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电磁流量计在化肥企业的使用特点及维护
2017-09-27
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电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律测量管道内导电介质体积流量的感应式仪表。化工生产中，利用电磁流量计进行酸、碱、除盐水、污水的流量测量，其测量准确、运行稳定、维修率低。文章将结合实际应用，对电磁流量计在化肥企业的应用，如安装选位及维护和故障检修等做相关阐述。
电磁流量计的工作原理
当导体于磁场当中进行切割磁感线运动时，两端便会产生相应的感生电动势，即法拉第电磁感应定律。另有导电液体位于垂直于磁场的管内(不具有磁性)流动时，垂直于流动方向上会产生成比例感生电动势，根据右手定则E=kBDV，其中，E为电极间的信号电压；B是磁感应强度，D是管的内径。V是平均流速，式中k,d为常数。根据电磁流量计的组成结构，可以将其分为变送器、流量传感器两个部分。在管上分别装有线圈，通电之后，会产生穿过管内部的磁场；另在液体和管壁的接触处有电极装置，能够将产生的感生电动势传送至转换器部位，感生电流由变电器来提供。
电磁流量计的科学应用
2.1 类型选择
⑴根据最大流量、流速及口径来选型。当流量达到满程时，液体的流速选择范围很宽，能够介于1至12m/s间。通常，流速上限不能大于5m/s，流量下限设为lm/s。当江苏盟控佳业电磁流量计用作矿浆、砂石等耐磨性流体时，往往将流速控制在2至3m/s以下，这是出于减少电极、衬板磨损的目的而进行的规定。通常，江苏盟控佳业电磁流量计产品口径范围在10mm至3000mm之间，在实际工程应用当中，对盟控小口径电磁流量计的使用较多；
⑵根据待测流体的电导率来选型。在实际工业应用当中，电磁流量计是针对导电性被测液体来设计的，其阀门阈值按照相关规定被制定在10-6s/cm至10-4s/cm的范围内，且阈值因电磁流量计的型号而异。
2.2 选位及安装
⑴选位注意事项。一般的电磁流量计具有IP65的防护等级，安装选位要注意以下几点：
第一，尽可能的躲避阳光直射；
第二，保证与水源远离，能够避免雨水的直接淋浸；
第三，周围环境温度保证在零下25至10～50o范围中；
第四，与大型变压器、电机等会产生较大电磁场干扰的设备相隔离；
第五，防震，避免在震动较大处选位，这一点对于大型的一体化电磁流量计较为重要；
第六，与具有腐蚀性的高浓度气体隔绝等；
⑵安装过程注意事项。安装方向：要保证电磁流量计的上游空留大约10D距离游空留大约5D直管段。应确保电磁流量计的传感器可水平倾斜及垂直方向任意活动，而不被阻挡，当对固液两相流体进行测量时，由于水平安装会增大衬板下部的磨损，因此垂直位置安放最为合适，使其从下向上流动；安装负管压：尽可能在传感器上、下游阀门关闭时，避免流体冷却后出现的收缩现象，因为收缩会使管内压力变为负值；接地：一般情况下，电磁流量计的传感器应单独接地，且接地电阻最多为100Ω，若出现电解液泄漏对正常测量造成影响那么要将电磁流量传感器和相连接的电气设备隔离开来；旁路管：要按照有利于盟控电磁流量计传感器清洗的原则来安装。
【3 电磁流量计的维护】
3.1 故障原因分析当发生输出信号超过满程值时，可考虑如下几点原因：第一，电极与传感器之间缺少液体连通，液体发生结晶状况从而引入电干扰；第二，电缆之间互相断开，引发接线错误；第三，传感器和变送器之间没有正确配套，引发设定错误。
3.2 故障解决措施
首先，要判断故障发生的具体位置是在传感器前还是后或仪表处。发生在传感器之前，即信号电缆处(忽略仪表内部发生故障的可能性)；之后，为DCS系统本身或传感器本身。
其次，检查是否电缆包覆完整，电极是否和液体接触充分。通常电磁流量计的信号回路由连接端、电缆、电极间液体及电极等部分组成。不仅要对电路的通与连的状况进行检查，还要对电缆的型号进行仔细核实，保证接触处正确、匹配，并确认绝缘性符合要求。再次，确认转换器预设值、零点及满量程的准确性。传感器和转换器两者之间的流量、口径和设定参数要一致。然后，检查下位仪表。若发现信号强度超出量程，则应及时进行电隔离。另外，排查液体自身引入的电干扰。当不存在几次电流，可以用示波器或万用表检测干扰情况。最后，对变送器自身进行检查。
4 案例说明
以某厂为例，共有4台江苏盟控佳业电磁流量计用于进行液体流量的测定，在购进并安装后经检测，显示指标正常，流量量程较大。但在使用过程中发现，当传感器中的结晶体造成短路现象时，流量量程会越来越小；当传感器中的结晶体不造成短路现象时，流量量程则会逐渐变大。通过分析和检查，专家得出判断，电磁流量计两端的电极接地电阻存在不对称性，因此得出结论，可能为传感器自身发生故障。对电磁流量计停产并检修，技术人员将其内部的测量管拆卸，发现内壁最厚结晶处达30mm之多，且电极表面有大量结晶体覆盖，在清洗之后，电磁流量计运行正常。经推测，发生这一故障的原因为寒冷气候所导致的电磁流量计内部管道结晶堵塞。当然，电磁流量计种类繁多，在实际工业生产中的应用也较为广泛，流量计出现的问题也很复杂，需要结合现场实际进行分析处理。
