被廣泛應(yīng)用的測(cè)量液體流量的電磁流量計(jì)，是基于法拉第電磁感應(yīng)定律的原理而應(yīng)用于測(cè)量導(dǎo)電流體速度流量的儀表。它非常適用于工業(yè)回水、礦漿、堿液、酸溶液等的流量檢測(cè)與計(jì)量。為此，筆者就近期內(nèi)對(duì)電磁流量計(jì)在我廠的具體應(yīng)用與注意事項(xiàng)做簡(jiǎn)單的介紹，以期拋磚引玉。

 

1、電磁流量計(jì)的工作原理

        在均勻的磁場(chǎng)下，依據(jù)法拉第的電磁感應(yīng)定律可知，一個(gè)導(dǎo)體若沿著與磁場(chǎng)垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，其產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

        U=H×D× V (1)

式中，U為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；H為磁場(chǎng)強(qiáng)度；D為導(dǎo)體寬度；V為導(dǎo)體在該磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度。

可設(shè)在內(nèi)徑為D的管道中導(dǎo)電性流體的流量為Q，則:Q=V×π(D/2)2(2)

        由式(1)和式(2)可得:

        U=4× H ×Q/π×D         (3)

        由此可以得出，對(duì)于確定的管道，在一定的磁場(chǎng)下，根據(jù)流經(jīng)該管道內(nèi)的導(dǎo)電流體，就可以測(cè)出其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U，即可確定其流量。

 

2 電磁流量計(jì)的特點(diǎn)

由工作原理可知，電磁流量計(jì)具有以下特點(diǎn)：

        （ 1 ）其測(cè)量不受流體的溫度、壓力、密度、黏度的影響；流量計(jì)管道的內(nèi)部直通光滑，沒(méi)有節(jié)流件，不對(duì)流體產(chǎn)生阻力，無(wú)壓力損失；檢測(cè)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不會(huì)發(fā)生滴漏等現(xiàn)象。

        （2 ）可以直接進(jìn)行電氣的測(cè)量而無(wú)須同其他的流量計(jì)那樣再經(jīng)過(guò)其他物理量的轉(zhuǎn)換；能夠用一臺(tái)流量計(jì)測(cè)量正、反向流體的流量。

        （3）輸出電壓（電動(dòng)勢(shì)）正比于流體的流量，無(wú)須再經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)的轉(zhuǎn)換，相對(duì)于其他的流量計(jì)，其計(jì)量精度較高且量程比寬。

        （ 4 ）流量計(jì)的內(nèi)襯具有廣泛的可選擇性來(lái)適應(yīng)不同的測(cè)量介質(zhì)要求，可采用聚四氟乙烯塑料和氧化鋁陶瓷，來(lái)達(dá)到極強(qiáng)的耐腐蝕性與抗磨性，這樣就可以測(cè)量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等高腐蝕性流體。

 

3在選型與使用中的注意事項(xiàng)

        流量的測(cè)量非常復(fù)雜，為了達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的，不僅要懂得流量計(jì)的原理與特點(diǎn)，也要注意整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的有關(guān)事項(xiàng)。就使用的情況而言，需要在選型、安裝、使用、維護(hù)等幾個(gè)環(huán)節(jié)上引起注意，以保證計(jì)量?jī)x表的正確、合理使用。

 

3.1選型中的注意事項(xiàng)

        （ 1 ）電磁流量計(jì)內(nèi)襯的選擇將直接關(guān)系到電磁流量計(jì)的正確使用與壽命，所以要根據(jù)被測(cè)流體的溫度、壓力、速度以及固體顆粒的硬度、含量和顆粒的大小來(lái)決定選用不同的內(nèi)襯。

        （ 2 ）電磁流量計(jì)的量程要適合工藝參數(shù)的實(shí)際需要，工藝量程為選用的電磁流量計(jì)量程的80%-90%；其測(cè)量下限要考慮電磁流量計(jì)檢測(cè)器的信噪比；其適應(yīng)的流體壓力范圍為：-0.098MPa～2.941MPa，因?yàn)榱黧w的壓力過(guò)高會(huì)影響其電極的使用壽命，過(guò)低則可能引起內(nèi)襯的脫落。

 

