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电磁流量计应用

时间:2015-01-15      阅读:680

电磁流量计 

电磁流量计安装注意事项

从智能电磁流量计的工作原理、结构、特点及设计选型可知,智能电磁流量计的安装应注意以下10点:

  1、根据需要选择智能电磁流量计安装的地点和位置,但电极轴线必须大致在水平方向;

  2、注意流量计上的流动方向与流体实际流向一致;

  3、测量管在所有的时间内必须*充满介质,只有满管时,才能获得准确的测量,对于部分充满管子,应采用类似于放抗阀的安装方式,切勿安装在低点,以防固体聚集,另外,为防止产生真空,应避免将传感器 安装在泵的的进口端;

  4、在安装时,确保在靠近管道法兰处有足够的空间;

  5、流量计两侧的管道要支撑牢固,不要装在强烈震动的地方;

  6、为便于安装,对于DN>200的大尺寸仪表,可使用伸缩管,以容许对接法兰的轴向位移;

  7、从电极轴线量起,上游短直管段长度为5DN,下游短直管段长度为2DN(DN为管道内径);

  8、对分体型智能电磁流量计,应把信号转换器(以及功率增大器);安装得尽量靠近传感器,连接线应采用屏蔽电缆,为双层屏蔽电缆,并且不要把信号转换器(或功率增大器)直接暴露在阳光下,若有需要,可加装避阳罩;

  9、对于流体的旋涡状或螺旋状的流动,要加长上下直管段,安装流动整直器;

     10、为使仪表可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰,传感器应有良好的单独接地线,接地电阻<10Ω。

 

 

电磁流量计常见故障分析

1.调试期故障

  调试期待故障一般出现在仪表安装调试阶段,一经排除,在以后相同条件下不会再出现。常见的调试期故障通常由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。

  1)安装方面

  通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系高点;或安装在自上而下的垂直管上,可能出现排空;或传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。

  2)环境方面

  通常主要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰,大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可获得满意结果,但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道,有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V),尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护。

  3)流体方面

  被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪

  表输出信号会出现波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。

  低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时,也将产生浆液噪声,使输出信号产生波动。

  测量混合介质时,如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量,也将使输出信号产生波动。

  电极材料与被测介质选配不当,也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。

  2. 运行期故障

  运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障,常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。

  1)传感器内壁附着层

  由于电磁流量计常用来测量脏污流体,运行一段时间后,常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层,则电极回路将出现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则电极回路将出现短路,

  仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层。

  2)雷电打击

  雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入,尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。

  3)环境条件变化

在调试期间由于环境条件尚好(例如没有干扰源),流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎么良好)。在这种情况下,一旦环境条件变化,运行期间出现新的干扰源(如在流量计附近管道上进行电焊,附近安装上大型变压器等),就会干扰仪表的正常工作,流量计的输出输出信号就会出现波动。

 

 

电磁流量计电极的选择


材料

耐 腐 蚀 性 能

316L

 适用:1、生活用水,工业用水,原水井水,城市污水,
    2、弱腐蚀性酸、碱、盐溶液

哈氏合金B

 适用:1、盐酸(浓度小于10%),一切浓度的氢氧化铵碱溶液
     2、氢氧化钠(浓度小于50%),一切浓度的氢氧化铵碱溶液
    3、磷酸,有机酸
  不适用:盐酸

哈氏合金C

 适用:1、混酸如铬酸与硫酸的混合溶液
     2、氧化性盐类如Fe++、Cu++、海水
  不适用:盐酸

钛(Ti)

 适用:1、盐,如:(1)氯化物(氯化物/镁/铝/钙/铵/钛等)
          (2)钠盐、钾盐、铵盐、次氯酸盐、海水
     2、浓度小于50%氢氯化钾、氢氧化铵、氢氧化钡碱溶液
  不适用:盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸,氰氧化钡碱溶液

钽(Ta)

 适用:1、盐酸(浓度小于40%),稀硫酸和浓硫酸(不包括发烟硫酸)
     2、二氧化氯,氯化镁,次氯酸,乙酸铅等
    3、硝酸(包括发烟硝酸)等氧化性酸,温度低于80℃的王水
  不适用:碱,氢氟酸

铂(Pt)

      适用:几乎所有的酸、碱、盐溶液(包括发烟硫酸、发烟硝酸)
  不适用:王水、铵盐


 



电磁流量计衬里的选择


内衬材料

名称

符号

性能

高工作温度

适用液体

适用口径

橡胶

氯丁橡胶

CR

耐磨性中等,耐一般低浓度的酸碱盐的腐蚀

<80℃

自来水、工业用水、海水

DN50-2200

聚铵脂橡胶

PU

*的耐磨性能,耐酸碱性能较差

<60℃

纸浆、矿浆等浆液

DN25-500

氟塑料

聚四氯乙烯

F4或
PTFE

化学性能很稳定,耐沸腾的盐酸、硫酸、王水、浓碱的腐蚀

<180℃

腐蚀性强的酸碱盐液体

DN25-1200

四氯乙烯和六氟丙烯
译名:特氟隆FEP

F46或
FEP

化学性能略逊于F4

<120℃

腐蚀性的酸碱盐液体

DN15-200

四氯乙烯和乙烯

F4或ETFE

化学性能略逊于F4

 

腐蚀性的酸碱盐液体

DN250-2200

塑料

聚乙烯

PO

化学性能稳定

<60℃

污水

DN50-2200

聚苯硫醚

PPS

 

