電磁流量計的選擇和應用

王金星

摘要：介紹流量計的工作原理，如何選用，如何配用襯里和電極，如何安裝問題，以及在日常應用中的故障處理及注意事項。

關鍵詞：電磁流量計 原理 選用 安裝 注意事項

一、原理

所有的電磁流量計都是基于法拉第電磁感應定律制成，可以測量酸、堿、鹽溶液以及含有固體顆粒（例如泥漿）或纖維液體的流量儀表。

當導體流體在磁場中做切割磁力線運動時，便會產生電壓信號。磁場是由線圈通電產生的，并且通過測量管壁傳至測量管內，流體在磁場中運動產生的電壓信號正比于流體速度，并且可以在電極上檢測到，然后再通過運算就可以得到我們需要的流量。

二、選用

選用電磁流量計時，為了保證測量的精度，所測量的介質必須滿足：（1）具有導電性（并且要求其導電率不小于水的導電率，因而不可以測量氣體，蒸汽及石油制品等的流量），這是選用該類流量計的前提；（2）介質必須充滿管道；（3）液體成分必須均勻；（4）若液體導磁，流量計磁場將改變，該流量計將需要修正。

電磁流量計一般都有一體型和分離型之分，分離型一般用于要求有量程范圍選擇，批量控制，經常或長時間浸泡在水中或其他功能的場合，它也用于較惡劣的應用場合，如高溫流體，有震動源處及易爆環境中，其它大部分場合則選用一體型。

在選型時還必須根據工藝，環境，測量介質等因素選用不同的襯里和電極：（1）如果是水、污水、泥漿、礦漿且溫度小于80度則選用氯丁橡膠襯里；如果是中性強磨損的礦漿、煤漿、泥漿，且溫度小于70度則選用聚氨脂橡膠襯里；如果是濃酸、堿溶液，在一定壓力下的亞硫酸、海水、醋酸等具強腐蝕性的介質則選用不銹鋼電極；而對沸點下一切濃度的鹽酸、硫酸、氫氟酸、有機酸等氧化性酸、堿、非氧化性鹽則選用哈氏合金C即HC電極；對于氧化性酸如硝酸、混酸、鉻酸與硫酸的混合物及氧化性鹽、海水則選用哈氏合金C電極；對于硫酸、磷酸、氫氟酸等非氧化性酸、堿、鹽等則選哈氏合金B即HB電極。對于各種氯化物、有機酸、堿則選用鈦TI電極；而鉭TA電極更具有優良的耐腐蝕性，和玻璃相似。它可以耐除了氫氟酸、濃硫酸、堿外的一切介質（包括沸點的鹽酸、硝酸和175度以下的硫酸）的腐蝕。

另外，如果環境要求防爆，則必須選用防爆儀表，并根據不同的環境的危險程度決定防爆等級，并且還要考慮到環境的惡劣程度，空氣中含有的水汽、酸、堿等污物的情況，以及考慮到人身安全等因素決定儀表的IP防護等級，如儀表在地面以下，經常受水淹沒的，宜選IP68；若儀表安裝在地面上，并且環境潮濕，宜選IP65。

三、安裝

電磁流量計必須在介質滿管的條件下工作，不滿或空管情況下，都無法正常工作，應考慮到這一點，因而在安裝時必須使流量計處在管道較低處。另外，在水平安裝時電極的軸線應近似水平，如果電極的軸線與地面垂直的話，處于上面的電極附近易集結氣泡，阻擋液體與之接觸，而處于下面的電極易被泥漿等覆蓋。轉換器還要安裝在管道上面，防止水進入。液體流動的方向應與傳感器的箭頭方向一致。在流量計附近應留有足夠的安裝和維修空間，為了防止由于管道振動沖擊及收縮而產生的應力，流量計應妥善支撐。若是重污染流體，應考慮旁路上安裝流量計，如管道中需加裝閥門，則要安裝在流量計的下游，因為這樣可以防止產生氣泡時對測量的影響。

還有，電磁流量計作為計量器具不應受到陽光直射，環境溫度應在-20～60之間。另外為保證流速穩定、測量準確，水平安裝時距彎頭的距離應不小于10倍的直徑，垂直安裝時除保證介質向上流動外，流量計距下彎頭的距離不小于4倍直徑，為消除干擾，安裝時要遠離動力電纜。

四、注意事項

1. 在使用中發現儀表累計值小于實際值，首先要看看安裝位置是否較高，不然則要修改管道；

2. 運行中無顯示應檢查電源部分、接觸部分、保險絲等；

3. 運行一段時間后 發現瞬時值跳動幅度過大，而且累積量明顯偏小，應檢查電纜兩端接地是否良好；

4. 運行一段時間，累積量偏小，但瞬時值平穩或為零，這時應查工藝設備問題，即是否因為設備故障導致流量偏小；

5. 有顯示值但有誤差，應在通電情況下關閉閥門，使流量等于零，測量“基準電壓”，然后與儀表出廠時的數據相比較，若有問題，則斷開電源，斷開轉換器，檢查兩個電極分別對“地”（液體）的電阻，這兩個值應該基本相等并在數千歐姆范圍內，如電阻相差懸殊太大，則可能是一個或兩個電極的平面粘附了贓物或接線端子接觸不良，若電阻值接近無窮大，則可能短路，如果電阻值接近零，則可能是電極處泄露，絕緣破壞；

6. 流量顯示值變化異常且無規律，則可能是流量介質里含有鐵磁性物質或附近出現了強磁場干擾（如電焊機、電機、變壓器等）；

7. 流量計長期工作在較高溫度或較高壓力（或負壓）下，或者安裝時對測量管道造成了較大的機械應力，使測量管的襯里和管壁脫離或裂開，或者被流體的沖擊、磨損，使襯里損壞，造成電極的絕緣破壞或勵磁線圈的絕緣破壞，儀表顯示值的誤差增大或無顯示，這種情況下就要拆下傳感器徹底修理并且要返廠進行流量標定；

8. 定期巡檢，常開蓋檢查，當電極密封不嚴時會向外漏液，并損壞電路板，應引起注意。