        （3）如流體中含有鐵砂等含磁體，將會(huì)擾亂儀表的磁場(chǎng)而產(chǎn)生相應(yīng)的誤差；流體若含有氣泡時(shí)，所測(cè)流量為包括氣泡的體積流量；如流體有沉淀或結(jié)疤現(xiàn)象時(shí)，會(huì)引起其電極被異物覆蓋而造成儀表的零點(diǎn)波動(dòng)，目前有的電磁流量計(jì)利用在其測(cè)量電極上加超聲波的方法，來(lái)消除流體在電極上的沉淀和結(jié)疤。

        （4）流體內(nèi)的顆粒M 可能會(huì)撞擊電極而形成尖峰噪聲，影響流量計(jì)指示的穩(wěn)定性，在這種情況下可以采用多孔陶瓷或?qū)щ娤鹉z覆蓋電極的電磁流量計(jì)。

 

3.2安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

        （ 1 ）保證流體流速均勻。要注意在電磁流量計(jì)的上游方向有5d（直徑）的直管段，下游方向則可以不做要求；安裝時(shí)要防止對(duì)工藝管道增加過(guò)大的應(yīng)力，特別是在高溫高壓管道上，如無(wú)法避免應(yīng)安裝彎管以釋放應(yīng)力。

        （ 2 ）為了保證流體介質(zhì)充滿(mǎn)電磁流量計(jì)的內(nèi)腔M 盡量在垂直管道上安裝，流體應(yīng)自下而上流；若工藝條件不允許也可以在水平管道上安裝，這時(shí)電極必須在水平方向上。

        （ 3 ）為了便于流量計(jì)的檢修，應(yīng)在儀表前后安裝截止閥或旁路管道以方便儀表安裝拆卸；為了防止電磁干擾，應(yīng)遠(yuǎn)離大型電機(jī)、變壓器等磁源，并做好儀表接地。

 

3.3使用方面的注意事項(xiàng)

        （ 1 ）在新裝管道啟用時(shí)，應(yīng)選用短管代替流量計(jì)，以防管道中焊屑鐵渣等異物劃壞儀表內(nèi)襯；電磁流量計(jì)的內(nèi)襯耐壓強(qiáng)度高但抗拉強(qiáng)度較差，如在垂直管道上安裝時(shí)，若后方閥門(mén)關(guān)閉，由前方流體回流在管道內(nèi)容易形成負(fù)壓而使內(nèi)襯損壞。

        （ 2 ）電磁流量計(jì)儀表的進(jìn)線(xiàn)孔應(yīng)密封良好，以防腐蝕性氣體、粉塵進(jìn)入而損壞儀表的電路。

        （ 3）定期檢查電磁流量計(jì)零點(diǎn)漂移的情況，以確認(rèn)電極的工作狀態(tài)；定期校驗(yàn)儀表，在更換主扳、電源板時(shí)也應(yīng)重新標(biāo)定儀表。

 

7 結(jié)語(yǔ)

        物體流量的測(cè)量，不僅是計(jì)量工作的需要，也是工業(yè)過(guò)程控制系統(tǒng)中的重要參量，其測(cè)量的準(zhǔn)確與否將直接關(guān)系到企業(yè)的效益與產(chǎn)品的質(zhì)量。所以各國(guó)都非常重視流量?jī)x表的研制與開(kāi)發(fā)。電磁流量計(jì)是目前較為成熟而又發(fā)展較快的流量?jī)x表。從1953年第一臺(tái)工業(yè)用電磁流量計(jì)投入市場(chǎng)以來(lái)，在應(yīng)用中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，不斷采用新技術(shù)，不斷改進(jìn)，如今電磁流量計(jì)已得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前國(guó)際上不僅有測(cè)量滿(mǎn)管的電磁流量計(jì)，而且還出現(xiàn)了測(cè)量非滿(mǎn)管的電磁流量計(jì)，其發(fā)展真是日新月異。在選擇電磁流量計(jì)時(shí)，除正確使用和理解好電磁流量計(jì)外，還要考慮選擇前后所用儀表的一致性、相關(guān)性；也要考慮儀表發(fā)展的科學(xué)化，做到既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又準(zhǔn)確可靠，為企業(yè)的流量計(jì)量與檢測(cè)提供可靠的數(shù)據(jù)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。