Prowirl 73F渦街流量計

• 概述

電(dian)磁流(liu)量計(以下簡稱EMF)是利用法拉(la)弟電(dian)磁感應定律制成的一種測量導電(dian)液(ye)體體積流(liu)量的儀表。

• 工作原理(li)

EMF的(de)(de)基(ji)本原理是法拉弟(di)電磁(ci)(ci)感應(ying)定律，即導體(ti)在(zai)(zai)磁(ci)(ci)場(chang)中切割磁(ci)(ci)力運動時(shi)在(zai)(zai)其(qi)兩端產(chan)生(sheng)感應(ying)電動勢。如圖(tu)所示(shi)，導電性(xing)液體(ti)在(zai)(zai)垂(chui)直于磁(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)非磁(ci)(ci)性(xing)測量管內(nei)流(liu)(liu)動，與流(liu)(liu)動方向垂(chui)直的(de)(de)方向上產(chan)生(sheng)與流(liu)(liu)量成比例的(de)(de)感應(ying)電勢，電動勢的(de)(de)方向按“弗來明右(you)手(shou)規則”，其(qi)值如下式(shi)：

式中  E——感應電動勢(shi)，即(ji)流量信號，V；

     ; K——系數；

      B——磁感(gan)應強度，T；

      D——測量管內徑，m

      ——平均流速，m／s。

  設液體的體積流量為q_v(m³／s)，q_v=∏D²/4則

    E=(4kB／∏D)q_v=Kq_v

式中K為儀(yi)表常數，K=4kB／∏D.

• 使用

使用時應注(zhu)意的一般事項:   ‘

    液體(ti)應具有測量(liang)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)導(dao)率，并要求電(dian)導(dao)率分布大體(ti)上(shang)均勻。因此(ci)流(liu)量(liang)傳感器(qi)安裝要避開容(rong)易產生電(dian)導(dao)率不(bu)均勻場所(suo)，例如其上(shang)游附近加(jia)入藥液，加(jia)液點設于傳感器(qi)下游。

    使用時(shi)傳感器(qi)測量(liang)管必須充滿液體(非滿管型例外)。

    有混合時，其分布應大體(ti)均勻(yun)。

    液體應(ying)與地(di)同電(dian)位，必須接地(di)。如(ru)工藝管(guan)道用塑料(liao)(liao)等(deng)絕緣(yuan)材料(liao)(liao)時，輸送液體產生(sheng)摩擦靜電(dian)等(deng)原因，造成液體與地(di)間有電(dian)位差。

流量(liang)傳感器安裝(zhuang):

    (1)安裝場所

    通常(chang)電磁流量傳感器外殼防護等為IP65(GB 4208規定的防塵防噴水(shui))，對(dui)安裝場(chang)所有以(yi)下要求。

    1)測(ce)量(liang)(liang)混(hun)合(he)相流體(ti)時(shi)(shi)，選擇(ze)不會引(yin)起相分(fen)離的場所；測(ce)量(liang)(liang)雙(shuang)組分(fen)液體(ti)時(shi)(shi)，避免裝在(zai)(zai)混(hun)合(he)尚(shang)未均勻的下(xia)游(you)；測(ce)量(liang)(liang)化(hua)學(xue)反(fan)應管道時(shi)(shi)，要裝在(zai)(zai)反(fan)應充(chong)分(fen)完成段的下(xia)游(you)

    2)盡可能(neng)避免測量管內(nei)會變成(cheng)負壓；

    3)選(xuan)擇(ze)振(zhen)動小(xiao)的場所，特(te)別(bie)對(dui)一(yi)體(ti)型儀表；

    4)避免附近有大(da)電機、大(da)變壓器(qi)等，以免引起電磁場干(gan)擾：

    5)易于實現(xian)傳感器單(dan)獨(du)接地的場(chang)所；

    6)盡可能避開(kai)周圍環境(jing)有高濃度腐(fu)蝕性氣體；

    7)環境溫度在一25／一l0—50／60。C范(fan)圍內(nei)，一體形(xing)結(jie)構溫度還受(shou)制于電子元器件，范(fan)圍要(yao)窄些；

