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如何正确选用电磁流量计及应用

如何正确选用电磁流量计及应用:

电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律:当一个导电物体在磁场中运动时,导体切割磁力线,导体两端产生感应电动势,感应电动势的大小与导体长度、磁感应强度和导体运动速度成正比,在电磁流量计中,用导电线圈产生磁场,导电液体即导体,用测量电极来检测感应电动势,管道的内直径即导体长度,线圈通上一定的电流即产生稳定的磁场,所以测出了感应电动势即可知道导电液体的流动速度,从而计算出流量。电磁流量计的应用范围非常广泛,各行各业都有应用。它可以测量清洁水、污水、酸、碱、带有导电离子的化工原料等。电磁流量计的测量管道口径范围非常宽,已知最小的内直径可以做到1毫米,最大的可以做到3米。选择电磁流量计首先要判断流体是否能够导电,不能导电的就不适用电磁流量计。

第二,应考虑流体是否有腐蚀性,如果有腐蚀性的,需要对衬里材料提出耐腐蚀要求。一般耐酸橡胶和聚四氟乙烯的耐腐蚀性较好,天然橡胶、氯丁橡胶和聚胺脂橡胶的耐蚀性则较差。

第三,要考虑流体温度,聚四氟乙烯的温度适应范围最宽,-80℃到+150℃,聚胺脂橡胶只能耐40℃以下温度,其它橡胶一般不超过80℃。

第四,要考虑流体中是否含有颗粒物杂质。颗粒物会对管道内壁产生磨损,这时需要考虑衬里材料的耐磨性。聚胺脂橡胶是衬里材料中耐磨性最好的,氯丁橡胶也还不错,其它材料相对较弱。

第五,要考虑安装地点的环境条件。电磁流量计耐电磁场干扰的性能相对较弱,这是由它的工作原理所决定的,所以当附近有很强的电磁波干扰,或者管道附近有变电站、变压器的中心线接地桩时,就不适宜安装电磁流量计。

第六,要考虑流量与管道的匹配性和经济性。最好使管道内保持0.5m/s以上的流速,因为流速越低,感应电动势越弱,流量计越测不准,也容易受到干扰。通 常,如果需要考虑节约管道输送能耗,经济流速一般为2m/s到3m/s,流速越高,流体输送速度越快,但能耗以流速的平方关系增长。因此,当流速过低时, 应缩小管道,以提高流速;当流速过高而工艺没有特殊要求时,可以扩大管道以减小流速。

第七,尽可能避免将电磁流量计泡在水中。长期泡水,电磁流量计的传感器容易受潮,计量性能会下降,甚至损坏。

电磁流量计的优点使得选型非常容易,但是市面上的电磁流量计价格高低不齐,性能也参差不齐,使得用户在选择供应商时产生了困难。虽然电磁流量计的制造技术比较成熟,但是好的电磁流量计需要有好的技术、工艺和设备支持。判断电磁流量计的好坏,首先可以从外观上进行观察。

一是看焊接面,有良好工艺保证的电磁流量计外壳、法兰焊接面通常有较好的平整度。反之,如果焊接面有明显的凹凸和不平感,就有理由怀疑流量计的性 能,焊接不良不仅影响外观,而且影响密封性能,除了可能导致渗漏,也可能因密封不良而导致线圈受潮,严重的会导致在流体压力作用下法兰焊接端开裂。

二是看衬里,通过观察衬里的光滑度和圆柱度来判断流量计的性能。工艺好的流量计衬里光滑度和圆柱度好,无明显的衬里加工拼接缝,反之衬里加工质量差,流量计的性能会受到影响。

三是看表面油漆,流量计表面防护漆的喷涂质量也有很好的参考价值。好的流量计表面喷涂色泽均匀、牢固,不容易剥落,反之则应保持警惕。

流量计生产厂家的装备能力可以间接反应出流量计的性能。电磁流量计出厂前需要经过水流量标准装置的标定和检验,电磁流量计的性能越高,对水流量标准装置的要求也越高,流量计的口径和流量越大,相应的水流量标准装置也越大。水流量标准装置需要几十万、几百万乃至上千万元的投入,因此装备投入是与厂家实力直接相关的。一些价格低廉的电磁流量计通常缺少严格的水流量标准装置的标定和检验,性能也难以得到保证。

电磁流量计的性能差异除了技术以外,还有来自是否真材实料或者偷工减料。好的电磁流量计严格保证所有零部件的材料,如测量管采用等级较高的不锈钢, 线圈采用好的漆包铜芯线,线圈线径和匝数遵守严格的工艺参数。而低质低价的电磁流量计通常会偷工减料,比如测量管的不锈钢材料等级较低,线圈采用漆包铝芯 线,或者通过减小线径、匝数等方式来降低成本。偷工减料的后果是性能难以保证。我们知道,磁感应强度与线圈匝数和电流之间的关系为: 要保证一定的磁感应强度,减少了线圈匝数就需要增大电流,理论上似乎也是行得通的,但在实际应用中会产生很多问题。当考虑成本因素时,由电路产生稳定的电 流是比较困难的,尤其当电流是一个交流量时更为困难。而线圈匝数是一个静态量,在产生固定磁感应强度时,线圈匝数与励磁电流二者之间的权重需要平衡,保证 足够的线圈匝数使得励磁电流不需要太大。励磁电流越大,电迟滞效应就越明显,电路性能越差。增大电流也带来功耗增加、内部电路干扰等不良影响。因此片面减 少线圈匝数的做法不可取。另外,将铜线芯改成铝芯线,或者减小线径,会增大线圈电阻,使得线圈发热量增大。线圈从电路原理上讲,是一个LCR电路,线圈发 热会带来一系列不利影响,成型线圈包会因热胀冷缩影响而改变自身性能,LCR处于不稳定状态,流量计的性能自然也会处于不稳定状态。电磁流量计有 一个非常重要的参数可以用来鉴别是否偷工减料,即传感器系数,行业中用GK来表示。DN400以下的传感器,GK值通常要小于1,一般控制在0.5到 0.8之间,只有大于DN400的流量计,才会把GK值设计成大于1。GK值越大,线圈偷工减料越严重,性能也越不稳定。通常GK值大于2时,电磁流量计 的线性就会比较差,此时即使用电路来修正,稳定性也不理想。因此采购电磁流量计时可以用GK值来约束厂家,在很大程度上能避免买到价低质劣的产品。

 

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