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电磁流量计各种介质对测量影响因素和选型注意事项

点击次数:428 更新时间:2015-09-06
 

电磁流量计各种介质对测量影响因素和选型注意事项:

一、各种介质对测量的影响
⑴ 流速分布的影响由流体力学知道,液体在管道内流动时,管道横截面上各点的流速是不相等的,但不管是层流还是紊流,经一定距离的直管段后,流速分速即可成为轴对称分布,流速在管轴中心处为z大,在管壁处为零,其平均流速为V—,只要流速分布相对测量管中心轴为对称的,则在电上产生的感应电动势大小与各点的流速分布状态无关,而只是与被测液体的平均流速成正比。因此,流速分布为轴对称是均匀磁场型电磁流量计必须满足的工作条件之一。假如流速分布相对管中心轴为非对称时,虽然总的流量相同,但在电附近感应电动势大,所以测得的信号比实际流量值大。相反,在与电成90°的地方感应电动势小所得的信号比实际流量值小,造成测量误差。因此,为了使流速度分布轴对称,流量计前加直管段是必要的。
⑵ 磁场边缘效应对测量的影响 若假定沿流体的流动方向上磁场始终是均匀的,实际上,这意味着沿管轴方向上的磁场为无限长而实际流量计的磁场是有限长的所以就必须考虑有限长磁场产生的边缘效应对测量的影响。假定管壁是缘的,电附近磁场大致是均匀的,两端则逐渐减弱,形成不均匀的边缘,z后下降为零。这样,使得液体内部电场E也不均匀,将产生涡电流。由涡电流所产生的二次磁通反过来改变磁场边缘部分的工作磁通使磁场的均匀性进一步遭到破坏。这时,在电上测得的感应电动势与无限长磁场下的感应电动势大小不一样,产生了误差。假如管壁是导电的,由于导电管壁的短路作用,磁场边缘效应就会更加明显,随着管壁导电率和壁厚的变化,这种影响也将更见明显,从而导致电上感应电动势的损失增加。对电磁流量计来说,测量管壁缘是非常必要的,所以管壁通常要涂上缘层。若被测介质中含有导磁性物质,磁场边缘效应就更复杂。由于导磁物质的存在,使磁场发生严重畸变,造成测量的非线性。所以对于所测液体中含有液态金属的,一般采用直流励磁以减少磁场边缘效应。
⑶ 被测介质电导率的影响 ,电磁流量计转换器的输入阻抗已有所提高测量导电性液体时,一般不会因介质电导率稍有变化而引起误差,但对于一定的转换器输入阻抗,被测介质的电导率有一个下限值,不能低于该下限值。被测介质的电导率太大也是不允许的。例如当电导率超过10-1S/cm左右时,就会降低流量信号,改变指示值,即指示流量值小于实际流量值。当被测介质的电导率很大时,外电路的电阻较小,这时不管转换器的输入阻抗有多高,并联的结果将取决于这部分液体外电路从而减小变送器与转换器之间的传输精度。所以,对一个电磁流量计来说,测量不受介质电导率影响是有一定范围的,被测介质电导率既不能太大,也不能太小。假如介质的电导率*,磁场边缘区将产生很大的涡电流,引起二次磁通,使工作磁场边缘区域两侧的磁场分别被削弱和增强。所以测电导率高的介质不宜用交流励磁,而应用直流激磁。随着电子技术的发展,转换器输入阻抗的提高,必将可以降低被测介质电导率的下限。
  三、流量传感器的选用 电磁流量计电材料的选用电材料与被测介质选配不当,将由于化学作用或化现象而影响正常测量,应根据被测介质的腐蚀性选择电材料。 根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度选择电磁流量计内衬材料。尽量选择有防雷击功能的电磁流量计。
四、流量传感器安装
1、对安装场所的要求。 
1)、测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所,测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游,测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段。
2)、尽可能避免测量管内变成负压。
3)、选择震动小的场所,别对一体型仪表。
4)、避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰。
5)、易于实现传感器单接地的场所。
6)、尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体。
7)、环境温度在-25-60℃范围内,环境相对湿度在10%-9O%范围内,尽可能避免阳光直射。 
8)、液体应具有测量所需的电导率,并要求电导率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀场所,例如其上游附近加入药液,加液点位于传感器下游。
2 、直管段长度要求,电磁流量计对前后直管段要求比较低,对于90o弯管、T形三通、同心异径管、全开闸阀后通常只要离电中心线,不是传感器进口端连接面>5倍直径长度的直管段,不同开度的阀则需1OD,下游直管段为3D。测量不同介质的混合液体时,混合点与流量计之间的距离z少要大于30D.

3、安装位置和流动方向,传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可,不受限制。但测量固、液两相流体垂直安装,自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重,低流速时固相沉淀等缺点。水平安装时要使电轴线平行于地平线,防止由于液体中偶存气泡擦过遮住电表面造成缘也可防止底部的电被沉积物覆盖。垂直安装时,应使流动方向向上,这样可以使无流量或小流量时,流体中夹杂的较重固态颗粒下沉,而较轻的肢肪类物质上升离开流量计的传感器电区。

4 、接地 传感器必须单接地,接地电阻100Ω以下。分离型原则上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。

扩展阅读:流量计

 
 
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