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电磁流量计(Eletromagnetic Flowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。糨是根据法拉第电磁感应定律制成的,用来测量导电液体体积流量的仪表。由于其独特的优点,目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量,如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。
在结构上,电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。
电磁流量计的主要优点如下:
1)电磁流量计的传感器结构简单,测量管内没有可动部件,也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失,是流量计中运行能耗最低的流量仪表之一。
2)可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件,与被测流体接触的只是测量管内衬和电极,其材料可根据被测流体的性质来选择。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬,可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;采用耐磨橡胶做内衬,就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。
3)电磁流量计是一种体积流量测量仪表,在测量过程中,它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率(在一定范围)的影响。因此,电磁流量计只需经水标定后,就可心用来测量其它导电性液体的流量。
4)电磁流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比,而与对称分布下的流动状态(层流或湍流)无关。所以电磁流量计的量程范围极宽,其测量范围度可达100:1,有的甚至达1000:1的可运行流量范围。
5)电磁流量计无机械惯性,反应灵敏,可以测量瞬时脉动流量,也可测量正反两个方向的流量。
6)工业用电磁流量计的口径范围极宽,从几个毫米一直到几米,而且国内已有口径达3m的实流校验设备,为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。
电磁流量计目前仍然存在的主要不足如下。
1)不能用来测量气体、蒸汽以及含有大量气体的液体。
2)不能用来测量电导率很低的液体介质,如对石油制品或有机溶剂等介质,目前电磁流量计还无能为力。
3)普通工业用电磁流量计由于测量管内衬材料和电气绝缘材料的限制,不能用于测量高温介质;如未经特殊处理,也不能用于低温介质的测量,以防止测量管外结露(结霜)破坏绝缘。
4)电磁流量计易受外界电磁干扰的影响。
与通常的仪表一样,电磁流量计在安装、接线完毕后,正式投入运行之前,应该检查以下安装、接线是否正确,仪表是否能正常工作。
在此必须强调指出,对于一些缺乏使用经验的单位,仪表安装运行人员应该认真阅读相关的电磁流量计安装使用说明书中有关的技术说明,对于初次运行中所遇到的问题,要善于分析思索。整套电磁流量计是已在制造厂流量校准装置上调整校准好的,只要核对传感器和转换器配套号、仪表系数是否正确等,一般不经任何调整就可以投入运行。把原来调整好的整套仪表搞乱。
仪表投入运行前,传感器必须充满实际测量介质,通电后在静止状态下作零点调整。投入运行后亦要根据介质及使用条件定期停流检查零点,尤其对易沉淀、易污染电极、含有固体的非清洁介质,在运行初期应多检查,以获得经验,确定正常检查周期。
对有条件的用户,应该在仪表投入运行前测量和记录传感器的几个基本参数。
①电极的绝缘电阻(传感器空管时,两电阻对仪表外壳或地地绝缘电阻);
②励磁线圈的绝缘电阻(励磁线圈对仪表外壳或地的绝缘电阻);
③励磁线圈的冷电阻值(即励磁线圈漆包线的铜电阻值);
④电极的接触电阻 传感器内充满液体,测量电极与接地端之间的电阻值,两电极的接触电阻值应大体上相同。
这些数据对运行一段时期后传感器出现故障的原因分析是很有帮助的。例如,两电极的接触电阻变化时,表明电极很可能被沾污了;接触电阻变大了,可能沾污物是绝缘性沉积物;接触电阻变小了,可能沾污物是导电性的沉积物;两电极接触电阻不对称了,表明两电极受污染的程度不一;电极和励磁线圈的绝缘电阻下降表明传感器受潮的程度;当绝缘电阻下降到一定程度,将会影响仪表的正常工作。励磁线圈的冷电阻值是保证励磁线圈正常的参数。
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