电磁流量计首要用于丈量导电液体介质,不能用于丈量气体、蒸气以及含有很多气体的液体。受流速散布影响,在轴对称散布的条件下,流量信号与均匀流速成正比。所以,电磁流量计前后也有必要有必定长度的前后直管段。易受外界电磁搅扰的影响。在运用中的作用受许多要素影响。丈量的实在、牢靠及精度除了与转换器有关外,更首要是取决于传感器,而传感器的励磁技能对流量检测影响很大。
电磁流量计特色有哪些:
(1)结构简略,无活动部件和阻止被测介质活动的扰动件或节省件,对易黏赞同固液二相介质不易发生管道阻塞、磨损等问题。可补偿质量流量计不易丈量此类介质的缺乏。
(2)电磁流量计是一种丈量体积流量的外表,其丈量不受流体的密度、温度、压力、粘度、雷诺数以及在必定规模内电导率的改变的影响。电磁流量计只需用水作为实验介质进行标定,而不需要作附加批改就可用来丈量其它导电性液体。这是其他流量计所不具备的长处。
(3)电磁流量计丈量规模很大,有的产品丈量规模达1000:1。对同一口径传感器,其满量程只需介质流速在0.3~15m/s规模内可任意设定。电磁流量计的丈量规模可包括紊流和层流状况两种速度散布状况,这是差压式流量计、涡轮式、涡街等流量计不能与之相比较的。
(4)丈量原理上是线性的,丈量精确度高,并且彻底电信号输出,丈量的反映速度快,可测脉动流量和快速累积总量。
(5)耐腐蚀功用好。
(6)原理上是丈量过水断面的均匀流速,对流速散布的要求较低。因而,传感器前后的直管段要求比其他流量计短。
(7)可测正、反两个方向的活动流体。
电磁流量计励磁办法:直流励磁上个世纪初,欧洲国家曾研发出用直流励磁的电磁流量计,并开端其工业运用。
直流励磁技能是运用永磁体或许直流电源给电磁流量传感器励磁绕组供电,以构成稳定的励磁磁场,如图1所示。直流励磁技能的最大问题是直流感应电动势在两电极外表上构成固定的正负极性,引起被测流体介质电解,导致电极外表极化现象。
为了消除直流励磁中电极极化效应等弊端,在今后的几十年中,发达国家又提出了用工频正弦波励磁,如图2所示。是运用工频50Hz正弦波电源给电磁流量传感器励磁绕组供电。其首要特色是可以根本消除电极外表的极化现象,下降电极电化学电势的影响和传感器的内阻。
可是,工频正弦波励磁技能的选用会带来一系列电磁感应搅扰和噪声。上个世纪七,八十年我国代造纸职业在运用国产电磁流量计中,发现电磁流量计经常呈现零点和示值不稳。严厉的接地和远离电磁搅扰源也不能彻底处理,影响了出产。这与工频励磁的缺点有关。
低频矩形波励磁:为了彻底处理电磁流量计工频搅扰问题,进步流量丈量精度,介于直流励磁和工频沟通励磁之间的低频矩形波励磁技能被提出。此项励磁技能,如图3所示,既具有直流励磁技能不发生涡流效应、变压器效应(正交搅扰)的特色,又具有工频正弦波励磁根本不发生极化效应,便于扩大信号处理,而能避免直流扩大器零点漂移、噪声、稳定性等问题的长处,以及有较好的抗搅扰功用,得以在电磁流量计中广泛运用。
因为矩形波励磁的这些长处,上个世纪八十年代中,使以引入此种励磁技能的合资产品得到了广泛的运用。
双频矩形波励磁:上世纪80年代后期国外制造厂商又推出双频矩形波励磁技能。成功地处理了电磁流量计零点稳定性和对液固两相导电性流体以及低导电率流体流量的习惯性,开辟了电磁流量计新的运用领域,开端了双频矩形波励磁技能的工业运用。
低频矩形波励磁尽管具有优秀的零点稳定性,但在丈量泥浆、纸浆等含纤维和固体颗粒的液固两相导电性流体流量时,固体颗粒擦过电极外表导致电极的接触电势忽然改变,电磁流量传感器输出信号呈现尖峰状脉冲,具有1/f的频谱特征;在丈量低导电率流体流量时,电极的电化学电势定时变化,发生幅值随频率成反比的噪声(即1/f噪声),导致低频矩形波励磁电磁流量计输出摇晃,如图4所示。前者称为泥浆搅扰,后者称为活动噪声。
