電磁流量計的選型與應用研究

范玉濤

摘 要：為做好流量計量工作，本文介紹了電磁流量計工作原理，分析了其選型注意事項與具體應用，通過科學、合理的選用電磁流量計有助于更精準的進行流量計量，進而更好的保障企業經濟效益。

關鍵詞：電磁流量計;工作原理;選型;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.188

1 電磁流量計的工作原理

在封閉的管道內，設定一個流動方向為垂直的磁場，通過對導電液體在磁場內運動時所形成的感應電動勢進行測量來計算流量。

2 電磁流量計的選型

2.1 精度等級和功能

電磁流量計具有不同等級的精度。分為0.2、0.25、0.3、0.5、1.0、1.5、2.5七個等級，高精度所具備的最大允許誤差為±0.2%FS，低精度所具備的最大允許誤差為±2.50%FS。安裝及參數的要求較為嚴格，例如環境的溫度等各個因素。因此在選取型號的時候應當依據產品的樣本及現場的條件來進行綜合分析。

不同的電磁流量計，其測量功能也存在較大的差別，簡單的僅僅時對單向流量進行測量，傳輸相應的信號至顯示器或控制體系內。多功能的有檢測雙向流量、切換量程、上限及下限的流量報警、顯示流量、計算總量等等。

2.2 流速、滿度流量和口徑

當電磁流量計具有滿度流量的時候，則液體的流速可以選擇（1-10）m/s之間的數值，其具有較寬泛的范圍。從原理上講，盡管上限流速不受限制，但是一般應當小于5m/s，除非襯里材料可以承載了液流的沖刷;某些型號的電磁流量計則具有0.5m/s的流速。對于一些具備沉積性、粘附性等流體而言，其流速應當大于2m/s，最佳的流速應當為（3-4）m/s之間及以上，可有效避免沉積、黏附等現象的產生。對于一些磨損性較強的流體，其流動的速度一般為（2-3）m/s，以減小相應的損壞。對于接近閾值的低電導液體而言，其流速以0.5-m/s為最佳，由于流速的提升會導致噪聲的升高，從而產生晃動現象。

2.3 液體電導率

電磁流量計的運用前提是待測液體應當具備導電性，無法小于閾值的下限值。若電導率小于閥值，其會持續形成誤差直至無法使用，若超出閾值，即便產生變化也會能夠繼續測量，其誤差變化較小。一般的電磁流量計數值大處于10-4-（5×10-6）S/cm之間，視實際的情況而定。在使用過程中，還應當根據相應的信號線長度及電容，相關的說明會規定電導率所對應的信號長度。

工業中的用水所具有的電導率應當大于10-4S/cm，酸溶液人、堿溶液及鹽溶液所具有的電導率處于10-4～10-1S/cm之間，其計量沒有問題，一般的蒸餾水也具有10-5S/cm的電導率，其也沒有問題。由石油所制造的產品和有機化學物質所具有的電導率較低，無法正常使用。一般液體所具有的電導率應當大于說明書上閾值的一個數量級。

2.4 液體中含有混入物

混合了成泡狀流的小型氣泡依舊可以工作，但是所檢測到的體積流量是包含了氣泡的體積;若氣體含量持續上升直至產生彈狀流，由于氣體蓋住了電極，導致電路瞬間斷開，產生了晃動甚至無法正常的工作。

在檢測含有固體顆粒的時候，應當關注傳感器襯里的損壞程度，測量管的內徑會導致附加誤差的產生。在該狀況下，應當選取抗磨性較強的陶瓷或聚氨酯橡膠來制作襯里，同時應當在垂直管道內配置傳感器，促使管道受到均勻的磨損，將水平安裝狀態下的局部磨損加以消除。也可以在傳感器的進口處加設噴嘴形護套，促使其使用年限延長。

2.5 附著和沉淀

在對黏附性及沉積性較強的流體進行測量時，若附著物質的電導率高于流體，信號電路將產生短路而無法正常工作，若是非導電層，則需要關注電極的污染，例如更換電極等。

我國產品曾將超聲波換能器安裝于電極上，用來清除電極表面的污垢，但目前基本不存在了;也有將電路進行短時間的斷開，促使相應的電流瞬時通過電極，將其表面的附著物進行清除。對于極易產生附著的場區，應當提升流速以實現清掃的目的，還可以連接清洗的管道，不需要拆掉傳感器。若其所具有的電極為非接觸型，其附著在相應的膜層中也可以繼續工作，但如果為高導電層，則無法正常工作。

2.6 襯里材料的選擇

電磁流量計所運用的襯里材料主要有陶瓷、氯丁橡膠等等。近些年來，該儀表所運用的材料通常為高純氧化鋁陶瓷，但是僅僅局限于中小口徑的傳感器。對于一些弱腐蝕性或者無腐蝕性的液體，如工業的廢水及污水、弱酸或弱堿等，通常采取玻璃鋼及氯丁橡膠，且成本較低。對于氟塑料而言，其具備較強的抗腐蝕性，但是不具備較優的耐磨性，無法適用于礦漿液。在該材料中，聚四氟乙烯是應用最早的一種，由于其與測量管之間不存在粘結力，無法適用于負壓管道，后來設計出多個類型的改良產品，完成塑形，與測量管之間存在較強的粘結力，可以應用于負壓。聚氨酯橡膠存在較優的抗磨性，但不具備較強的抗酸堿腐蝕性，該材料所具有的抗磨性等同于天然橡膠的十倍，可以應用在礦漿等介質內，其溫度應當處于40-70℃之間。氧化鋁陶瓷具備較強的抗磨性及抗酸堿腐蝕性，且抗磨性相當于聚氨酯橡膠的十倍，可以應用在強腐蝕性的礦漿內;但是屬性較脆，在安裝的時候極易產生碎裂，可以在高溫環境下應用，但是應當避免溫度發生劇變，例如在利用蒸汽進行滅菌時，其溫度變化應當小于100℃，溫度大約要十分鐘升高到150℃。

3 結束語

電磁流量計指的是水、泥漿、鹽等各個物質所常用的量化工具及可視化的窗口。該流量計的型號選取是否合理，對計量數據的精確性及真實性起著直接的決定作用，對企業經營的決策水平及速率有著直接的影響，對企業的聲譽及效益有著直接的關聯。因此，對于儀表人而言，有效的選取電磁流量計是其堅持不懈的追求。

參考文獻：

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