如何正確選用電磁流量計(jì)及應(yīng)用:
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律:當(dāng)一個(gè)導(dǎo)電物體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體切割磁力線,導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度成正比,在電磁流量計(jì)中,用導(dǎo)電線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),導(dǎo)電液體即導(dǎo)體,用測(cè)量電極來(lái)檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),管道的內(nèi)直徑即導(dǎo)體長(zhǎng)度,線圈通上一定的電流即產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng),所以測(cè)出了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即可知道導(dǎo)電液體的流動(dòng)速度,從而計(jì)算出流量。電磁流量計(jì)的應(yīng)用范圍非常廣泛,各行各業(yè)都有應(yīng)用。它可以測(cè)量清潔水、污水、酸、堿、帶有導(dǎo)電離子的化工原料等。電磁流量計(jì)的測(cè)量管道口徑范圍非常寬,已知最小的內(nèi)直徑可以做到1毫米,最大的可以做到3米。選擇電磁流量計(jì)首先要判斷流體是否能夠?qū)щ?,不能?dǎo)電的就不適用電磁流量計(jì)。
第二,應(yīng)考慮流體是否有腐蝕性,如果有腐蝕性的,需要對(duì)襯里材料提出耐腐蝕要求。一般耐酸橡膠和聚四氟乙烯的耐腐蝕性較好,天然橡膠、氯丁橡膠和聚胺脂橡膠的耐蝕性則較差。
第三,要考慮流體溫度,聚四氟乙烯的溫度適應(yīng)范圍最寬,-80℃到+150℃,聚胺脂橡膠只能耐40℃以下溫度,其它橡膠一般不超過(guò)80℃。
第四,要考慮流體中是否含有顆粒物雜質(zhì)。顆粒物會(huì)對(duì)管道內(nèi)壁產(chǎn)生磨損,這時(shí)需要考慮襯里材料的耐磨性。聚胺脂橡膠是襯里材料中耐磨性,氯丁橡膠也還不錯(cuò),其它材料相對(duì)較弱。
第五,要考慮安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件。電磁流量計(jì)耐電磁場(chǎng)干擾的性能相對(duì)較弱,這是由它的工作原理所決定的,所以當(dāng)附近有很強(qiáng)的電磁波干擾,或者管道附近有變電站、變壓器的中心線接地樁時(shí),就不適宜安裝電磁流量計(jì)。
第六,要考慮流量與管道的匹配性和經(jīng)濟(jì)性。最好使管道內(nèi)保持0.5m/s以上的流速,因?yàn)榱魉僭降?,感?yīng)電動(dòng)勢(shì)越弱,流量計(jì)越測(cè)不準(zhǔn),也容易受到干擾。通 常,如果需要考慮節(jié)約管道輸送能耗,經(jīng)濟(jì)流速一般為2m/s到3m/s,流速越高,流體輸送速度越快,但能耗以流速的平方關(guān)系增長(zhǎng)。因此,當(dāng)流速過(guò)低時(shí), 應(yīng)縮小管道,以提高流速;當(dāng)流速過(guò)高而工藝沒(méi)有特殊要求時(shí),可以擴(kuò)大管道以減小流速。
第七,盡可能避免將電磁流量計(jì)泡在水中。長(zhǎng)期泡水,電磁流量計(jì)的傳感器容易受潮,計(jì)量性能會(huì)下降,甚至損壞。
電磁流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)使得選型非常容易,但是市面上的電磁流量計(jì)價(jià)格高低不齊,性能也參差不齊,使得用戶在選擇供應(yīng)商時(shí)產(chǎn)生了困難。雖然電磁流量計(jì)的制造技術(shù)比較成熟,但是好的電磁流量計(jì)需要有好的技術(shù)、工藝和設(shè)備支持。判斷電磁流量計(jì)的好壞,首先可以從外觀上進(jìn)行觀察。
一是看焊接面,有良好工藝保證的電磁流量計(jì)外殼、法蘭焊接面通常有較好的平整度。反之,如果焊接面有明顯的凹凸和不平感,就有理由懷疑流量計(jì)的性 能,焊接不良不僅影響外觀,而且影響密封性能,除了可能導(dǎo)致滲漏,也可能因密封不良而導(dǎo)致線圈受潮,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致在流體壓力作用下法蘭焊接端開(kāi)裂。
