電磁流量計的安裝分類結構選用

　　電磁流量計的安裝電磁流量度的正確安裝對電磁流量計的正常運行極為重要，這里主要介紹電磁流量傳感器和轉換器的安裝。

1．電磁流量計傳感器安裝電磁流量計傳感器安裝要注意以下幾個問題：

（1）安裝場所普通電磁流量傳感器的外殼防護等級為IP65（GB4208規定的防塵防濺水級），對安裝場所的要求是：

1）測量混合相流體時，應選擇不會引起相分離的場所；

2）選擇測量管內不會出現負壓的場所；

3）避免安裝在電動機、變壓器等強電設備附近，以免引起電磁場干擾；

4）避免安裝在周圍有強腐蝕性氣體的場所；

5）環境溫度一般應在-25~60℃范圍內，盡可能避免陽光直射；

6）安裝在無振動或振動小的場所。如果振動過大，則應在傳感器前后的管道加固定支撐。

7）環境相對濕度一般應在10%~90%的范圍內；

8）避免安裝在能被雨水直淋或被水浸沒的場所。如果傳感器的外殼防護等級為IP67（防塵防浸水級）或IP68（防塵防潛水級），則zui后兩項可以不作要求。

（2）直管段長度電磁流量計對表前直管段長度的要求比較低。一般，對于90°彎頭、T形三通、異徑管、全開閥門等流動阻力件，離傳感器電極軸中心線（不是傳感器進口端面）應有3-5D的直管段長度；對于不同開度的閥門，則要求有10D的直管段長度；傳感器后一般應有2D的直管段長度。當閥門不能全開時，如果使閥門截流方向與傳感器電極軸成45°安裝，可大大減小附加誤差。

（3）安裝位置和流動方向電磁流量傳感器可以水平、垂直或傾斜安裝。水平安裝時，傳感器電極軸必須水平放置。

這樣可以防止由于流體所夾帶的氣泡而產生的電極短時間絕緣；也可防止電極被流體中沉積物覆蓋。不應將傳感器安裝在zui高點，以免有氣體積聚，安裝在管系zui高處，為不良的安裝位置，應予以避免。

垂直安裝時，應使流動方向向上，這樣可使無流量或流量很小時，流體中所夾帶的較重的固體顆粒下沉，而較輕的脂肪類物質上升離開傳感器電極區。測量泥漿、礦漿等液固二相流時，垂直安裝可以避免固相覺沉淀和傳感器襯里不均勻磨損。在一向下管道出口處，為不良的安裝位置，應予以避免。

傳感器安裝處應具有一定背壓，傳感器出口直接排空易造成測量管內液體非滿管，為不良的安裝位置，應予以避免。

為了防止傳感器內產生負壓，傳感器應安裝在泵的后面，而不應安裝在泵的前面。

（4）安裝旁路管為了便于液流靜止時檢查和調整零點，中小管徑應盡可能安裝旁路管。在測量含有沉淀物流體時，應考慮便于清洗傳感器的安裝方式。

（5）接地為了使測量準確和電極不會發生電流腐蝕，電磁流量傳感器必須單獨接地，并使傳感器和流體大約處于相同電位。分離型電磁流量計，原則上接地應在傳感器側，轉換器接地應在同一接地點，在大多數情況下，傳感器的內裝參比電極或金屬管能確保所許的電位平衡。因此，可以通過內裝的參比電極和金屬管將管中流體接地，將傳感器的接地片與接地線相連。

如果傳感器安裝于帶陰極腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還要用粗銅線繞過傳感器跨接在管道的兩法蘭上，使陰極保護電流與傳感器之間隔離。

對于金屬非接地管道，應用粗銅線連接，保證法蘭至法蘭和法蘭到傳感器是連通的。

對于非導電的塑料管或襯里管，如果沒有參比電極或由于電位平衡電流的存在，需將流體通過接地環接地。

目前，電磁流量計已發展成多種類型，分類方法也有很多種：

1．按勵磁方式分類

1）直流勵磁型這種電磁流量計數量很少，只用于測量液態金屬流量，如常溫下的汞和高溫下的液態鈉、鉀等。

2）交流工頻勵磁型較早期的電磁流量計用50Hz工頻市電勵磁，由于易受電磁干擾和零點漂移等原因，現已逐漸被低頻矩形勵磁所代替。但在測量泥漿、礦漿等液固兩相流時，低頻矩形波勵磁方式由于不能克服固體擦過電極表面產生的尖峰噪聲，而工頻交流勵磁的儀表則不存在這一缺點，所以國內外尚有一些電磁流量計仍采用交流勵磁方式。