    8)環境相對濕度在10％~90％范(fan)圍內；

    9)盡可能避(bi)免受(shou)陽光直照；

    10)避(bi)免雨水浸淋，不會被水浸沒(mei)。

    如(ru)果防護等(deng)是IP67(防塵(chen)防浸水)或IP68(防塵(chen)防潛水)，則(ze)無需上述8)、10)兩項要求(qiu)。

  (2)直管段長度要(yao)求

  為獲得(de)正常(chang)(chang)測量精確(que)度(du)，電磁流(liu)量傳感器上(shang)游也要(yao)有一定長度(du)直管段，但(dan)其(qi)長度(du)與(yu)大部分其(qi)他流(liu)量儀表相比要(yao)求(qiu)較低。900彎頭、T形管、同心(xin)異徑管、全開(kai)閘閥(fa)后通常(chang)(chang)認(ren)為只要(yao)離電中(zhong)心(xin)線(不(bu)是(shi)傳感器進口端連接面)5倍直徑(5D)長度(du)的直管段，不(bu)同開(kai)度(du)的閥(fa)則

需(xu)10D；下(xia)游直(zhi)管段為(wei)(wei)(wei)(2—3)D或無要(yao)求(qiu)；但要(yao)防止蝶閥閥片伸入到(dao)傳感器測量(liang)管內。各(ge)標準(zhun)或檢定規程所提出上下(xia)游直(zhi)管段長度亦不*，匯(hui)集如表(biao)8．5所示，要(yao)求(qiu)比(bi)通常要(yao)求(qiu)高(gao)。這是(shi)由于(yu)為(wei)(wei)(wei)保證(zheng)達(da)到(dao)當(dang)前O．5精度儀表(biao)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)。IS0 6817是(shi)使用EMF的(de)(de)(de)標準(zhun)，該標準(zhun)認為(wei)(wei)(wei)對任何類型流動擾動至少應有IOD的(de)(de)(de)直(zhi)管，性能(neng)變(bian)動才(cai)能(neng)保證(zheng)不超過1％。IS0 9104和(he)JJG l98是(shi)為(wei)(wei)(wei)評定EMF性能(neng)提出的(de)(de)(de)文件；表(biao)中(zhong)所列(lie)JJG l98的(de)(de)(de)直(zhi)管段長度是(shi)為(wei)(wei)(wei)精度0．5及(ji)以上的(de)(de)(de)儀表(biao)。

直管段長度要求(qiu)

    如閥(fa)不能全開使用時，應按閥(fa)截(jie)流方向和電軸成45。角度安(an)裝(zhuang)，則附加誤差(cha)可(ke)大為減少。

    (3)安裝位置和流(liu)動方向

    傳感器安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)方(fang)向水平、垂直(zhi)或傾斜均可，不受限制。但測量固液兩相(xiang)流(liu)(liu)體垂直(zhi)安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)，自下(xia)而上流(liu)(liu)動。這樣(yang)能避免水平安(an)(an)裝(zhuang)(zhuang)時(shi)襯里下(xia)半部局部磨損(sun)嚴重(zhong)，低流(liu)(liu)速

時固相沉淀(dian)等(deng)缺點。  

  水平安裝(zhuang)時要使電(dian)(dian)軸線(xian)平行于地平線(xian)，不要處于垂直于地平線(xian)，因為處于底部的電(dian)(dian)易被沉(chen)積物覆蓋(gai)，頂部電(dian)(dian)易被液(ye)體(ti)中偶存氣泡(pao)擦過遮住(zhu)電(dian)(dian)表面(mian)，使輸出信號波(bo)動(dong)。

    (4)旁路管、便于清(qing)洗連接和(he)預置入孔

    為便(bian)于在工(gong)藝管道繼(ji)續流(liu)動和傳感器停止流(liu)動時(shi)檢(jian)查和調整零點，應裝旁路(lu)管。但(dan)大管徑(jing)管系因(yin)投資和位置空(kong)間限制(zhi)，往(wang)往(wang)不(bu)易辦到。根據電(dian)(dian)污染(ran)程度來(lai)校正測(ce)量(liang)值，或確定一個不(bu)影響測(ce)量(liang)值的污染(ran)程度判斷基準是困難(nan)的。除(chu)(chu)前文所述，采用非(fei)接觸電(dian)(dian)或帶(dai)刮(gua)的刀清(qing)除(chu)(chu)裝置電(dian)(dian)的儀表，可解(jie)決一些問題外(wai)，有時(shi)還需要清(qing)除(chu)(chu)內(nei)壁附著物，則可不(bu)卸下傳感器就地清(qing)洗。