电磁流量计的工作原理
当导体于磁场当中进行切割磁感线运动时，两端便会产生相应的感生电动势，即法拉第电磁感应定律。另有导电液体位于垂直于磁场的管内(不具有磁性)流动时，垂直于流动方向上会产生成比例感生电动势，根据右手定则E=kBDV，其中，E为电极间的信号电压；B是磁感应强度，D是管的内径。V是平均流速，式中k,d为常数。根据电磁流量计的组成结构，可以将其分为变送器、流量传感器两个部分。在管上分别装有线圈，通电之后，会产生穿过管内部的磁场；另在液体和管壁的接触处有电极装置，能够将产生的感生电动势传送至转换器部位，感生电流由变电器来提供。
电磁流量计的科学应用
2.1 类型选择
⑴根据最大流量、流速及口径来选型。当流量达到满程时，液体的流速选择范围很宽，能够介于1至12m/s间。通常，流速上限不能大于5m/s，流量下限设为lm/s。当江苏盟控佳业电磁流量计用作矿浆、砂石等耐磨性流体时，往往将流速控制在2至3m/s以下，这是出于减少电极、衬板磨损的目的而进行的规定。通常，江苏盟控佳业电磁流量计产品口径范围在10mm至3000mm之间，在实际工程应用当中，对盟控小口径电磁流量计的使用较多；
⑵根据待测流体的电导率来选型。在实际工业应用当中，电磁流量计是针对导电性被测液体来设计的，其阀门阈值按照相关规定被制定在10-6s/cm至10-4s/cm的范围内，且阈值因电磁流量计的型号而异。
2.2 选位及安装
⑴选位注意事项。一般的电磁流量计具有IP65的防护等级，安装选位要注意以下几点：
第一，尽可能的躲避阳光直射；
第二，保证与水源远离，能够避免雨水的直接淋浸；
第三，周围环境温度保证在零下25至10～50o范围中；
第四，与大型变压器、电机等会产生较大电磁场干扰的设备相隔离；
第五，防震，避免在震动较大处选位，这一点对于大型的一体化电磁流量计较为重要；
第六，与具有腐蚀性的高浓度气体隔绝等；
⑵安装过程注意事项。安装方向：要保证电磁流量计的上游空留大约10D距离游空留大约5D直管段。应确保电磁流量计的传感器可水平倾斜及垂直方向任意活动，而不被阻挡，当对固液两相流体进行测量时，由于水平安装会增大衬板下部的磨损，因此垂直位置安放最为合适，使其从下向上流动；安装负管压：尽可能在传感器上、下游阀门关闭时，避免流体冷却后出现的收缩现象，因为收缩会使管内压力变为负值；接地：一般情况下，电磁流量计的传感器应单独接地，且接地电阻最多为100Ω，若出现电解液泄漏对正常测量造成影响那么要将电磁流量传感器和相连接的电气设备隔离开来；旁路管：要按照有利于盟控电磁流量计传感器清洗的原则来安装。
【3 电磁流量计的维护】
3.1 故障原因分析当发生输出信号超过满程值时，可考虑如下几点原因：第一，电极与传感器之间缺少液体连通，液体发生结晶状况从而引入电干扰；第二，电缆之间互相断开，引发接线错误；第三，传感器和变送器之间没有正确配套，引发设定错误。
3.2 故障解决措施
首先，要判断故障发生的具体位置是在传感器前还是后或仪表处。发生在传感器之前，即信号电缆处(忽略仪表内部发生故障的可能性)；之后，为DCS系统本身或传感器本身。
其次，检查是否电缆包覆完整，电极是否和液体接触充分。通常电磁流量计的信号回路由连接端、电缆、电极间液体及电极等部分组成。不仅要对电路的通与连的状况进行检查，还要对电缆的型号进行仔细核实，保证接触处正确、匹配，并确认绝缘性符合要求。再次，确认转换器预设值、零点及满量程的准确性。传感器和转换器两者之间的流量、口径和设定参数要一致。然后，检查下位仪表。若发现信号强度超出量程，则应及时进行电隔离。另外，排查液体自身引入的电干扰。当不存在几次电流，可以用示波器或万用表检测干扰情况。最后，对变送器自身进行检查。
4 案例说明
以某厂为例，共有4台江苏盟控佳业电磁流量计用于进行液体流量的测定，在购进并安装后经检测，显示指标正常，流量量程较大。但在使用过程中发现，当传感器中的结晶体造成短路现象时，流量量程会越来越小；当传感器中的结晶体不造成短路现象时，流量量程则会逐渐变大。通过分析和检查，专家得出判断，电磁流量计两端的电极接地电阻存在不对称性，因此得出结论，可能为传感器自身发生故障。对电磁流量计停产并检修，技术人员将其内部的测量管拆卸，发现内壁最厚结晶处达30mm之多，且电极表面有大量结晶体覆盖，在清洗之后，电磁流量计运行正常。经推测，发生这一故障的原因为寒冷气候所导致的电磁流量计内部管道结晶堵塞。当然，电磁流量计种类繁多，在实际工业生产中的应用也较为广泛，流量计出现的问题也很复杂，需要结合现场实际进行分析处理。