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电磁流量计产生误差的8大原因高性能的电磁流量计有哪些特点《资讯》

发布时间:2020-08-17 12:05:25 阅读: 来源:电缆桥架厂家

2018-12-28 20:52:33来源:贤集网 赵媛

电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。电磁流量计基于法拉第电磁感应,电磁流量计的适应能力是比较强,无论被测介质是液体还是液固两相介质,电导率在一定的范围内,一般都可以选用智能电磁流量计来测量它的体积流量。在石化、化工、电力、冶金、市政、制药等行业,流量测量的技术难度和复杂程度都相当高,研究流量测量对于提高产品质量、降低企业的经营成本、解决节能环保起到重要作用。电磁流量计具有无阻力,无压损的优点,可以充分减小管道内的阻力,符合节能降耗的要求,因而电磁流量计在业界得到广泛的重视。对于电磁流量计,大家是否想要了解更多呢?下面贤集网小编来为大家介绍电磁流量计产生误差的8大原因、高性能的电磁流量计有哪些特点?电磁流量计在烧结红泥流量计量中的应用、电磁流量计工程应用中需注意的17个要点。一起来了解下吧!

电磁流量计产生误差的8大原因

一、待测液体中含有气泡

这算是一种常见现象,有外界吸入的也有内部液体溶解所致,但电磁流量计是区分不出液体还是气泡的,所以将其一并计算测量就会产生误差。

解决方法:

1、如上图所示,不易安装在管道的最高点,更换安装位置。

2、如安装位置不易更换,可在流量计上游安装集气器,定期排气。

二、待测液体非满管

可以说,非满管是含有气泡的一种极端情况,既是管内液体未满,顶部又含有大量气泡,如果液体还没没过电极,那测量结果就会大打折扣。这当属工程设计之误。

解决方法:

上图主要为正确安装电磁流量计的安装图,牢记它准没错。

三、导电沉积层短路效应

某柴油机厂工具车间电解切削工艺试验装置上,用DN80mm仪表测量和控制饱和食盐电解液流量以获取最佳切削效率。起初该仪表运行正常,间断使用2个月后,感到流量显示值越来越小,直到流量信号接近为零。由于导电物质是逐渐沉积,流量信号出现短路现象。本类故障通常不会出现在调试期,而要运行一段时期后才显露出来。

解决方法:

将流量计拆卸下来,清洗绝缘层,大部分都是出现黄锈,而这是电解液中大量氧化铁沉积所致。凡是开始运行正常,随着时间推移,流量显示越来越小,就应分析有此类故障的可能性。

四、遇到结晶液体,选型需谨慎

湖南某冶炼厂安装一批电磁流量计测量溶液流量,因电磁流量传感器的测量管难以实施伴热保温,数星期后内壁和电极上就结了一层结晶物,导致信号源内阻变得很大,仪表示值失常。在选型时,大家经常会遇到介质是容易结晶的物料。虽然大部分物料在正常温度下能够正常测量,并且导管具有伴热保温效果。但是流量计内部的传感器测量管不含此功能,所以经常性的流体流过测量管时因降温而引起内壁结上一层固体。

解决方法:

1、尽量选择测量管小的流量计;

2、拆卸比较复杂,不建议选择此种流量计。

五、液体电导率超过测量允许范围

上海某化工(冶炼)厂用20余台哈氏合金B电极电磁流量计测量浓度较高的盐酸溶液,出现输出信号不稳的晃动现象。现场检查确认仪表正常,也排除了会产生输出晃动的其他干扰原因。但是在多处其他用户用哈氏合金B电极仪表测量盐酸时运行良好。由于电极的输出阻抗是由被测液体电导率和电极大小决定的,所以当电导率低于下限值时,仪器不能正常工作,示值出现晃动现象。

解决方法:

根据上述问题,工厂更换钽电极电磁流量计后工作正常。

1、选用其它满足要求的低电导率电磁流量计,如电容式电磁流量计;

2、选用其它原理流量计,如孔板等。

六、空间电磁波干扰

一般来说,如果传感器与转换器间的电缆较长且周围有强电磁干扰,则电缆可能引入干扰信号,形成共模干扰,造成显示失真、非线性或大幅晃动。

解决方法

1、尽量远离强磁场(如大电机、大变压器和电力电缆附近);

2、尽量缩短电缆长度,采用屏蔽措施。

七、待测液体非对称流动

正常情况下,要求流体在管道内流速为轴对称分布,磁场均匀。而实际上常会出现非轴对称流速分布,当出现旋涡流时,对输出会产生影响从而产生误差。

解决方法:

1、上游有足够的直管段,以保证流速按同心圆分布;

2、流量计内径应与上下游一定范围内的管道内径相同,否则会使流速分布不均匀;