    對于管徑(jing)大(da)于1．5—1．6m的(de)管系(xi)在EMF附近管道(dao)上，預置人孔，以便管系(xi)停止運行時清洗(xi)傳感器測量管內壁。

    (5)負壓管系的安裝

    氟塑料襯(chen)里(li)傳(chuan)感器(qi)須謹慎地應(ying)用于(yu)負壓管(guan)系；正壓管(guan)系應(ying)防止(zhi)產生負壓，例如液體(ti)溫(wen)度高于(yu)室溫(wen)的管(guan)系，關(guan)閉(bi)傳(chuan)感器(qi)上下游截(jie)止(zhi)閥停止(zhi)運(yun)行(xing)后，流體(ti)冷卻收縮會(hui)形成負壓，應(ying)在(zai)傳(chuan)感器(qi)附(fu)近裝負壓防止(zhi)閥。有制(zhi)造廠規定FIFE和PFA塑料襯(chen)里(li)應(ying)用于(yu)負壓管(guan)系的壓力可在(zai)20~C、100°C、130°C時使用的壓力必須分別(bie)大(da)于(yu)27、40、50kPa。Prowirl 73F渦街流量計

    (6)接地

    傳感器必須單獨接地(接地電阻100Q以下)。分離型原則上接地應在傳感器一側，轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還要用較粗銅導線(16mm²)繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰保護電流與傳感器之間隔離。

    有時候雜散電流過(guo)大，如電解槽(cao)沿著電解液(ye)的泄漏電流影響EMF正常(chang)測量，則可采取流量傳(chuan)感器與(yu)其連接的工(gong)藝之間(jian)電氣隔離的辦法[8]。同樣有陰(yin)保護(hu)的管線上，陰(yin)保護(hu)電流影響EMF‘測量時，也可采取本(ben)方(fang)法。

• 維護

    (1)零點檢查和調整

    儀表投入(ru)運(yun)行(xing)前，通(tong)電(dian)后(hou)必須在(zai)傳感器充(chong)滿液體(ti)靜止狀態下(xia)調整零點(dian)。投入(ru)運(yun)行(xing)后(hou)亦要根據液體(ti)使用條件定(ding)期(qi)停流作零點(dian)檢(jian)(jian)查(cha)(cha)；尤其對(dui)沉淀、易污(wu)染(ran)電(dian)，含(han)有固(gu)相(xiang)的(de)非清潔液，在(zai)運(yun)行(xing)初期(qi)應多作檢(jian)(jian)查(cha)(cha)，以獲得經驗確定(ding)正(zheng)常檢(jian)(jian)查(cha)(cha)周期(qi)。交流激(ji)磁(ci)方式(shi)的(de)EMF與矩形波激(ji)磁(ci)相(xiang)比，更(geng)易產生零點(dian)漂移，因(yin)此更(geng)要注意檢(jian)(jian)查(cha)(cha)和調整。

    (2)定期檢查傳感器電性(xing)能

    1)粗略地(di)測(ce)量電(dian)間電(dian)阻(zu)斷開傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)與(yu)轉換器(qi)(qi)間信(xin)號連線，傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)內(nei)充滿液(ye)體，用萬(wan)用表(biao)測(ce)量兩電(dian)與(yu)接地(di)端(duan)的(de)電(dian)阻(zu)值，是(shi)否(fou)在制造(zao)廠規定值范(fan)圍內(nei)，且所測(ce)得兩值大體相同。記錄下測(ce)量的(de)電(dian)阻(zu)值，此值對以后判斷傳(chuan)(chuan)感(gan)(gan)器(qi)(qi)故障(zhang)原因(如沉(chen)積層是(shi)導電(dian)的(de)還是(shi)絕緣的(de))是(shi)有用的(de)。

    2)檢查(cha)電絕緣電阻(zu)(zu)傳感器(qi)放空液體，擦凈(jing)內壁，待*干燥后用兆歐計測量兩電和接地端子間的電阻(zu)(zu)。    ：

    3)檢查激磁線圈(quan)絕緣電(dian)阻卸下傳感器(qi)激磁線圈(quan)端子與(yu)轉換器(qi)間連線，用兆歐計測量線圈(quan)的絕緣電(dian)阻。

Prowirl 73F渦街流量計