接,可不拆卸清洗傳感器。非接觸型電* EMF附著非導電膜層,儀表仍能工作,但若為高導電層則同樣不能(néng)工作。
06、襯裏材料的(de)選擇
襯裏材料(或(huò)直接與(yǔ)介質接觸的(de)測量管)常用襯裏材料有氟(fú)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陶瓷製成襯裏的,但隻限中小(xiǎo)口徑傳(chuán)感器(qì)。氯丁橡(xiàng)膠和玻璃鋼(gāng)用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業用水、廢汙水(shuǐ)及弱酸堿,價格*為低廉(lián)。氟塑料具有優良的耐化學腐(fǔ)蝕(shí)性,但耐磨性差,不能用於測量礦漿液(yè)。氟塑料中*早應用的是聚四氟(fú)乙烯,因與測量管間僅靠壓貼,無(wú)粘結力,不(bú)能用於負壓管道,後開發各種改性品種,實現注塑成形,與測量管有較強結合力,可用於負壓, 聚氨酯橡膠有*好的耐磨耗性,但耐酸堿的腐(fǔ)蝕性較(jiào)差。它的耐磨性相當於天然橡膠的10倍,適用於煤漿、礦漿等;介質溫度要低於40~60/70℃。氧化鋁陶瓷有*好的耐磨耗(hào)性(xìng)和對強酸堿的耐磨腐蝕性,耐磨性約為聚氨酯橡膠(jiāo)的10倍,適用於具有腐蝕性的礦漿;但性(xìng)脆,安裝夾緊(jǐn)時疏忽易碎,可用於較高溫度(120~140/180℃)但要防止溫度劇變(biàn),如通(tōng)蒸汽滅菌,一般溫度突變不能大於100℃,升(shēng)溫(wēn)150℃ 要(yào)有10min時間(jiān)。
07、電*和接地環材料選擇
電*對測量介質的耐腐是選擇材料*先考慮的因素,其次考慮是否會產生鈍化等表麵效應和所形成的噪聲。
1)選擇耐腐蝕材料
EMF電*的耐(nài)腐(fǔ)蝕性(xìng)要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸(suān)鋼,哈氏合金等,幾乎可(kě)覆(fù)蓋全部化學(xué)液。此外還有適用於漿液等的低噪聲電*,它們是導電橡膠電*、導(dǎo)電氟塑料電*和多(duō)孔性陶瓷電*,或包覆這些(xiē)材料的金屬電*。在原則上電*材料(liào)的選擇(zé)應從使用者借鑒該介質在其(qí)他設備的(de)應用實際和以往的經驗來確定。有時後要做必要的實驗,如現場取液體樣品在實驗室做待用材(cái)料的腐(fǔ)蝕性(xìng)試(shì)驗。*好的實(shí)驗是現場掛片,這是*接近實際應用條件的腐蝕性試驗,可以得出比較可靠能否適用的結論。
2)避免電*表麵效應
電*的耐腐蝕(shí)性是選擇材料的重要因(yīn)素,但有時候電*材(cái)料對(duì)被測介質有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免(miǎn)產生(shēng)電*表麵效應(yīng)。電*表麵效應分為(wéi)表麵化學反應、電化(huà)學和(hé)*化現象以及電*的觸媒作用三個方(fāng)麵。化學反應效應如(rú)電(diàn)*表麵與被測介質接觸後,形成鈍化膜或氧化層(céng)。他們對耐腐蝕性能可能起(qǐ)到積*保護作用,但也有可能增加表麵接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被(bèi)氧化,生(shēng)成絕緣層。對於避(bì)免或(huò)減輕電*表麵效應的介質------電*材(cái)料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,隻有一些有限經驗,尚待在實踐中積(jī)累。接地環連接在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的流量傳感器兩端(duān),他們的耐腐蝕(shí)要求比電*低(dī),充分有一定腐蝕,定期更換(huàn)。通常選用耐酸鋼或哈(hā)氏合(hé)金。因體積大(dà)從經濟上(shàng)考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如(rú)金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要(yào)接地環。
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