梁發(fā)菊

摘 要：本文介紹了電磁流量計(jì)的特點(diǎn)和注意事項(xiàng)。電磁流量計(jì)精度高、工作可靠、耐用性好、維護(hù)費(fèi)用低，測(cè)量范圍寬。詳細(xì)介紹了電極及襯里材料的選擇，流量計(jì)安裝和使用注意事項(xiàng)、流量計(jì)的選型等，選用什么種類的電磁流量計(jì)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)確定。安裝在無(wú)振動(dòng)、 無(wú)強(qiáng)電磁場(chǎng)的環(huán)境中，盡量垂直安裝，水平安裝需要安裝在低處，信號(hào)線使用屏蔽線，走線不能跟強(qiáng)電線路一起。通過(guò)合理選型，既提高了流量計(jì)測(cè)量精度，又延長(zhǎng)了使用壽命，現(xiàn)在電磁流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石化、醫(yī)藥、 食品等行業(yè)，應(yīng)用前景廣闊。

關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì)； 內(nèi)襯； 電極；精度；應(yīng)用

0 引 言

電磁流量計(jì)利用電磁感應(yīng)原理制成的流量測(cè)量?jī)x表，因計(jì)量準(zhǔn)確度高、適用范圍廣，已被廣泛應(yīng)用于冶金、 化工、 石化、 醫(yī)藥、 食品等行業(yè)。但電磁流量計(jì)如果選擇不合適，輕則影響測(cè)量精度，嚴(yán)重者甚至不能有效測(cè)量。因此，合理選擇電磁流量，就顯得至關(guān)重要。本文將詳細(xì)討論電磁流量計(jì)選型的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)。

1 電磁流量計(jì)的特性

1 ） 測(cè)量精確度高、 工作可靠， 測(cè)量數(shù)據(jù)與被測(cè)介質(zhì)的溫度、 壓力、 電導(dǎo)率等參數(shù)無(wú)關(guān)，可測(cè)量諸如礦漿、紙漿等含有固體顆粒且具有一定電導(dǎo)率的液體。

2 ） 測(cè)量管內(nèi)沒(méi)有活動(dòng)部件，幾乎無(wú)壓損，無(wú)機(jī)械慣性，反應(yīng)十分靈敏。

3 ） 耐用性好，維護(hù)費(fèi)用低，傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸，只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料，即可耐腐蝕、耐磨損。

4 ） 雙向流量測(cè)量：可測(cè)正向流體的流量， 反向流體的流量。

5） 測(cè)量范圍較寬。量程比一般為10：1，最高達(dá)100：1 m/s。測(cè)量范圍從每小時(shí)幾十毫升到十幾萬(wàn)立方米。測(cè)量管徑從2mm到2.4米，甚至達(dá)3米 [1]。

2 電磁流量計(jì)的使用和安裝注意事項(xiàng)

1 ）， 不能在安裝管道頂點(diǎn)， 保證滿管，防止氣泡。

3 ） 流速與速度分布不均勻?qū)a(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，因此，必須滿足前后直管段的長(zhǎng)度，最好保證前10后 5倍管徑，以消除各種阻力對(duì)流速分布的影響。

4 ） 正確接地。接地包括內(nèi)部導(dǎo)電管道（如不銹鋼管道）的接地 、具有內(nèi)壁絕緣層的管道接地等。電磁流量計(jì)均配有接地環(huán) ，把接地環(huán)接到管道上，以便可為被測(cè)介質(zhì)和信號(hào)電壓提供一個(gè)固定參比電壓。如果是帶襯里，還要第三電極來(lái)接地，并且接地點(diǎn)不能與強(qiáng)電共地 [2] 。

5 ）信號(hào)線使用屏蔽線，走線不能跟強(qiáng)電線路一起。

6）使用溫度和壓力不能太高。使用溫度與管道襯里膨脹變形的溫度有關(guān)，一般不超過(guò)120度，最高使用壓力取決于管段的強(qiáng)度和電極的密封狀況，一般不超過(guò)1.6MPa。

7） 考慮介質(zhì)對(duì)電極腐蝕及鈍化的影響。

3 電磁流量計(jì)選型

電磁流量計(jì)是一種高精度、高可靠和使用壽命長(zhǎng)的流量?jī)x表。選用什么種類的電磁流量計(jì)，應(yīng)根據(jù)被測(cè)流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)來(lái)確定，使電磁流量計(jì)的通徑、流量范圍、襯里材料、壓力等級(jí)、電極材料和輸出電流等都能適應(yīng)被測(cè)流體的性質(zhì)和流量的要求。

3.1電磁流量計(jì)類型的選擇

電磁流量計(jì)按結(jié)構(gòu)形式分為分體型電磁流量計(jì)和一體型電磁流量計(jì)，系列公稱通徑DN15～DN3000。分體型電磁流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外，還可測(cè)量液固兩相流，以及高粘度液流及鹽類、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿液體的體積流量。一般地，在復(fù)雜環(huán)境條件下（ 如在高溫流體、 爆炸性氣體及存在劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所和水有可 能淹沒(méi)的場(chǎng)所等） 下， 應(yīng)選用分體型構(gòu)造。一般良好環(huán)境條件下，可使用一體型電磁流量計(jì)。

3.2可測(cè)量的介質(zhì)

由電磁流量計(jì)的工作原理可知，電磁流量計(jì)只能測(cè)量流量的導(dǎo)電的流體[3]，嚴(yán)格的說(shuō)，除了高溫流體之外，只要電導(dǎo)率大于5 us/cm的任何流體，都可選則電磁流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量。同時(shí)要注意：不導(dǎo)電的氣體，蒸汽，油類，丙酮等物質(zhì)不能選用電磁流量計(jì)來(lái)測(cè)量流量。