3）低頻矩形波勵磁型用于低頻矩形波勵磁方式功耗小，零點穩定，是目前電磁流量計的主要勵磁方式。其波形有“正—負”二值和“正—零—負—零”三值兩種。有的電磁流量計勵磁頻率可以由用戶設定，一般小口徑儀表用較高頻率，大口徑儀表用較低頻率。

4）雙頻勵磁型勵磁電流的波形是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波，主要為克服二值矩形波勵磁存在的漿液噪聲和流動噪聲，提高儀表的穩定性和響應特性。

2．按傳感器和轉換器的組成分類

1）分離型這是電磁流量計的主要型式。傳感器安裝在流通管道上，轉換器裝在儀表室內或易于安裝和操作的傳感器附近，距離一般為數十到數百米。其好處是轉換器可遠離現場惡劣環境條件，電子器件的檢查、調整和測量參數的比較方便。

2）一體型傳感器和轉換器組裝在一起，裝在工藝管道上直接輸出反映流量大小的電流（或頻率）標準信號。其好處是縮短了傳感器和轉換器之間的流量信號線和勵磁線的連接長度，沒有外界的這類布線，因此電器接線簡單，價格也比較便宜。但易受管道布置的限制，如果安裝在人們不易接近的場所，維護很不方便；此外，轉換器中的電子器件裝在管道上，易受液體溫度和管道振動的影響。

3．按連接方式分類按傳感器與管道的連接方式可分為法蘭連接、無法蘭夾裝連接和螺紋聯結等幾種。

4．按用途分類

1）通用型用于冶金、石化、造紙、輕紡、給排水、污水處理以及醫藥、食品、生物和精細化工等工業領域中的一般電磁流量計，是電磁流量計的主要類型。對被測介質的電導率有一范圍要求，一般不能超過其上下限范圍。

2）防爆型用于有爆炸性氣氛的場所。由于勵磁電流能量較大，目前還是以隔爆型為主。近年來國外已出現本質安全型，即安全火花型電磁流量計，勵磁功率大幅度降低，可以做成一體型，全部裝在危險區域內工作。

3）衛生型用于醫藥、食口和生物化學等工業的電磁流量計，在定時來菌、便于拆卸清洗等方面要符合有關衛生的要求。

4）防浸水型用于安裝在地面下的傳感器，可承受短時間的水浸沒。

5）潛水型用于測量明渠或非滿管暗渠自由水面自由流時的流量。傳感器在明渠截流擋板下部，長期浸在水下工作。結構和使用上都有別于一般電磁流量計。

6）插入型用于大管徑的電磁流量傳感器。傳感器從管道開孔中徑向插入，以測量局部流速推算流量，度較低，但價格便宜，適用于控制系統。

電磁流量計在結構上一般由電磁流量計傳感器和電磁流量計轉換器兩部分組成。一般情況下，傳感器和轉換器是分體的，傳感器安裝在生產過程工藝管道上感受流量信號；轉換器將傳感器送來的流量信號進行放大，并轉換成標準電信號，以便進行顯示、記錄、積算和調節控制。也有的電磁流量計將轉換器和傳感器裝在一起，組成一體型電磁流量計，可就地顯示和遠傳顯示和控制。電磁流量計傳感器主要由測量管組件、磁路系統、電極及干擾調整機構部分組成。為了使傳感器穩定可靠地工作，準確地感受流量信號，傳感器應滿足如下要求。