<110℃

热水

DN50-2200



 

电磁流量计安装要求

  电磁流量计的测量原理不依赖流量的特性,如果管路内有一定的湍流与漩涡产生在非测量区内(如:弯头、切向限流或上游有半开的截止阀)则与测量无关。如果在测量区内有稳态的涡流则会影响测量的稳定性和测量的精度,这时则应采取一些措施以稳定流速分布:

  a. 增加前后直管段的长度

  b. 采用一个流量稳定器

  c. 减少测量点的截面。

  1.对外部环境的要求 

  1.1流量计应避免安装在温度变化很大或受到设备高温辐射的场所,若必须安装时,须有隔热、通风的措施。

  1.2流量计安装在室内,若必须安装于室外,应避免雨水淋浇,积水受淹及太阳暴晒,须有防潮和防晒措施。

  1.3流量计应避免安装在含有腐蚀性气体的环境中,必须安装时,须有通风措施。

  1.4为了安装、维护、保养方便,在流量计周围需有充裕的安装空间。

  1.5流量计安装场所应避免有磁场及强振动源,如管道振动大,在流量计两边应有固定管道的支座。

  2. 管道式电磁流量计

  2.1对直段的要求

  为了改善涡流与流场畸变的影响,流量计安装的前、后直管段长度有一定要求,否则会影响测量精度(也可安装整流器,尽量避免在靠近调节阀和半开阀门之后安装)。

  

管道安装类型

前直管道L

后直管道S

水平管

5D

3D

弯管

10D

5D

扩口管

10D

5D

阀门下游

10D

5D

收缩管

5D

2D

泵下游

15D

5D

混合液

30D

3D

 

 2.2对工艺管的要求

  流量计对安装点的上、下游工艺管有一定的要求,否则影响测量精度。

  a上、下游工艺管的内径与传感器的内径相同,并应满足:0.98DN≤D≤1.05DN(式中DN:传感器内径,D:工艺管内径)

  b工艺管与传感器必须同心,同轴偏差应不大于0.05DN

  2.3旁通管的要求

  为了方便检修流量计,为流量计安装旁通管,另外,对重污染流体及流量计需清而流体不能停止的,必须安装旁通管。

  a方便流量计的检修

  b对重污染流体必须安装

  c流体不能停止而流量计需清洗

  3.插入式电磁流量计安装要求

  3.1 对直管段的要求

  入口/出口直管段:入口应≥10×DN;出口应≥5×DN

  3.2对接地点要求

  为了使仪表可靠的工作,提高测量精度,不受外界寄生电势的干扰/传感器应有良好的接地,接地电阻小于10.(若金属管道接地良好时,无须专设接地装置)3.3 对安装位置要求如图所示

插入电磁流量计根据现场管路情况不一,不加装球阀的流量计,应在不带压倒管路上安装(即不带压安装可选择不加装球阀的流量计),在管道上开孔直径50,准备把连接焊管焊接在管道的开孔上;对于要求不断流装卸或不允许介质溢出的场合,须加装球阀,即选择带球阀结构的插入式电磁流量计;在管道上开孔直径50,准备把连接焊管焊接在管道的开孔上。

安装方法

  1.水平和垂直安装 

  传感器可以水平和垂直安装,但是应该确保避免沉积物和气泡对测量电极的影响,电极轴向保持水平为好。垂直安装时,流体应自下而上流动。传感器不能安装在管道的高位置,这个位置容易积聚气泡。

  2.确保满管安装

  确保流量传感器在测量时,管道中充满被测流体,不能出现非满管状态。如管道存在非满管或是出口有放空状态,传感器应安装在一根虹吸管上。

  3.弯管、阀门和泵之间的安装

  为保证测量的稳定性,应在传感器的前后设置直管段。如做不到则应采用稳流器或减小测量点的截面积。

  4.传感器不能安装在泵的进水口 

  为避免负压,传感器不能安装在泵的进水口,而应安装在泵的出水口。 

  5..管道出口为放空时的安装 

  当出口为放空状态时,传感器不应安装在管道放空之处,应安装在较低处。传感器安装在管道下方处时,应保证传感器内被液体充满,不能出现空管状态。

  6..串联安装和平行安装 

  如果有几个传感器需要按顺序串联在同一管道上,每个传感器之间的距离至少应为2个传感器的长度。 如果两个以上的传感器彼此并行安装,传感器的距离必须大于1m。

  传感器产生的流量信号非常小,在满量程时也只有几个毫伏,所以传感器接地应良好。电磁流量计的接地要求有两个方面: 

  1.从电磁流量计的工作原理和流量感应信号电流的回路来分析,传感器和转换器的接地端必须与被测介质同电位。 

  2.接地。以大地为零电位,减少外界干扰。一般情况下,工艺管道都是金属管,本身都是接地的,这点要求很容易满足。但是在外界电磁场干扰较大的情况下,电磁流量计应另行设置接地装置,接地线采用截面大于5mm2的多股铜线,传感器的接地线绝不能接在电机或其它设备的公共地线上,以避免漏电流的影响。接地电阻应小于10Ω。 

  a.传感器在金属管道上安装(金属管道内壁没有绝缘涂层)。

  b.传感器在塑料管道上或在有绝缘衬里的管道上安装,传感器的两端应安装接地环、或接地法兰、或带有接地电极的短管。

  7.使管内流动的被测介质与大地短路,具有零电位,否则,电磁流量计无法正常工作

 

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