电磁流量计原理及选型安装

  Van ·  2011-02-18 08:55  ·  21539 次点击
1概述
电磁流量计是一种主要的流量测量仪表,随着现代精细化工技术的迅猛发展,越来越广泛地应用于石化、造纸、冶金、环保、食品等行业领域。电磁流量计用来于复杂的工业管道系统进行流体监测,对系统的原料及成品情况进行实时监控,为系统的自动化控制提供依据。
由于电磁流量计分布分散,运行环境较为复杂,其安装工艺极可能影响其运行工况,以及发生故障的几率,从而影响整个仪表控制系统的运行。故对电磁流量计的原理进行分析,对其安装工艺的研究,调试技术总结不断更新显得十分必要。
2电磁流量计的工作原理
电磁流量计主要由信号转换器与传感器构成,其原理是基于法拉利电磁感应定律,在其传感器中与被测管轴线垂直方向安装一对检测电极,当其接入液态介质管道,导电液态物质沿管轴侧运动时,导电液体作切割磁力线运动而产生感应电动势,此感应电动势由其两个电极测出,其理论数值为;
E=kVBd
其中,E;感应电动势,
k;调整系统,因仪表构造而异,
V;被测液体平均流速,
B;磁感应强度,
d;被测管内径。
3电磁流量计的选型
3.1口径选择
选择电磁流量计一般通过流体的性质、流速等因素来确定其选用口径。
一般而言,当管道流速在0.5~1.5m/s为经济流速,若流体介质质对侧壁磨损性较小,建议长期流速大于3m/s,但应小于7m/s,此时可选取小于管径的流量计。
3,2内衬材料选择
电磁流量计主要用于测量流体物质的流量,而随着被测物质的腐蚀性、磨损性、温度及凝结性等特点,应选择不同内衬材料的流量计。
电磁流量计通常所用的内衬材料及其特点分述如下。
(1)天然橡胶,其耐温范围为-10~70℃,耐磨损、绝缘性能好,耐腐蚀性能一般。
(2)氯丁橡胶,较天然橡胶具有更好的弹性,也更耐磨,但耐寒性较差。
(3)聚氨脂橡胶,适用温度较天然橡胶更低,可达-25℃。
(4)丁腈橡胶,较天然橡胶更耐高温、耐耐磨,弹性较差,但耐油性能相当好。
(5)聚四氟乙烯,是塑料的一种。它耐酸、碱性能极好,但对部分液态氟、氧、臭氧等非常态物质的腐蚀、及负压等抵抗力较差,耐磨损性能也较差。
3.3电极材料的选择
电磁流量计的电极装于其管道内壁,与被测物质直接接触,故应根据被测物质的腐蚀性选定。一般用于制造电极的材料有钛(Ti),耐强酸性;钽(Ta),测量精度高;铂-铱(Pt-Yi)合金,耐腐蚀能力强;哈氏合金C(HC),可用于高温次氯酸盐、硫酸、硝酸的测量;316L,耐腐蚀能力一般,但价格低廉。
在造用电磁流量计时,应根据测量的精密度要求、被测物腐蚀性、价格承受能力来进行电极材料的选取。
3.4其它参数的选择
电磁流量计的选择还应考虑防护等级、连接法兰及电缆等因素。
电磁流量计的连接法兰选择应根据管道确定,特别对于腐蚀性流体管道,不允许随意对管道进行现场加工焊接,应慎重选择。
4电磁流量计的安装
4.1安装准备工作
电磁流量计安装前,应仔细核对其参数,主要核对其口径、内衬、电极等参数是否符合设计要求,有集中BA控制的应确认其与控制系统的匹配性。
在安装前,应对已安装好的管道进行防腐处理,法兰接口处应清理干净,在确认被测物质流向之后,按流量计上所标定的方向准备安装。
4.2安装方位的选取
由于电磁流量计安装于流体管道上,其测量数据的准确性与其内部液态物质的充满度有关,故在选取安装位置时,应注意以下几点;
(1)流量计不得安装在泵的抽吸侧,如图2所示。
(2)开口排放的管道,流量计应装在可存储液体的底段,以免倒吸空气影响测量精度。如图3所示。
(3)电磁流量计附近需装阀门时,阀门应装于流量计的下游。
(4)管道落差较大时,需在流量计的下游设置上弯及排所阀。
(5)安装电磁流量计时,应充分考虑管道中产生气泡的可能性,予以避免。
4.3电磁流量计安装
电磁流量计在安装前应确保管道的吹扫、试压等工作已完成。由于电磁流量计的测量感应电流很小,电压较低,易受外界电磁噪声的影响,故在安装时应进行可靠的接地连(跨)接。图4为金属管道电磁流量计接地连(跨)接作法。
4.4接线
在电磁流量计接线前,应确认其安装方位、方向准确无误,现场清扫,无积尘后方可进行。电磁流量计的接线包括电源线,输入/输出信号线,传感信号线、工作接地线的连接。综合接线如图6所示。
在上述接线过程中,应重视以下几种类型线路的接线。
(1)输入/输出信号;大部分电磁流量计均可通过外带的PLC进行编程、检测,也可通过通信总线接受主控制系统的输入指令,故电磁流量计设置了信号输入接点、测量值临界报警指令等接入点。输出信号可通过模拟点接出,也可与输出信号组合通过RS-232通信接口实现与PC的联机。
(2)传感器连线;若流量计与传感器为分体式安装,流量计与传感器之间还需进行连线,用于将传感电流通过流量计的测量终端(实际上是磁极与电压测量单元),用以测量各用被测参数。
(3)接地线;由于电磁流量计的工作电流较小,极易受外界电场变化的干扰,所以其电源、信号线均须配套接地线,确保测量数据的准确、消除测量过程中数据的频繁振荡。
5电磁流量计调试
5.1调试前检查及准备
电磁流量计在调试前,应对管道及流量计进行彻底检查,包括管道杂物等清理,油性介质管道还需进行干燥处理。
调试前的检查还包括电气线路的检查,首先应对线路的接地进行检测,确保接地可靠后方可进行其它线路的测试检查,以免造成线路容性效应,储存电量,或是测量电源对仪器产生破坏作用。另外,还需进行绝缘电阻及接地电阻测试。

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