3、如果上游直管段不足,可安装流量调节器,这样只能作部分补偿。

八、安装点振动问题

电磁流量计对于安装点的振动有严格的要求,必须安装在振动小的地方,否则一定会产生误差。

高性能的电磁流量计有哪些特点

1、全数字量处理,抗干扰能力强,测量可靠,精度高、流量测量范围可达150:

2、超低EMI开关电源,适用电源电压变化范围大,抗EMI性能好。

3、采用16位嵌入式微处理器,运算速度快, 精度高,可编程频率低频矩形波励磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低。4、采用SMD器件和表面贴装(SMT)技术,电路可靠性高。

5、管道内无可动部件,无阻流部件,测量中几乎没有附加压力损失。

6、在现场可根据用户实际需要在线修改量程。

7、高清晰度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂。

8、具有自检与自论断功能。

9、内部具有三个积算器可分别显示正向累计量反向累计量及差值积算量,内部设有不掉电始终,可记录16次掉电时间。10、红外手持操作器,115KHZ通讯速率,远距离非接触操作转换器所有功能。

电磁流量计在烧结红泥流量计量中的应用

1、流量计的选择

1.1 多普勒超声波流量计的弊端

①超声波的传播时间法只能用于较清洁液体,而多普勒法测量杂质精度不高。红泥液体中含有多种杂质,大小不一、过多、过大,从而影响到计量的准确度。

②管道内结垢是红泥输送管道不可避免的问题,这不但能使计量不准确,还会使超声波流发生散射,管壁结垢越厚误差就越大,导致流量计量不准确,甚至不能正常工作。

③超声波流量计的传感器由发射、接收换能器组成,其表面必须涂抹耦合剂。烧结混料系统现场环境差粉尘大,导致耦合剂频繁污染,耦合不牢,经常无法工作。

④一混机设备运行振动较大,容易使超声波流量计两探头发生位移,也会导致流量计无法工作。

1.2 使用电磁流量计的可行性

①电磁流量计只可测量导电性的浆液,红泥即为导电液体,与温度粘度、浓度、压力等无关。

②公称压力、公称直径、流量测量范围等参数与多普勒超声波流量计基本相同。

③从结构上看,传感器无突出部位、耐磨、耐腐蚀、压力损失小,对管道条件要求较低,体积小、省空间,受外界环境因素干扰很小。

④里衬材质,有防腐蚀、防磨损、少结垢的特点,可长时间免维护,减少仪表维护人员工作量。

1.3 系统设计

该系统主要由可编程调节器、电磁流量计、智能型电动调节阀等组成(如图1)。

2、实施方案

2.1 电磁流量计的选型

①电磁流量计的电极安装于管道的两侧并与磁力线成垂直的平面上,电极采用非磁性金属制成,常用奥氏体不锈钢材质。

②测量红泥的电磁流量计,由于红泥不可避免带有固体颗粒,会对电极产生磨损,故选用一体管道式结构,并选用适合管道尺寸的传感器尺寸。

③传感器管道处于磁场之中,衬里选用不导磁和不导电的材料,一般在导管内浇注,而且还要适应于测量条件恶劣的磨损环境,故我们选用的电磁流量计衬里的材料为耐磨橡胶。

2.2 现场调试,投入运行

①首先应对线路的接地进行检测,确保接地可靠后方可进行其它线路测试检查,以免造成线路容性效应,储存电量,或是测量电源对仪器产生破坏作用。另外,还需进行绝缘电阻及接地电阻测试。

②电磁流量计在通水测试后,各仪表部件均在正常工作状态后方可进行功能性调试。由系统对各仪表分别进行参数的读取,然后进行控制数据的逐一校准与调试。主机在系统各仪表调试验完成后,进行仪表终端单体PLC编辑程序。

③电磁流量计调试完成后,连续进行24小时的不间断测量,观查流量计测量数据具有稳定性、可靠性,红泥流量系统各仪表均能按设计要求运行。

④最后进行红泥流量计量系统的验收工作,是否工艺要求的数据,验收合格正式投入运行。

2.3 加可编程调节装置

可编程调节器具有控制运算功能,能实现前馈控制、非线性控制、纯滞后时间补偿控制等,具有常规PID自动整定,PID参数自动微调整,手自动切换时不产生输出干扰、无扰切换,自动平衡功能、模拟输入异常、运算等检测及连锁功能同时可用上位机监视模拟数据的趋势。

2.4 安装智能型电动调节阀

控制系统的执行部分是由电动执行器和自动调节装置组成,采用内置式控制器,控制阀体的流量特性为等百分比特性。具有多种参数(4~20mA)智能诊断及保护措施;多种运行速度、可满足多种控制系统的要求,保证系统的快速响应和稳定性;结构简单,体积小巧重量轻,便于安装和维护;电机采用高速同步电机,运行平稳、体积小、力矩大、抗堵转等。