二是看襯里,通過(guò)觀察襯里的光滑度和圓柱度來(lái)判斷流量計(jì)的性能。工藝好的流量計(jì)襯里光滑度和圓柱度好,無(wú)明顯的襯里加工拼接縫,反之襯里加工質(zhì)量差,流量計(jì)的性能會(huì)受到影響。
三是看表面油漆,流量計(jì)表面防護(hù)漆的噴涂質(zhì)量也有很好的參考價(jià)值。好的流量計(jì)表面噴涂色澤均勻、牢固,不容易剝落,反之則應(yīng)保持警惕。
流量計(jì)生產(chǎn)廠家的裝備能力可以間接反應(yīng)出流量計(jì)的性能。電磁流量計(jì)出廠前需要經(jīng)過(guò)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)定和檢驗(yàn),電磁流量計(jì)的性能越高,對(duì)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的要求也越高,流量計(jì)的口徑和流量越大,相應(yīng)的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置也越大。水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置需要幾十萬(wàn)、幾百萬(wàn)乃至上千萬(wàn)元的投入,因此裝備投入是與廠家實(shí)力直接相關(guān)的。一些價(jià)格低廉的電磁流量計(jì)通常缺少嚴(yán)格的水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)定和檢驗(yàn),性能也難以得到保證。
電磁流量計(jì)的性能差異除了技術(shù)以外,還有來(lái)自是否真材實(shí)料或者偷工減料。好的電磁流量計(jì)嚴(yán)格保證所有零部件的材料,如測(cè)量管采用等級(jí)較高的不銹鋼, 線圈采用好的漆包銅芯線,線圈線徑和匝數(shù)遵守嚴(yán)格的工藝參數(shù)。而低質(zhì)低價(jià)的電磁流量計(jì)通常會(huì)偷工減料,比如測(cè)量管的不銹鋼材料等級(jí)較低,線圈采用漆包鋁芯 線,或者通過(guò)減小線徑、匝數(shù)等方式來(lái)降低成本。偷工減料的后果是性能難以保證。我們知道,磁感應(yīng)強(qiáng)度與線圈匝數(shù)和電流之間的關(guān)系為: 要保證一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度,減少了線圈匝數(shù)就需要增大電流,理論上似乎也是行得通的,但在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。當(dāng)考慮成本因素時(shí),由電路產(chǎn)生穩(wěn)定的電 流是比較困難的,尤其當(dāng)電流是一個(gè)交流量時(shí)更為困難。而線圈匝數(shù)是一個(gè)靜態(tài)量,在產(chǎn)生固定磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí),線圈匝數(shù)與勵(lì)磁電流二者之間的權(quán)重需要平衡,保證 足夠的線圈匝數(shù)使得勵(lì)磁電流不需要太大。勵(lì)磁電流越大,電遲滯效應(yīng)就越明顯,電路性能越差。增大電流也帶來(lái)功耗增加、內(nèi)部電路干擾等不良影響。因此片面減 少線圈匝數(shù)的做法不可取。另外,將銅線芯改成鋁芯線,或者減小線徑,會(huì)增大線圈電阻,使得線圈發(fā)熱量增大。線圈從電路原理上講,是一個(gè)LCR電路,線圈發(fā) 熱會(huì)帶來(lái)一系列不利影響,成型線圈包會(huì)因熱脹冷縮影響而改變自身性能,LCR處于不穩(wěn)定狀態(tài),流量計(jì)的性能自然也會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。電磁流量計(jì)有 一個(gè)非常重要的參數(shù)可以用來(lái)鑒別是否偷工減料,即傳感器系數(shù),行業(yè)中用GK來(lái)表示。DN400以下的傳感器,GK值通常要小于1,一般控制在0.5到 0.8之間,只有大于DN400的流量計(jì),才會(huì)把GK值設(shè)計(jì)成大于1。GK值越大,線圈偷工減料越嚴(yán)重,性能也越不穩(wěn)定。通常GK值大于2時(shí),電磁流量計(jì) 的線性就會(huì)比較差,此時(shí)即使用電路來(lái)修正,穩(wěn)定性也不理想。因此采購(gòu)電磁流量計(jì)時(shí)可以用GK值來(lái)約束廠家,在很大程度上能避免買到價(jià)低質(zhì)劣的產(chǎn)品。
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