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浅议电磁流量计安装
发布时间:2017-06-26

  随着电子技术的发展,电磁流量计广泛应用于工业生产中。下面根据原理及特点介绍电磁流量计在选型、安装时的注意事项。
1 选型
1.1 流量计类型的选择
1.1.1一体型和分体型
  选择一体型电磁流量计分体型电磁流量计的基本原则是:分体型一般应用于有量程范围选择批量控制、长期浸泡在水中等恶劣环境场合(如高、低温流体,强振动等环境中);一体型在大部分场合都能满足使用要求。
1.1.2一般型和防爆型
  用户可根据现场介质及环境的防爆等级确定一般型、防爆型电磁流量计,产品手册中一般都给出产品工作的防爆等级。
1.2 传感器的口径选择
  在满足测量管内流速在0. 3~10 m/s的范围时,通常不建议使用异径管。选择流速时应考虑未来增加流量负荷的可能。缩径主要基于以下考虑:管道内流速偏低、工艺要求稳定在低速,对于大口径的电磁流量计,口径越大价格越高。对于流速偏低、工艺参数稳定的情况选用缩径提高流速,可以提高测量精度, 同时节约成本。
1.3 电极和接地环材料的选择
  选择电极材料要了解被测介质的理化性质,包括介质的组分、腐蚀性、磨蚀性等。电极成本占流量计成本比例较大,选择合适的电极能得到很好的测量效果,也能减少浪费。如饱和NaCl 溶液是强酸强碱盐,化学性质为中性,选择不锈钢 SUS316L 就能满足要求,哈氏合金、钽电极等也能满足要求,但成本高得多,当溶液温度较高时就必须选用哈氏合金、钽等贵重电极。一般情况下电极材料耐腐蚀性要比管道高一个等级。接地环的耐腐蚀性要求比电极低,通常选用耐酸钢或哈氏合金,从经济上考虑,较少采用钽等贵重金属。
1.4 衬里材料的选择
  衬里材料应根据被测介质种类和工作温度确定,同时考虑腐蚀性和磨蚀性要求,常见的有PTFE、FEP、PFA、聚氨酯橡胶、氯丁橡胶、陶瓷。
  氯丁橡胶用于非腐蚀性或弱腐蚀性液体,价格低廉,一般用于工业用水、废污水及弱酸碱;PTFE、FEP、PFA 均属于氟塑料,具有良好的耐腐蚀性,一般强酸碱介质均适用,但耐磨性较差,不能用于矿浆液;聚氨酯橡胶具有极好的耐磨性,但耐腐蚀性和耐高温性较差,一般适用于矿浆液、介质温度低于 40℃~60℃的场合;陶瓷具有极好的耐腐蚀性和耐磨性,可用于具有腐蚀性的矿浆,但性脆,安装时易碎,也可用于高温介质,但要防止温度剧变,一般温度突变不能大于100 ℃。各材料之间存在一些相同和相背的特点,选用时要仔细阅读衬里材料的理化性质说明。
1.5 防护等级的选择
  防护等级根据仪表的实际工作条件而定,若仪表在地面以下处于水淹状态选 IP68 防护等级;若仪表安装在地面以上,并且环境不潮湿,则选 IP65 防护等级。
2 安装
2.1 直管段要求
  安装仪表时要保证有足够的直管段,一般遵从前5d后 3d 的原则(d为管道直径),安装时尽可能远离各种阀门、弯头、三通、异径管等影响流态分布的管段,如不可避免须把流量计安装在管件的前面,一般要求异径管、阀门10d,90°弯头、三通后5D 直管段。
2.2 安装方向及位置
  传感器垂直安装最为理想,但要注意流体流向应为下进上出。水平安装时电极的轴线应水平;如电极的轴线与地面垂直,处于上面的电极易集气,下面的电极易结垢或被污物覆盖,影响电极与流体的接触,造成误差。安装位置应选择在任何时候测量导管内都充满液体的地方,以防止由于测量管内没有液体而显示不在零点上所引起的错觉。管路设计中应确保液体中不产生气泡,流量计应尽量安装在阀的上游,以免因为阀的节流作用,使管道中的压力降低,从而产生气泡。传感器的周围不能有较大的干扰电磁场(如大功率电动机、变压器),以免产生测量误差。
2.3 接地
  电磁流量计测量线路把被测液体电位作为零电位,多数场合被测液体为地电位,转换器的输入端中点通过传感器输出信号的接地点与被测流体电气连通。另外,电磁流量计传感器的输出信号很小,在满量程时只有2.5~8.0 mV,流量很小时,输出只有几微伏,外界略有干扰,就会影响仪表精度。为保证电磁流量计正常工作,同时减少电气干扰,电磁流量计要有良好的接地措施。
电磁流量计接地时,应注意以下几点。
(1)传感器的测量管、外壳、屏蔽线、转换器及二次仪表都要接地。
(2)传感器、转换器应单独接地,绝对不要连在电动机、工艺管道上,接地电阻应小于10Ω。
(3)传感器、转换器的接地在现场,去二次仪表的屏蔽层在控制室一侧接地,切勿多端接地,以免因电位不同而引入干扰。
(4)传感器安装在金属管道上,可将传感器的接地导线按制造厂的要求连接在 2 侧管道法兰上,形成可靠的接地回路(见图 1)。仪表的接地点应是一个独立的接地点,不允许与其他电气设备的接地线连接在一起。

  传感器安装在塑料管道或内壁有绝缘涂层、衬里的管道上,两端应安装接地环(或带有接地电极的金属短管),然后用导线连接,使管内流动的介质与大地短路,具有零电位(见图 2)。

2.4 配管
(1)为消除法兰跳动和断裂,安装流量计时应校正管道的不对中或倾斜,以及2个法兰之间的安装距离偏差。如果安装在较长的架空管线上,流量计2个法兰间应有支撑管线的支座,防止管路振动产生应力。
(2)消除管道中焊渣等异物。
2.5 加装异径管时应注意的问题
  为了在安装异径管后对流态不造成太大的影响,要求异径管的中心锥角不大于 15°,越小越好,这是实际生产中经常忽略的问题。
3 结语
  电磁流量计已广泛应用于工业生产,选型和安装中应注意上述事项,以使电磁流量计在生产中发挥应有的作用。

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