電磁流量計(jì)的選型與安裝

摘 要：電磁流量計(jì)是一種廣泛使用的流量計(jì)，本文介紹了電磁流量計(jì)的選擇原則、方法及安裝時的注意事項(xiàng)。給工程技術(shù)人員提供一定的幫助。

關(guān)鍵字：電磁流量計(jì) 選型 安裝

0 引言

電磁流量計(jì)具有很多優(yōu)良的性能，已被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、石化、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)及家庭。使用電磁流量計(jì)時為延長其使用壽命，首先應(yīng)合理地選型、正確地安裝使用，以實(shí)現(xiàn)可靠和高精確度的測量。

1 選型

1.1 流量計(jì)類型的選擇

電磁流量計(jì)按結(jié)構(gòu)形式分為分體型和一體型兩種類型。選擇分體型還是一體型的基本原則是：當(dāng)流量計(jì)在復(fù)雜環(huán)境條件下（如在高溫流體、爆炸性氣體及存在劇烈震動的場所和水有可能淹沒的場所等）使用時，應(yīng)選用分體型構(gòu)造。一般良好環(huán)境條件下可使用一體型電磁流量計(jì)。

1.2 根據(jù)測量流體選擇

電磁流量計(jì)只能用來測量導(dǎo)電性液體，不能測量氣體、油品和有機(jī)化學(xué)品等非導(dǎo)電流體。對于電導(dǎo)率在5µS/cm以上的流體只要選擇一般類型儀表即可。對于電導(dǎo)率0.01µS/cm以上的液體、含有固體顆粒和纖維狀的漿液流體，可使用電容式電磁流量計(jì)。

1.3 根據(jù)用途選擇流量計(jì)

電磁流量計(jì)根據(jù)用途分為潛水型、防爆型、衛(wèi)生型、高壓型和一般型。潛水型一般用于明渠流量測量；防爆型用于可能具有可爆炸性氣體環(huán)境，如經(jīng)常在煤礦、化工、油田等環(huán)境下使用；衛(wèi)生型的特點(diǎn)是容易拆卸沖洗消毒，并可快速安裝，適用于食品、醫(yī)藥部門；高壓型用于鉆井循環(huán)泥漿、固井水泥漿、壓裂酸化工藝的鹽酸、采油工藝的高壓注水等液體流量的測量與控制；一般型用于除上述之外的一般用途。

1.4 傳感器口徑選擇

電磁流量計(jì)的測量可以在很大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。一般上限流速測量的調(diào)節(jié)范圍在0.3~10m/s，下限流速測量可在量程的10%甚至更低，推薦測量流速在1~5m/s，因此同量可用不同 口徑的流量計(jì)測量。這樣，經(jīng)濟(jì)流速可根據(jù)現(xiàn)場工藝管道口徑尺寸選擇儀表。特殊情況下可以通過選擇口徑，滿足用戶高精度測量的要求；或降低傳感器內(nèi)流速，以減小流體對襯里的磨損；或提高傳感器內(nèi)流速，以防止固體物的沉淀。

為避免流體中含有固體顆粒時會磨損電極和襯里，可以選擇較大口徑的傳感器，使其內(nèi)的流速在3m/s以下。但是使用口徑擴(kuò)大的傳感器時，上下游的直管段長度要盡可能地加長，以保證傳感器內(nèi)流速分布的對稱性。

當(dāng)測量固液兩相流體時，可以選擇縮小口徑的傳感器，以加大其內(nèi)的流速；在測量純水等低電導(dǎo)率流體時，需要降低測量流速，改變口徑，使流速在3m/s以下。

1.5 襯里、電極、接地環(huán)材質(zhì)的選擇

（1）襯里材料的選擇

在電磁流量計(jì)選型中，對于有些介質(zhì)如循環(huán)水、冷凍水、亞硫酸鉀、低溫低濃度的氫氧化鉀堿液等，測量管需用316不銹鋼即可，不需要加襯里。相反對于強(qiáng)腐蝕介質(zhì)則必須增加測量管襯里。測量管常用的襯里材料有氯丁橡膠、氟塑料、氧化鋁陶瓷等。在使用過程中要根據(jù)不同介質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)選用不同材料的襯里。

