如何选择电磁流量计
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1.1电磁流量计的应用概况P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
其中大口径电磁流量计较多应用于给排水工程, 电磁流量计应用领域非常广
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泛。按应用场合有大口径、中小口径、小口径和微小口径之分。中小口径常应用
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于固液双相等难测流体或高要求场所,如丈量造纸工业纸浆液和黑液、有色冶金
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业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学工业的强腐蚀液、钢铁工业高炉风口冷却水控制
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、长距离管道煤的水力输送的流量丈量和控制等,而小口径和微小口径常应用于
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医药工业、食品工业、生物工程等有卫生要求的场所。
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1.2电磁流量计的精度等级和功能WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
有些精度高、功能多, 市场上通用型EMF性能有较大差别。有些精度低、功WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
能简单。精度高的仪表基本误差为(0.5%1%R精度低的仪表则为(1.5%
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2.5%FS两者价格相差12倍。因此丈量精度要求不很高的场所(例如非贸易核算仅
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以控制为目的只要求高可靠性和优良重复性的场所)选用高精度仪表在经济上是
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不合算的
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基本误差仅(0.2%0.3%R但有严格的装置要求和参比条件, 有些型号仪WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
表声称有更高的精确度。例如环境温度2022℃前后直管段长度要求分别大于10D
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和3D通常为5D和2D甚至提出流量传感器要与前后直管组成一体在流量规范装置上
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作实流校准,以减少夹装影响。因此在多种型号选择比拟时不要单纯只看高指标
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,要详细阅读制造厂样本或说明书做综合分析。
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简单的就只是丈量单向流量, 市场上EMF功能差异也很大。只输出模拟信号WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
带动后位仪表;多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电
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源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上
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位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和
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专用芯片(A SIC以连接HA RT协议系统、PROFTBUSModbusCONFIGFF现场总线等。
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1.3电磁流量计的流速、满度流量、范围度和口径——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
应视流量而定。流程工业输送水等粘度不同的液体, 选定仪表口径不一定与P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
管径相同。管道流速一般是经济流速1.53m/sEMF用在这样的管道上,传感器口径
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与管径相同即可。
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用于有易粘附、堆积、结垢等物质的流体,选用流速不低于2m/s最好提高到WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
34m/s或以上,起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体
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,常用流速应低于23m/s以降低对衬里和电极的磨损。
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1.4电磁流量计的液体电导率 使用EMF的前提是被测液体必须是导电的,不能WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会产生测量误差甚至不能使用,超过阈
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值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型EMF的阈值在10-4~(5
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10-6)S/cm之间,视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长
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度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。非
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接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至510-8S/cm的液体。
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工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
~10-1S/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。石油
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制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。表1列出若干液体的电导率。从资料上
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查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含
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有杂质而能使用的情况,这类杂质增加了电导率。对于水溶液,资料中的电导率
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是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率
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将比查得的要高,也有利于流量测量。
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表1若干液体在20℃时的电导率WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
根据使用经验,实际应用的液体电导率最好要比仪表制造厂规定的阈值至少WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
大一个数量级。因为制造厂仪表规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测
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量的最低值,是受一些使用条件的限制,如电导率均匀性、连接信号线、外界噪
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声等,否则会出现输出晃动现象等。我们就多次遇到测量低度蒸馏水或去离子水
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,其电导率接近阈值510-6S/cm,使用时出现输出晃动。
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1.5电磁流量计的液体中含有混入物WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
混入成泡状流的微小气泡仍可正常工作,但测得的含气泡体积的混合体积流量
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;如气体含量增加到形成弹(块)状流,因电极可能被气体盖住使电路瞬时断开
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,呈现输出晃动甚至不能正常工作。
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如钻井泥浆、钻探固井水泥浆、纸浆等实际上已属非牛顿流体。由于固体在载体WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
液中一起流动, 含有非铁磁性颗粒或纤维的固液双相流体同样可测得二相的体
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积流量。固体含量较高的流体。两者之间有滑动,速度上有差别,单相液体校验
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的仪表用于固液双相流体会产生附加误差。虽然还未见到EMF应用于固液双相流
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体中固形物影响的系统实验演讲,但国外有报告称固形物含量有14%时误差在3%
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范围以内;国黄河水利委员会水利科学研究所的实验称,丈量高沙含量水的流量
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,含沙量体积比17@%沙中值粒径0.35mm仪表丈量误差小于3%
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频率较低的矩形激磁的EMF中会产生尖峰状浆液噪声, 浆液内有较大颗粒擦WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
过电极表面。使流量信号不稳,就要选用较高频率的仪表或有较强抑制浆液噪声
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能力的仪表,也可选用交流激磁的仪表或双频激磁的仪表。
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会产生测量误差。但在磁路中置有磁通检测线圈补偿的EMF可减小混入铁磁体的WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
影响。上海光华仪表厂在交流激磁仪表的实验演讲中称, 含有铁磁性物质的
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流体对通常的EMF因丈量管内磁导率受铁磁体的不同含量而变化。水中含有液固
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重量比约41颗粒度≤0.15mm铁精矿石的矿浆,以80mm口径仪表作清水和浆液对比
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流量试验,通常的仪表示值变化7%装有磁通检测线圈的仪表,示值误差在2%FS
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以内。
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应注意对传感器衬里的磨损水平, 对含有矿石颗粒的矿浆应用。丈量管内径WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
扩大会产生附加误差。这种场所应选用耐磨性较好的陶瓷衬里或聚氨酯橡胶衬里
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,同时建议传感器装置在垂直管道上,使管道磨损均匀,消除水平装置下半部局
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部磨损严重的缺点,也可以在传感器进口端加装喷嘴形护套,相对延长使用期。
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1.6电磁流量计的附着和沉淀P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
若附着的比液体电导率高的导电物质, 丈量易在管壁附着和沉淀物质的流体WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
时。信号电势将被短路而不能工作,若是非导电层则首先应注意电极的污染,譬
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如选用不易附着尖形或半球形突出电极、可更换式电极、刮刀式清垢电极等。刮
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刀式电极可在传感器外定期手动刮出沉垢。国外产品曾有电极上装超声波换能器
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,以清除表面垢层,但现已少见。也有暂时断开测量电路,电极间断时间内流过
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低压大电流,焚烧清除附着油脂类附着层。易产生附着的场所可提高流速以达到
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自清扫的目的还可以采取较方便的易清洗的管道连接,可不装配清洗传感器。
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