1）能提供一個足夠大的且與流量成正比的電勢信號；

2）能把干擾信號抑制到zui小程度，使信噪比足夠大；

3）能適應惡劣環境條件，工作可靠。

測量管組件測量管位于傳感器中心，兩端帶有連接法蘭或其它形式的聯結裝置，被測流體通過測量管。為了讓磁力線能順利地穿過測量管進入被測介質，

首先，測量管必須由非導磁材料制；

其次，為了減少電渦流，測量管一般應選用高阻抗材料，在滿足強苛求的前提下，管壁應盡量薄；

第三，為了防止電極上的流量信號被金屬管壁所短路，所以在測量管內側應有一完整的絕緣襯里。

襯里材料應根據被測介質，選擇有耐腐蝕，耐磨損，耐高溫等性能的材料，如聚四氟乙烯、耐酸橡膠等。

電磁流量計的選用:

1．結構與精度等級

電磁流量計的結構和精度等級應根據實際需要選用。

一般的化工、冶金、輕紡、給水和污水處理等工業，多選用通用型電磁流量計；用于有爆炸性氣氛的場所，應選用防爆型電磁流量計；用于食品、醫藥和系列化等工業，應選用衛生型電磁流量計；用于明渠流量測量或非滿管暗渠流量測量時，應選用潛水型電磁流量計；如果用于非滿管封閉管道的流量，還可選用非滿管電磁流量計。精度等級應根據需要合理選用。一些高精度電磁流量計，其基本誤差為±0.5%~±1%R，可用于昂貴介質的介質核算；精度較低的電磁流量計，其基本誤差為±1.5%~±2.5%FS，可用于對測量度要求不很高的場所（如不需計量核算，僅以控制為目的，只要求高可靠性和優良的重復性場所）。過分地追求高度，會造成不必要的浪費。

2．流速、流量的口徑

電磁流量傳感器口徑應根據流速、流量來合理選擇，并非一定要與工藝管道同口徑。一般工業管道如果輸送水等粘度不高的流體，流速一般設計在經濟流帶1.5~3m/s之間。電磁流量計用在這樣的管道上，可選傳感器口徑與管徑相同。

電磁流量計滿度流量時的液體流速可在1~10m/s范圍內選用，上限流速對電磁流量計在原理并無限制，但實際使用中，液體流速通常很少超過7m/s，超過10m/s的更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s，如果某些工程運行初期流速偏低，從測量度出發，儀表口徑應改用小管徑，用異徑管連接到管道上。

用于有易粘附、沉積、結垢等流體的流量測量，應選流速不低于2m/s，提高到3~4m/s以上，以在一定程度上起到自清掃管道，防止粘附沉積的作用。用于磨蝕性大的流體時（如礦漿、陶土、石灰乳等），常用流速應不低于2m/s，以降低對襯里和電極的磨損。

3．襯里和電極材料

電磁流量計的襯城和電極是直接與被測介質接觸的，應根據被測介質的腐蝕性和磨蝕性以及介質使用溫度和選擇襯里和電極的材料及性能。

氯丁橡膠的特點是耐腐蝕性，價格低廉；

F_4襯里的特點是耐腐性能很好，但耐磨性能欠佳，粘接性能差，不能用于負壓；

F_40和F_46氟塑料的特點是耐腐蝕性能較好，粘接性能較好能用于負壓；

聚氟酯橡膠的特點是有*的耐磨性能，但耐腐蝕性能較差；

陶瓷材料的特點是耐磨和耐腐蝕性能都很好，但陶瓷性脆，易碎，使用時應特別注意，還要防止介質溫度劇變。

選擇襯里時還應注意某些特殊介質的腐蝕性，必要時可查腐蝕性手冊。例如：F_4的耐腐蝕性能很好，但它不能用于高流速下的液氟、液氧、臭氧等；F_40和F_46除不能用于上述介質外，還不能用于丁基鋰等介質。

電極的耐腐蝕性要求很高，通常是不允許腐蝕或只允許有很低的腐蝕速率。否則破壞電極與襯里間密封墊圈的密封性，使介質的腐蝕速率。否則破壞電極與測量管之間的絕緣而使儀表無法正常工作。常用電極材料和性能，可根據實際情況合理選用。

耐酸鋼和含鉬耐酸鋼的特點是耐弱腐性，價格低廉；

哈氏合金B的特點是用于非氧化性酸和鹽液的測量；

哈氏合金C的特點是用于氧化性酸和鹽液的測量；

鉑銥合金和鉭的特點是有很好的耐腐蝕性能，但價格昂貴。也有一些不耐腐蝕的化學介質，使用時應注意。

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