3、实施效果

使用电磁流量计替代多普勒超声波流量计后,经过一年的观察,烧结主要技术经济指标均有所改善。分别选取使用前两个月(2011年11月和12月)的经济指标数据与使用后选取的两个月(2012年3月和4月)的经济指标数据进行对比。(见表1)

电磁流量计工程应用中需注意的17个要点

1、变送器要选择在任何时候测量导管内都能充满液体的位置进行安装,以防止由于测量导管内没有液体而产生指针不在零点引起的错觉。最好是垂直安装,减少由于液体流过在电极上产生气泡而造成的误差。若水平放置时,流量计的两个电极必须保持在同一个水平面上,为了防止沉淀物或在管顶的空气令它绝缘。

2、如有需要,可以让管放空,内置的空管检测线路,会停止累计和流量的信号输出。

3、在有阳极保护的管道里流动的流体,安装电磁流量计时,要遵循下面几点:为了让流体能够良好接地,要使用地环;传感器跟管道连起来时,法兰之间要有绝缘垫,螺杆上也要用上绝缘套。

4、当电磁流量计安装在已接地的金属管道上,通过电磁流量计变送器上的接地端子实现系统电势平衡,即通过截面积不小于6mm2的铜芯电线连接至接地端子上;当电磁流量计安装在未接地的金属管道上,2个法兰均通过截面积至少为6mm2的铜芯电线与管道法兰相连接,并接地;将变送器或传感器接线盒连接至接地端子上,实现系统电势平衡;当电磁流量计安装在塑料管道或带绝缘内衬的管道上,通过附加接地环实现系统电势平衡,接地环通过截面积至少为6mm2的铜芯电线连接至接地端子上。

5、电磁流量变送器应安装在室内干燥通风处,避免安装在环境温度过高的地方,不应受强烈振动,尽量避开具有强烈磁场的设备,如大电机,变压器等,避免安装在有腐蚀性气体的场合,安装地点便于检修,这是保证变送器正常运行的环境条件。

6、为了保证电磁流量变送器测量管内充满被测介质,变迭器最好垂直安装,流向自下而上,尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。

7、电磁流量变送器两端应装阀门和旁路。

8、电磁流量变送器的电极所测出的几毫伏交流电势,是以变送器内液体电位为基础的。为了使液体电位稳定并位变送器与流体保持等电位,以保证稳定地进行测量,变送器外壳与金属管两端应有良好的接地,转换器外壳也应接地,接地电阻不能大于10欧姆,不能与其它电器设备的接地线共用。如果不能保证变送器外壳与金属管道良好接触,应用金属导线将它们连接起来,再可靠接地。

9、为了避免干扰信号,变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输,不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内,信号电缆长度一般不得超过30m。

10、转换器安装地点应避免交、直流强磁场和振动,环境温度为-20~50℃,且不能含有腐蚀性气体,相对湿度不大于80%。

11、为了保证电磁流量计的正常运行,减少测量误差,电磁流量计前后应符合一定的直管段要求。根据JJG 1033-2007《电磁流量计核定规程》测试标准要求,通常前直管段应达到10D,后直管段应为5D。

12、安装位置。电磁流量计可以垂直、水平安装,但推荐垂直安装,且被测流体是自下而上流动。也可以水平安装,但要使两电极在同一水平面上。水平安装时要保证在何时测量导管都充满液体。在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。选择便于维修,活动方便的地方。流量计应安装在水泵后端,决不能在抽吸侧安装:阀门应安装在流量下游侧。

13、由于电磁流量计测量的是微弱电势,需排除一切外界干扰才能准确测量,因而良好的接地是保障电磁流量计稳定工作的必要条件。通常接地是通过接地环或传感器内的参考电极和管路系统的接地连接来实现。

14、流量计的安装地点要远离一切磁源(如大功率电机、变压器等)。

15、与其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,通常一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言),如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的。以免选错对仪表造成损害。

16、电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。

17、电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。

上述是贤集网小编为大家讲解的电磁流量计产生误差的8大原因、高性能的电磁流量计有哪些特点?电磁流量计在烧结红泥流量计量中的应用、电磁流量计工程应用中需注意的17个要点。希望这些知识能够给大家带来帮助!作为中国仪器仪表工业重要组成部分的电磁流量计,将在未来几年内快速发展。中国用于分析仪器的投资将从1998年的6.8亿美元猛增至2005年的13亿美元。这意味着中国分析仪器市场有着诱人的前景。21世纪分析仪器的发展将向在线分析倾斜,并向综合、联用、信息网络化发展,同时更趋微型化和智能化。而中国日益发展的医药、生化、环保等产业,为现代化的分析仪器创造了巨大的市场空间。统计数据表明,1995年至1999年,全球分析仪器的年平均销售额为217亿美元,同期中国年均销售额仅为20亿元人民币;2001年全球分析检测仪器销售额高达239亿美元,中国也仅为9亿美元左右,占全球总销售额的3.8%。

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