仕樂克電磁流量計是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律測量管道內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。化工生產(chǎn)中，利用仕樂克電磁流量計進(jìn)行酸、堿、除鹽水、污水的流量測量，其測量準(zhǔn)確、運(yùn)行穩(wěn)定、維修率低。文章將結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，對仕樂克電磁流量計在化肥企業(yè)的應(yīng)用，如安裝選位及維護(hù)和故障檢修等做相關(guān)闡述。

 

1 仕樂克電磁流量計的工作原理

        當(dāng)導(dǎo)體于磁場當(dāng)中進(jìn)行切割磁感線運(yùn)動時，兩端便會產(chǎn)生相應(yīng)的感生電動勢，即法拉第電磁感應(yīng)定律。另有導(dǎo)電液體位于垂直于磁場的管內(nèi)(不具有磁性)流動時，垂直于流動方向上會產(chǎn)生成比例感生電動勢，根據(jù)右手定則E=kBDV，其中，E為電極間的信號電壓；B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，D是管的內(nèi)徑。V是平均流速，式中k,d為常數(shù)。根據(jù)仕樂克電磁流量計的組成結(jié)構(gòu)，可以將其分為變送器、流量傳感器兩個部分。在管上分別裝有線圈，通電之后，會產(chǎn)生穿過管內(nèi)部的磁場；另在液體和管壁的接觸處有電極裝置，能夠?qū)a(chǎn)生的感生電動勢傳送至轉(zhuǎn)換器部位，感生電流由變電器來提供。

 

2 仕樂克電磁流量計的科學(xué)應(yīng)用

2.1 類型選擇

        ⑴根據(jù)最大流量、流速及口徑來選型。當(dāng)流量達(dá)到滿程時，液體的流速選擇范圍很寬，能夠介于1至12m/s間。通常，流速上限不能大于5m/s，流量下限設(shè)為lm/s。當(dāng)仕樂克電磁流量計用作礦漿、砂石等耐磨性流體時，往往將流速控制在2至3m/s以下，這是出于減少電極、襯板磨損的目的而進(jìn)行的規(guī)定。通常，仕樂克電磁流量計產(chǎn)品口徑范圍在10mm至3000mm之間，在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中，對小口徑仕樂克電磁流量計的使用較多；⑵根據(jù)待測流體的電導(dǎo)率來選型。在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，仕樂克電磁流量計是針對導(dǎo)電性被測液體來設(shè)計的，其閥門閾值按照相關(guān)規(guī)定被制定在(5×10-6)至10-4s/cm的范圍內(nèi)，且閾值因仕樂克電磁流量計的型號而異。

 

2.2 選位及安裝

⑴選位注意事項。一般的仕樂克電磁流量計具有IP65的防護(hù)等級，安裝選位要注意以下幾點(diǎn)：

第一，盡可能的躲避陽光直射；

第二，保證與水源遠(yuǎn)離，能夠避免雨水的直接淋浸；

第三，周圍環(huán)境溫度保證在零下25至10～50o范圍中；

第四，與大型變壓器、電機(jī)等會產(chǎn)生較大電磁場干擾的設(shè)備相隔離；

第五，防震，避免在震動較大處選位，這一點(diǎn)對于大型的一體化仕樂克電磁流量計較為重要；

第六，與具有腐蝕性的高濃度氣體隔絕等；

 

⑵安裝過程注意事項。安裝方向：要保證仕樂克電磁流量計的上游空留大約10D距離游空留大約5D直管段。應(yīng)確保仕樂克電磁流量計的傳感器可水平傾斜及垂直方向任意活動，而不被阻擋，當(dāng)對固液兩相流體進(jìn)行測量時，由于水平安裝會增大襯板下部的磨損，因此垂直位置安放最為合適，使其從下向上流動；安裝負(fù)管壓：盡可能在傳感器上、下游閥門關(guān)閉時，避免流體冷卻后出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象，因為收縮會使管內(nèi)壓力變?yōu)樨?fù)值；接地：一般情況下，仕樂克電磁流量計的傳感器應(yīng)單獨(dú)接地，且接地電阻最多為100Ω，若出現(xiàn)電解液泄漏對正常測量造成影響那么要將電磁流量傳感器和相連接的電氣設(shè)備隔離開來；旁路管：要按照有利于仕樂克電磁流量計傳感器清洗的原則來安裝。

 

3 仕樂克電磁流量計的維護(hù)

 

3.1 故障原因分析

當(dāng)發(fā)生輸出信號超過滿程值時，可考慮如下幾點(diǎn)原因：第一，電極與傳感器之間缺少液體連通，液體發(fā)生結(jié)晶狀況從而引入電干擾；第二，電纜之間互相斷開，引發(fā)接線錯誤；第三，傳感器和變送器之間沒有正確配套，引發(fā)設(shè)定錯誤。

 

3.2 故障解決措施

        首先，要判斷故障發(fā)生的具體位置是在傳感器前還是后或儀表處。發(fā)生在傳感器之前，即信號電纜處(忽略儀表內(nèi)部發(fā)生故障的可能性)；之后，為DCS系統(tǒng)本身或傳感器本身。

 

        其次，檢查是否電纜包覆完整，電極是否和液體接觸充分。通常仕樂克電磁流量計的信號回路由連接端、電纜、電極間液體及電極等部分組成。不僅要對電路的通與連的狀況進(jìn)行檢查，還要對電纜的型號進(jìn)行仔細(xì)核實(shí)，保證接觸處正確、匹配，并確認(rèn)絕緣性符合要求。

 

        再次，確認(rèn)轉(zhuǎn)換器預(yù)設(shè)值、零點(diǎn)及滿量程的準(zhǔn)確性。傳感器和轉(zhuǎn)換器兩者之間的流量、口徑和設(shè)定參數(shù)要一致。然后，檢查下位儀表。若發(fā)現(xiàn)信號強(qiáng)度超出量程，則應(yīng)及時進(jìn)行電隔離。另外，排查液體自身引入的電干擾。當(dāng)不存在幾次電流，可以用示波器或萬用表檢測干擾情況。最后，對變送器自身進(jìn)行檢查。

 

4 案例說明

        以某廠為例，共有4臺西門子電磁流量計用于進(jìn)行液體流量的測定，在購進(jìn)并安裝后經(jīng)檢測，顯示指標(biāo)正常，流量量程較大。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)傳感器中的結(jié)晶體造成短路現(xiàn)象時，流量量程會越來越小；當(dāng)傳感器中的結(jié)晶體不造成短路現(xiàn)象時，流量量程則會逐漸變大。通過分析和檢查，專家得出判斷，仕樂克電磁流量計兩端的電極接地電阻存在不對稱性，因此得出結(jié)論，可能為傳感器自身發(fā)生故障。對仕樂克電磁流量計停產(chǎn)并檢修，技術(shù)人員將其內(nèi)部的測量管拆卸，發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁最厚結(jié)晶處達(dá)30mm之多，且電極表面有大量結(jié)晶體覆蓋，在清洗之后，仕樂克電磁流量計運(yùn)行正常。經(jīng)推測，發(fā)生這一故障的原因為寒冷氣候所導(dǎo)致的仕樂克電磁流量計內(nèi)部管道結(jié)晶堵塞。當(dāng)然，仕樂克電磁流量計種類繁多，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也較為廣泛，流量計出現(xiàn)的問題也很復(fù)雜，需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際進(jìn)行分析處理。