3.3根據(jù)用途選擇流量計(jì)

電磁流量計(jì)根據(jù)用途分為潛水型、 防爆型、 衛(wèi)生型、 高壓型和一般型。潛水型一般用于明渠流量測(cè)量； 防爆型用于可能具有可爆炸性氣體環(huán)境，如常在煤礦、 化工、 油田等環(huán)境下使用； 衛(wèi)生型的特點(diǎn)是容易拆卸沖洗消毒， 并可快速安裝 ， 適用于食品、 藥部門(mén)； 高壓型用于鉆井循環(huán)泥漿、 固井水泥漿、 壓裂酸化 工藝的鹽酸、 采油工藝的高壓注水等液體流量的測(cè)量與控制； 一般型用于除上述之外的一般用途 。

3.4傳感器口徑與流速的綜合選擇

流量計(jì)使用流速流速一般為1～6m/s，也可達(dá)到0.3-15m/s范圍內(nèi)，此時(shí)流量計(jì)口徑可選擇與用戶管道口徑一致。流速低于0.3m/s時(shí)，最好在儀表部位局部提高流速，采用縮徑方式。特殊情況下也可以通過(guò)選擇口徑，滿足用戶高精度測(cè)量的要求； 或降低傳感器內(nèi)流速，以減小流體對(duì)襯里的磨 損；或提高傳感器內(nèi)流速，以防止固體物的沉淀。

為避免流體中含有固體顆粒時(shí)會(huì)磨損電極和襯里，可以選擇較大口徑的傳感器，使其內(nèi)的流速在3 m/s以下。但是使用口徑擴(kuò)大的傳感器時(shí)，上下游的直管段長(zhǎng)度要盡可能地加長(zhǎng)，以保證傳感器內(nèi)流速分布的對(duì)稱性。 當(dāng)測(cè)量固液兩相流體時(shí)， 可以選擇縮小口徑的傳感器， 以加大其內(nèi)的流速；在測(cè)量純水等低電導(dǎo)率流體時(shí)，需要降低測(cè)量流速，改變口徑，使流速在3 m/s以下。

3.5電磁流量計(jì)的精度選擇

根據(jù)測(cè)量要求和使用場(chǎng)合選擇儀表精度等級(jí)，做到經(jīng)濟(jì)合算。比如用于能源計(jì)量、產(chǎn)品交接和貿(mào)易結(jié)算的場(chǎng)合，應(yīng)該選擇精度等級(jí)高些，如1.0級(jí)、0.5 級(jí)，或者更高精度等級(jí)；用于生產(chǎn)過(guò)程控制的場(chǎng)合，根據(jù)控制要求選擇不同精度等級(jí)；有些僅僅是檢測(cè)一下生產(chǎn)過(guò)程流量，無(wú)需做精確控制和計(jì)量的場(chǎng)所，精度就可以選得更低些。

3.6襯里材料的選擇

在電磁流量計(jì)選型中， 對(duì)于有些介質(zhì)如循環(huán)水、 冷凍水、 亞硫酸鉀、 低溫低濃度的氫氧化鉀堿液等，測(cè)量管使用316不銹鋼即可，不需要加襯里。而對(duì)于腐蝕介質(zhì)則必須增加測(cè)量管襯里。在使用過(guò)程中要根據(jù)介質(zhì)特性及工況環(huán)境選用不同材料的襯里。

常用襯里材料的性能和適用范圍表：sur

3.7電極和接地環(huán)材料

選擇電極材料時(shí)首先要考慮電極對(duì)測(cè)量介質(zhì)的耐腐蝕性， 其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)。另外選擇電極材料時(shí)還 需要根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)特性選用不同材料的電極。如含鉬耐酸鋼 適用于漿液等低噪聲電極有導(dǎo)電橡膠 電極、 導(dǎo)電氟塑料電極和 多孔性陶瓷電極； 哈氏B電極用于測(cè)量7 5 稀硫酸； 哈氏C電極用 于測(cè)量3 2 、 4 4 、 4 8 氫氧化鉀； 鈦i 電極用于測(cè)量含游離氯鹽水、 氯 水； 鉭i 電極用于測(cè)量脫氯鹽水、 3 2 鹽酸。

需要說(shuō)明的是，由于介質(zhì)種類繁多，其腐蝕性又受溫度、濃度、流速等復(fù)雜因素而變化，實(shí)際應(yīng)用中國(guó)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況選擇合適的電極材質(zhì)，必要時(shí)要做擬選材料的腐蝕試驗(yàn)，如掛片試驗(yàn)等。

接地環(huán)連接在絕緣襯里金屬管道或塑料管道的流量傳感器兩端，其耐腐蝕要求比電極稍低，可以允許有一定腐蝕，但需定期更換，通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因其體積較大， 一般不采用貴重金屬材料。如果金屬工藝管道直接與流體接觸就不使用 。

常用電極材料表

4結(jié) 論

電磁流量計(jì)作為工業(yè)生產(chǎn)使用液體的主要測(cè)量?jī)x器，保證其正常運(yùn)行并獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)相當(dāng)關(guān)鍵。通過(guò)合理選型，既能提高了流量計(jì)的測(cè)量精度，又能提高流量計(jì)的使用壽命。從而大大降低電磁流量計(jì)故障率，保證了工業(yè)生產(chǎn)的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]樂(lè)嘉謙主編.儀表工手冊(cè)第二版 [M] 化學(xué)工業(yè)出版社，2010年11月.

[2]丁煒，于秀麗. 過(guò)程檢測(cè)及儀表[M] 北京理工大學(xué)出版社， 2010年7月

[3]李全.工業(yè)控制中電磁流量計(jì)的選型與應(yīng)用 [J]自動(dòng)化應(yīng)用， 2010年6月