（2）電極和接地環(huán)材料

選擇電極材料時首先要考慮電極對測量介質(zhì)的耐腐蝕性，其次考慮是否會產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)。另外選擇電極材料時還需要根據(jù)介質(zhì)的化學(xué)特性選用不同材料的電極。如含鉬耐酸鋼適用于漿液等低噪聲電極有導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極；哈氏 B電極用于測量75稀硫酸；哈氏C電極用于測量32、44、48氫氧化鉀；鈦i電極用于測量含游離氯鹽水、氯水；鉭i電極用于測量脫氯鹽水、32鹽酸。

接地環(huán)連接在絕緣襯里金屬管道或塑料管道的流量傳感器兩端，其耐腐蝕要求比電極稍低，可以允許有一定腐蝕，但需定期更換，通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因其體積較大，一般不采用貴重金屬材料。如果金屬工藝管道直接與流體接觸就不使用接地環(huán)。

2 安裝

2.1 安裝原則

安裝電磁流量計(jì)傳感器時應(yīng)注意以下幾個方面：傳感器外殼的防護(hù)等級要達(dá)到IP65；傳感器測量管在使用時其內(nèi)介質(zhì)必須滿管，為此，應(yīng)該在低端位置安裝閥門，并且要滿足流量計(jì)上游最小直管段的要求；傳感器的安裝位置應(yīng)該以不會在測量管內(nèi)形成氣泡為準(zhǔn)；測量管中介質(zhì)的電導(dǎo)率分布要均勻，如果在介質(zhì)中加藥，應(yīng)選在傳感器的下游加。如果必須在上游注藥，應(yīng)在流量計(jì)上游較遠(yuǎn)處，建議在50D以外；選擇震動小的場所安裝，特別是一體化流量計(jì)；避免附近有大電機(jī)、大變壓器的干擾；安裝環(huán)境的溫度和濕度要在儀表規(guī)定的范圍之內(nèi)；要在流量計(jì)附近加負(fù)壓防止閥，以防止測量管形成負(fù)壓。

2.2 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。水平安裝時要使電極軸線和地平線平行，切忌垂直于地平線，因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中存在的氣泡擦過遮住電極表面，造成輸出信號波動。

但在測量固液兩相流體時，傳感器的安裝方向垂直，其內(nèi)流體自下而上流動。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(diǎn)。

2.3 傳感器的接地

傳感器的測量管、外殼、屏蔽線、轉(zhuǎn)換器及二次儀表都必須 接地；傳感器轉(zhuǎn)換器應(yīng)單獨(dú)接地，不要連在電動機(jī)、工藝管道上，接地電阻應(yīng)小于10Ω；傳感器、轉(zhuǎn)換器在現(xiàn)場接地，去二次儀表的屏蔽層在控制室一側(cè)接地，切勿多端接地，以免因電位不同引起干擾。分體型流量計(jì)原則上在傳感器一側(cè)接地，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還需用較粗的銅導(dǎo)線繞過傳感器跨接管道連接在法蘭上，使陰極保護(hù)電流在傳感器之間隔離。

當(dāng)雜散電流過大時，可以采用在流量傳感器與其連接的工藝之間加電氣隔離的辦法。同樣，在有陰極保護(hù)的管線上，陰極保護(hù)電流影響電磁流量計(jì)測量時，也可以采用此方法。

2.4 其他注意事項(xiàng)

（1）安裝電磁流量計(jì)時要求前后必須有直管段，現(xiàn)場安裝的前后直管段建議的要求是前直管段不小于10D，后直管段不小于 5D，以保證進(jìn)入測量管的流體的流態(tài)充分發(fā)展。

（2）安裝時要防止對工藝管道增加過大的應(yīng)力，特別是在高溫高壓管道上，如無法避免應(yīng)安裝彎管以釋放應(yīng)力。

（3）分體式電磁流量計(jì)傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的接線，必須用規(guī)定的屏蔽電纜，不得使用其他電纜代替。而且信號電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi)，與其他電源嚴(yán)格分開。另外，信號電纜和勵磁電纜越短越好。

（4）為便于電磁流量計(jì)的檢修，應(yīng)在儀表前后安裝截止閥或旁路管道以方便儀表安裝拆卸。

（5）盡量避開強(qiáng)振動環(huán)境和強(qiáng)腐蝕性氣體的場所，以免造成電極與管道間絕緣的損壞。