简述智能电磁流量计在化工生产中的应用

流量是化工生产中重要的测定参数之一，就检测导电液体流量而言，不论目的是监控仍是计量，智能电磁流量计都能做到检测安稳、可靠、精度高、易保护。在仪器选型和运用时，笔者结合实践使用总结一些要害介绍给我们供参阅。

 

1 智能电磁流量计的作业原理

 

智能电磁流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中切开磁力运动时在其两头发生感应电动势。如图1所示，在智能电磁流量计检测管内的导电介质相当于法拉第实验中的导电金属杆，上下两头的两个电磁线圈发生安稳磁场。当有导电介质流过期，则会发生感应电势，由管道内部的两个电极检测并引出感应电压。检测管道通过不导电的内衬(橡胶，特氟隆等)结束流体与检测电极的电磁隔绝。假定电磁感应线圈发生磁场强度B(T)为安稳，发生的感应电压Ue(V)正比于流体平均速度V(m/s)，系数为k，检测管内径L(m)为已知，则体积流量Qv(m3/s)可通过如下公式核算：

智能电磁流量计由流量传感器和变送器两大部分组成。传感器检测管上下装有励磁线圈，通励磁电流后发生磁场穿过检测管，一对电极装在检测管内壁与液体相接触，引出感应电势，送到变送器。励磁电流则由变送器供应。

 

2智能电磁流量计的特征

 

1)结构简略，智能电磁流量计的检测管道是一段无阻流扰动件或节约件的光滑直管，不易发生堵塞、磨损等问题。因此，智能电磁流量计特别适用于含固体颗粒或纤维的液固两相流体，如纸浆、泥浆、矿浆、煤水浆和污水等。

 

图1检测原理
2)因为没有节约件，仪器几乎无压力损失，仅消耗10～20W的电功率，这点与节约的差压式流量计比较，其节能作用成为智能电磁流量计展开的一大优势。

 

3)智能电磁流量计所得的体积流量，实践上不受流体密度、粘度、温度、压力、雷诺数以及在必定规划内电导率改动的影响。

 

4)智能电磁流量计检测规划很大，一般为20∶1～50∶1，每个量程又可从2%～100%线性检测，智能电磁流量计的检测规划可包括紊流和层流两种速度分布情况，这是其他流量计不能与之比较拟的。

 

5)检测原理是线性的，检测精确度高，反应速度快，可测脉动流量和快速累积总量，可测正反双向流量，传感器前后直管段要求低。

 

6)耐腐蚀功用好，运用可靠，保护便利，寿命长。

 

可是，智能电磁流量计不能检测电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等；不能检测气体、蒸汽、和含有较多较大气泡的液体；受面料资料和电极绝缘资料的温度约束，不能检测较高温度的液体。3智能电磁流量计的选型考虑要害

 

在石油化工规划中，要选择适宜的流量仪器要考虑的要素许多，具体到智能电磁流量计的特征，要点要求考虑四个方面的要素，即仪器功用、流量特性、设备条件和环境条件。

 

3.1仪器功用

 

市场上智能电磁流量计的功用不同也很大，简略的就仅仅检测单向流量，只输出模拟信号带动后位仪器；多功用仪器有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源堵截报警、小信号切除、流量显现和总量核算、自动核对和缺点自确诊、与上位机通讯和运动组态等。有些类型仪器的串行数字通讯功用可选多种通讯接口和专用芯片(ASIC)，以联接HART协议体系、PROFTBUS、Modbus、FF现场总线等。

 

智能电磁流量计的口径规划比其他种类流量仪器宽，如E+H公司供应W、P、H三种类型的传感器，分别使用于水和污水工作(W型)，化工、食物工作(P型)，食物、制药工作(H型)，口径规划从2毫米到2米。变送器可供应10、50、23、53多种选择，10针关于水工作开发的经济型，50为普通型，53为增强型，23为两线制。精度可有0.5%，0.2%两种选择。可测正反双向流量，也可测脉动流量。

 

用于易粘附、堆积、结垢等介质，流速要求应不低于2m/s，最好提高到3～4m/s或以上，起到自清洗、防止粘附堆积等作用。用于矿浆等磨蚀性强的流体，流速应低于2～3m/s，以下降面料和电极的磨损。面料、电极和接地环资料的选择也很要害，可查阅适宜不同介质的有关“资料手册”，如《自控常用资料器件手册》。

 

3.2流体特性

 

运用智能电磁流量计的条件是被测液体有必要是导电的，不能低于阈值(即下限值)。电导率低于阈值会发生检测过失直至不能运用，逾越阈值即使改动也能够检测，示值过失改动不大，通用型智能电磁流量计的阈值在10-4～(5×10-6)S/cm之间，视类型而异。运用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容，制造厂运用说明书中一般规矩电导率相对应的信号线长度。

 

工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm，酸、碱、盐液的电导率在10-4～10-1S/cm之间，运用不存在问题，低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低，认为不能运用，可是实践作业中会遇到因含有杂质而能运用的实例，这类杂质对添加电导率有利。关于水溶液，资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的，实践运用的水溶液或许用工业用水配比，电导率将比查得的要高，也有利于流量检测。

 

3.3设备条件

 

按智能电磁流量计本身的转换器与传感器拼装办法分类，有分别型和一体型两种。如在污水厂中大口径流量计传感器大多设备在地下，所以建议选择IP68(防尘防潜水级)，假如设备在地上，建议选择IP67(防尘防溅水级)。小口径以一体式为多。一般智能电磁流量计对设备场所要求有：

 

a.检测混合相流体时，选择不会引起相分别的场所；检测双组分液体时，防止装在混合尚未均匀的下贱；检测化学反应管道时，要装在反应充沛结束段的下贱；尽量满意前后直管段分别不小于5D和2D；

 

b.尽或许防止检测管内变成负压；
c.选择颤动小的场所，特别对一体型仪器；
d.防止附近有大电机、大变压器等，防止引起电磁场烦扰；
e.易于结束传感器独自接地的场所；
f.尽或许避开周围环境有高浓度腐蚀性气体；
g.尽或许防止受阳光直照

 

3.4环境条件

 

一般仪器使用于爆炸性危险环境应按标准GB3836.1《爆炸性环境电气设备通用要求》的规矩，选择适应运用场所环境的气氛、爆炸性混合物的分级分组、设备类型以及其他安全规矩或标准的仪器。另外，外界磁场、电气烦扰、环境温度和湿度也是智能电磁流量计选型的考虑要害。

 

4结束语

 

智能电磁流量计运用便利，保护量小，主要是电极的清洗和替换，也有无电极型的智能电磁流量计几乎无需保护。当然对智能电磁流量计定期进行在线标定和查看也是十分必要的。只要对智能电磁流量计功用、特征有了全面深化的了解，有了应付各种工况的战略，智能电磁流量计必定会成为化工检测中的得力助手。(end)