電磁流量計測量影響因素和選型注意事項
一、各種介質(zhì)對測量的影響
?、?流速分布的影響由流體力學(xué)知道，液體在管道內(nèi)流動時，管道橫截面上各點的流速是不相等的，但不管是層流還是紊流，經(jīng)一定距離的直管段后，流速分速即可成為軸對稱分布，流速在管軸中心處為最大，在管壁處為零，其平均流速為V—，只要流速分布相對測量管中心軸為對稱的，則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小與各點的流速分布狀態(tài)無關(guān)，而只是與被測液體的平均流速成正比。因此，流速分布為軸對稱是均勻磁場型電磁流量計必須滿足的工作條件之一。假如流速分布相對管中心軸為非對稱時，雖然總的流量相同，但在電極附近感應(yīng)電動勢大，所以測得的信號比實際流量值大。相反，在與電極成90°的地方感應(yīng)電動勢小所得的信號比實際流量值小，造成測量誤差。因此，為了使流速度分布軸對稱，流量計前加直管段是必要的。
⑵ 磁場邊緣效應(yīng)對測量的影響 若假定沿流體的流動方向上磁場始終是均勻的，實際上，這意味著沿管軸方向上的磁場為無限長?而實際流量計的磁場是有限長的?所以就必須考慮有限長磁場產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)對測量的影響。假定管壁是絕緣的，電極附近磁場大致是均勻的，兩端則逐漸減弱，形成不均勻的邊緣，最后下降為零。這樣，使得液體內(nèi)部電場E也不均勻，將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過來改變磁場邊緣部分的工作磁通?使磁場的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時，在電極上測得的感應(yīng)電動勢與無限長磁場下的感應(yīng)電動勢大小不一樣，產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導(dǎo)電的，由于導(dǎo)電管壁的短路作用，磁場邊緣效應(yīng)就會更加明顯，隨著管壁導(dǎo)電率和壁厚的變化，這種影響也將更見明顯，從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動勢的損失增加。對電磁流量計來說，測量管壁絕緣是非常必要的，所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)，磁場邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在，使磁場發(fā)生嚴(yán)重畸變，造成測量的非線性。所以對于所測液體中含有液態(tài)金屬的，一般采用直流勵磁以減少磁場邊緣效應(yīng)。
?、?被測介質(zhì)電導(dǎo)率的影響 ，電磁流量計轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高測量導(dǎo)電性液體時，一般不會因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差，但對于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗，被測介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個下限值，不能低于該下限值。被測介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過10-1S/cm左右時，就會降低流量信號，改變指示值，即指示流量值小于實際流量值。當(dāng)被測介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時，外電路的電阻較小，這時不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。所以，對一個電磁流量計來說，測量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的，被測介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大，也不能太小。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率極高，磁場邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流，引起二次磁通，使工作磁場邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場分別被削弱和增強(qiáng)。所以測電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵磁，而應(yīng)用直流激磁。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高，必將可以降低被測介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。
三、流量傳感器的選用
電磁流量計電極材料的選用?電極材料與被測介質(zhì)選配不當(dāng)，將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測量，應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。 根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度選擇電磁流量計內(nèi)襯材料。盡量選擇有防雷擊功能的電磁流量計。
四、流量傳感器安裝
1、對安裝場所的要求。 ?
1）、測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所，測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游，測量化學(xué)反應(yīng)管道時，要裝在反應(yīng)充分完成段。?
2）、盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓。?
3）、選擇震動小的場所，特別對一體型儀表。
4）、避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場干擾。?
5）、易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所。?
6）、盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。?
7）、環(huán)境溫度在-25-60℃范圍內(nèi)，環(huán)境相對濕度在10%-9O%范圍內(nèi)，盡可能避免陽光直射。 ?
8）、液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所，例如其上游附近加入藥液，加液點最好位于傳感器下游。
2 、直管段長度要求，電磁流量計對前后直管段要求比較低，對于90o彎管、T形三通、同心異徑管、全開閘閥后通常只要離電極中心線，不是傳感器進(jìn)口端連接面>5倍直徑長度的直管段，不同開度的閥則需1OD，下游直管段為3D。測量不同介質(zhì)的混合液體時，混合點與流量計之間的距離最少要大于30D.
3、安裝位置和流動方向，傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測量固、液兩相流體最好垂直安裝，自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時固相沉淀等缺點。水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，防止由于液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面造成絕緣?也可防止底部的電極被沉積物覆蓋。垂直安裝時，應(yīng)使流動方向向上，這樣可以使無流量或小流量時，流體中夾雜的較重固態(tài)顆粒下沉，而較輕的肢肪類物質(zhì)上升離開流量計的傳感器電極區(qū)。?
4 、接地 傳感器必須單獨接地，接地電阻100Ω以下。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點。