研讨剖析标明,泥浆搅扰和活动噪声具有1/f的频谱特征。低频时幅值大,高频时幅值小,假如选用较高频率的低频矩形波励磁则能大大下降泥浆搅扰的数量级。因而进步励磁频率有助于下降泥浆搅扰和活动噪声,进步传感器输出信号的信噪比。近十几年来,低频矩形波励磁技能的选用,进步电磁流量计抗搅扰的才能、下降励磁功率以进步励磁的经济性,最显着地表现在单位流速信号电势下降从1mV/ms-1到0.6mV/ms-1、0.4mV/ms-1、0.2mV/ms-1、0.1mV/ms-1。假如跟着单位流速信号电势幅值比现有技能下降一个数量级,则泥浆搅扰和活动噪声的影响显着增强,为了进一步进步抗搅扰才能,有必要选用较高频率矩形波励磁。
综上所述,要确保电磁流量计的零点稳定性,最好选用低频矩形波励磁;为了能较精确地丈量液固两相导电性流体和低导电率流体的流量,又有必要选用较高频率的矩形波励磁。选用如图5所示的双频矩形波励磁的办法是最佳计划。
跟着造纸产品的多样化,咱们又曾碰到关于高浓纸浆及具有必定杂质的浆液的丈量,电磁流量计的输出呈现飘忽不定现象。双频励磁的机理使咱们理解了发生此类现象的原因。而双频励磁的产品的呈现也正好处理了丈量这种液体流量的难题。
4.5 别的,有些电磁流量计出产商现在正在研发新颖沟通励磁技能。它既坚持了矩形励磁的零点稳定性又具有高频励磁优秀的杂波去除功用,还有杰出的抗50Hz工频搅扰功用。能很好的丈量固体颗粒含量多达30%的二相液体。流量计的精度可达0.1%。
造纸职业还有一项内在,便是废纸的再运用和环境保护。在废纸制浆和污水处理中,需用电磁流量计丈量含有数量不少的泥砂及各种杂粒的废纸浆量,和含有很多油墨、污泥的污水量以及大设备的电器所形成的电磁搅扰。它们对电磁流量计会有更严苛的要求。这种新颖沟通励磁办法又为咱们供给了习惯这种工况的计量设备。
电磁流量计怎么选型设备:这些问题我们现已很熟悉了,把它罗列出来是想进一步开掘更有用的运用经历。
(1)电磁流量计是容积式液体流量计,在丈量时应确保流量计内的液体是充溢管道的。为使流速平稳,流量计前后应有大于5D和2D的直管段。流量计口径巨细的挑选应使最小最大流量时的流速在确保丈量精度的规模内。
(2)当不得不装在自上而下的笔直管道上时,流量计应装在管道的下部,且流量计下流装有节省阀门使下流发生一背压。
(3)当丈量简单积渣附着的介质时,不要将流量计设备在歪斜管道的最低点。在管低端设备清洗阀或盲板,定时清洗内壁附着物。
(4)在振荡剧烈的现场应将传感器和转换器分隔设备。口径至≥DN350的流量计两头应设支架或吊架。
(5)设备在塑料管道或带内衬管道上有必要运用接地环。
如接地环和丈量电极由不同材料制成,会引起电化学腐蚀损坏电极。电极原料选配不妥,被测介质会使电极极化而削弱信号的电势。因而,电极材料的挑选也应引起留意,可参看说明书及与制造厂商议。
(6)有些工况需在管道内注入化学药品,注入后会导致液体导电率不匀对电磁流量计输出信号产搅扰。对此,可选用在流量计下流注入,如需在上游注入则注入点应与流量计坚持必定间隔,使液体混合均匀。
(7)分体式电磁流量计的传感器和转换器间最大电缆长度与导电率有关。椐材料介绍导电率为5μs/cm时长度不超越10m,100μs/cm 时长度不超越100m,否则会引起丈量信号的失真。
(8)电磁流量计应避免设备在大功率的电气设备和开关柜傍以削减电磁搅扰。
(9)发生雷击时在线路中发生的过电压和浪涌电流会经过外表室的电源线进入外表(电磁流量计)使之损坏。现在,这个问题已被越来越多的自控人员所知道。设计时在外表用总电源进线端,甚至在单个外表的电源端装过压和浪涌电流吸收设备,避免它们对外表的损坏。