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电磁流量计的安装以及在工应用中常见的问题

  • 发表时间:2021-06-08
  • 来源:江苏红器自动化设备有限公司
电磁力流量计是一种感应式仪器,根据法拉第电磁感应定律测量导电介质在管中的体积流量。当测量流量时,电导率液体以速度V流经垂直于流方向的磁场,电导率液体的流动感应出与平均流速成正比的电压,其感应电压信号可通过两个或多个电磁力电极被检测出来,该电磁力电极与电磁力电极直接接触,并通过电磁力电极被送到转换器中,通过智能处理,实现显示和控制流体瞬时流量、累积流量和控制系统之间的通信。由于测量管中不存在活动和阻流部件,所以几乎不存在压力损失,而且可靠性高。
一、量度原则。
按照法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中移动切割磁力线时,导体两端即产生一感应电势,其方向是由右手定则决定的,它的大小和磁场的磁感应强度B,导体在磁场中的长度L和导体的运动速度u成正比,如果b,L,u三个相互垂直,则:
e=布鲁(1)
在磁感应强度为B的磁场中,垂直于磁场方向的一条内直径为D的非导磁管道,当管道内液体以流速u流通过时,导电流体便形成一条切割磁力线。
如将一对电极(图1)垂直于管道截面的磁场直径两端,则可证明,只要管道内流速分布是轴对称分布,两电极间还会产生感应电动势:
e=bū(2)
本实用新型为管道截面的平均流速。所得到的管道的容积流量是:
20180818103348.jpg
体积流量Q与感应电动势e、测量管内径D成线性关系,与磁场磁感应强度B成反比,与其他物理量无关。
2安装电磁流量计。
正确安装好电磁式流量计对于电磁流量计的正常运行极为重要,同时也大大减少了日后维修工作量;安装电磁流量计应注意下列问题:
(1)设置地点。当测量混相流体时,应选择不引起相分离的位置;避免在电机、变压器等强电设备附近安装,以免电磁场干扰;选择测量管中不出现负压的位置;避免在周围有强烈腐蚀气体的地方安装;一般环境温度应在-25~60℃之间,尽量避免阳光直射;安装在没有震动和震动的地方。若震动太大,应在传感器前后的管路加上固定支承;避免安装在能直接淋水或浸水的地方。
(2)垂直管道段长度。对于表前直管段长度的电磁流量计要求较低。一般来说,对于90°弯头、T型三通、异径管、全开阀等流阻部件,离传感器电极轴线(不包括传感器入口端)的直管段长度应为3~5D;对于不同开度的阀门,要求直管段长度为10D;对于传感器后一般应为2D。如果阀门不能完全打开,则阀门的截流方向与传感器的电极轴向45°安装,可以大大减小附加误差。
(3)安装地点和方向。可水平、垂直、倾斜安装电磁流量计。电磁流量计的电极轴水平安装时必须水平放置。这就避免了电极因流体夹带气泡而产生的短时绝缘现象,也避免了流体对电极的沉积。电磁流量计不要装在高的地方,以免气体积聚,装在管系**高的地方,安装位置不当,应避免。在垂直安装时,应该使流动方向向上,以便不会产生流速或流速很小时,流体中较重的固体颗粒沉入水中,而较轻的脂肪类物质浮出感应器电极区。在对浆体、矿浆等液-固二相流动进行测量时,垂直安装可避免固体-固体沉淀和电磁流量计衬层的不均匀磨损。感应器的安装处应具有一定的背压,电磁流量计的输出直接排空,容易引起测量管内液体的非满管,为防止不良的安装位置,应予以避免。为避免传感器内部产生负压,电磁流量计应安装在泵后,而非泵前。
四、安装旁路管。为方便液体静置时检查和调整零点,中、小直径管径应尽可能安装旁路管。测定含沉淀物流体时,应考虑方便地安装清洗式电磁测量仪。
即使在生产过程中也能对其进行切割、维修和处理。
(5)地面。
电磁铁的工作原理和特点决定了它能有效地屏蔽外部电磁干扰,同时,为了保证测量的准确性和电极不受电流腐蚀,电磁铁必须单独接地,以使传感器和流体处于相同的电位。分体式电磁流量计,原则上接地在流量计的一侧,变频器接地在同一接地点,在大多数情况下,流量计的内装量比值应大于电极或金属管能够保证允许的电位平衡。这样,可以通过内装式参考电极和金属管将管中的流体接地,从而把流量计的接地片连接到地导线上。若感应器安装在带阴极腐蚀保护管上,除流量计和接地环一起接地外,还应用粗铜线圈绕过流量计连接到管路的两法兰上,以使阴极保护的电流与流量计隔绝。对金属不接地管道,采用粗铜线连接,法兰至法兰、法兰至流量计均可连接。在不导电的塑料管或衬里管中,若不存在参考电极或由于电位平衡电流的存在,流体必须通过接地环接地。
3煤化工生产中电磁流量计的常见问题。
目前流程工业中广泛采用的电磁式计时器,在应用过程中,根据故障原因可分为五种类型,现就电磁式计时器常见故障的成因、故障的检测和判断方法及故障的处理方法作一简要说明。
3.1在液体中存在着金属和不满管现象。
液中含泡气体的现场导致测量不准或测量值波动(输出波动),液中含泡气体的形成有两种途径,即从外部吸入到在液体中溶解气体(空气)转变为游离状气泡。如液体中含有较大的气泡,则因在电极擦洗过程中能遮盖整个电极,使电流信号输入回路瞬间断开,造成输出信号波动。不完全充满管现象可视为液体中包含气泡的情形。没有充填管的液体可分为液面高度大于测量电极水平面。
或者是在水平面以下的情况。如果管系的前、后直管段较理想,则当管内液面高于电极水平面时,电磁测量仪的测量基本上可以稳定,但是,由于测量仪测量的液体体积中含有管中的气体体积,所以这种测量存在较大的误差。当管中的液面高度低于电极表面时,电极就在空气中,而测量回路实际上是开启的。电磁式测量仪的测量结果和输出都是在随机状态下,不断地波动或充满。当管道中没有液体介质时,电磁式测量仪也会显示出随机值,工艺人员有时会认为测量仪出现故障。
简易判别法是指在出现波动时,将激励回路电流从磁场中断开,若此时仪表仍有显示且不稳定,则表示多半因气泡或非充满管的影响。若以万用表测量电极电阻,可测出电极回路电阻高于正常值;造成这一现象的主要原因还是安装方面,电磁流量计是否正确安装,直接影响到测量效果,同时对于被测介质中含有空气的情况,如果判断是由于安装位置所致,例如由于电磁流量计安装在管道高点,导致滞留气体或外界吸入空气导致流量计波动,则更换安装位置是**彻底的解决方法,在管线**低点或采用U型管安装。但是,许多应用场合是口径较大或安装位置不容易改变的,建议在流量计上游安装集气包及排气阀,在安装排气装置后,测量就可恢复正常。安装流量计时器时,应尽量避免非满管的情况,如前文提到的在管道**低端安装或有意在U形管道和立式管道上安装流量计。常见故障:煤气化33机组P-3301AB出口流量因安装在泵出口高处的水平管道上,导致工艺用水未充满电磁流量计,导致指示值波动较大,即测量值和输出均为随机状态,不断波动或全量程,工艺用水无法参照,将电磁流量计改装成垂直管道或合适的水平管道,才能彻底解决该问题;存在相同问题的还有33FT-0002、36FT-0001、36FT-0002,均是由于安装位置不合适,导致指示值波动较大。