电磁流量计应用中有关问题
时间:2010-12-21 阅读:1045
流体电导率的降低,将增加电极的输出阻抗,并且由转换器输入阻抗引起的负载效而产生误差,因此,按如下所述原则,规定了电磁流量计应用中流体的电导率的下限。
电极的输出阻抗决定了转换器所需的输入阻抗的大小,而电极输出阻抗,可认为流体的电导率和电极大小所支配。
在理论分析时,将电极作为点电极,大小可以忽略,实际上,电极有一定大小,当直径为d的圆板电极与电导率为K的半无限展宽的流体接触时,其展宽电阻为1/2Kd,因此,如果管道直径D>>d,则电极的输出阻抗为两个展宽电阻之和,即等于1/Kd。
一般测量的流体电导率的下限为5µS/㎝~10µS/㎝,所以,若电极直径为1㎝,则电极的输出阻抗就为1/Kd=100kΩ~200kΩ,在测量有附着沉淀物的流体时,电极表面将受污染,常常引起零点变动,故必须注意。
零点变化和电极污染程度两者的关系,要进行定量分析比较困难,但可以说,电极直径越小,所受的影响越少,在使用中,应注意电极的清污,以防止附着。
在衬里上附着沉淀物时产生的误差Δε,如果附着的厚度是一样,则可由式:
Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2]计算,式中Kω、Kf分别为附着物和测量流体的电导率,附着物厚度为t,直径为D。
若式中,Kω和Kf相等,则*,附着物的电导率较低时,上式也成立,但因为会增加电极的输出阻抗,因此受到限制,如绝缘性沉淀物浸在流体中就是这种情况。相反,如附着金属粉末等,因高电导率的附着层,使感应电势短路,使电极输出偏低,造成负偏差。
在测量具有沉淀附着物的流体时,除了选择如玻璃或聚四氯乙烯等难以附着沉淀的衬里外,还应增其流速。如果在流体中均匀地含有气泡,则测量的是包括气泡的体积流量,并且使所测流量值不稳定,而引入误差。
综上所述,在选用流量计特别是大口径电磁流量计时,应考虑今后对传感器的电极及衬里的维护问题。如选用上海光华·爱而美特仪器有限公司的刮刀电极或可更换式电极,或者在传感器的上游或下游的适当位置预置一个清洗用入孔,以便日后清洗传感器。
为使输出阻抗的影响限制在0.1%以下,转换器的输入阻抗应为200MΩ左右。
电磁流量计传感器电极检测的流量信号是毫伏级,且以传感器内流体的电位为基准的,所以外来干扰对它的影响很大,因而,良好的接地很大程度上决定着流量计的测量准确度。被测的流体本身作为电导体,必须排除其他不相关的电磁干扰。电极检测出的电势信号,不受外界寄生电势的干扰。对传感器应有良好的单独接地线,接地电阻小于10Ω。在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧应装有接地环。