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如何有效提高智能電磁流量計(jì)的測(cè)量精度

閱讀:1307        發(fā)布時(shí)間:2020/6/10
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電磁流量計(jì)在液體流量測(cè)量中有重要作用,具有多種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn):

1、幾乎無(wú)壓損,節(jié)能、降耗;

2、可測(cè)臟污及強(qiáng)腐蝕性導(dǎo)電液體;

3、可現(xiàn)實(shí)雙向測(cè)量;

4、安裝直管段要求低;

5、測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng);

6、易于維修,互換性好,備品備件少;

7、測(cè)量范圍廣,量程和輸出信號(hào)變換方便;

8、具有更多的口徑范圍可選。

因此,電磁流量計(jì)被廣泛采用,但在實(shí)際使用中,被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率、流速分布、安裝管道條件、電極污染等諸多的因素影響著電磁流量計(jì)的精度,在電磁流量計(jì)檢定合格的情況下如何有效提高電磁流量計(jì)的精度呢?可以采取下列措施。

(1)正確選型  

電磁流量計(jì)的選型考慮因素很多:有儀表性能、流體特性、安裝條件、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)等方面的因素,從測(cè)量準(zhǔn)確性的角度,可從下面兩方面考慮:

①傳感器口徑選擇:傳感器口徑的選擇關(guān)系到流體在管道中的流速大小,影響到輸出電勢(shì)值。因此,流量計(jì)傳感器口徑應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用流量大小而定,當(dāng)管道內(nèi)流體的流速在1.5~3m/s,選擇傳感器口徑的與工藝管道口徑相同即可,且安裝方便;當(dāng)管內(nèi)流體流速較低,低于0.5m/s時(shí),儀表口徑應(yīng)改為小于管徑,以異徑管連接管道。

②襯里、電極材料的選擇:電極是電磁流量計(jì)拾取流量信號(hào)的部件,在測(cè)量過(guò)程中,只有它和襯里、接地環(huán)、接地電極與被測(cè)介質(zhì)接觸,因此,為了適應(yīng)不同介質(zhì)的測(cè)量條件,比如流體介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性、磨損性等的要求,要選用不同的內(nèi)襯、電極材料。

A)電磁流量計(jì)電極的材料有耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電極;耐酸和鹽的鉭(Ta)電極;耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電極;不適于鹽酸的哈氏合金C電極和不適于硝酸的哈氏合金B(yǎng)電極;耐腐蝕能力一般、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等。電極材料裝于傳感器測(cè)量管內(nèi)壁,與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,故應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選定。

B)電磁流量計(jì)的內(nèi)襯材料有耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸、堿、鹽的氯丁橡膠材料;耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨脂橡膠;耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯;化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯;耐稀酸、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯;和溫度<100℃的聚苯硫醚等。

③接地環(huán)的材質(zhì)一般與電極材質(zhì)相同,因此如果電極采用成本較高的金屬材料時(shí),這時(shí)候接地環(huán)的成本太高,一般不考慮,這時(shí)可選擇電極接地形式的電磁流量計(jì),

(2)正確安裝

①對(duì)安裝管路的要求。實(shí)際工程上,電極平面處的流速分布已同初校時(shí)有較大的差別,傳感器上游管道連接件的配置是引起特殊的流速分布的因素之一,使用中就有可能出現(xiàn)量值偏移。對(duì)傳感器前后直管段的要求是保證流速以中心軸為對(duì)稱分布,獲得儀表測(cè)量精確度的必要條件之一,國(guó)標(biāo)GB/T18659-2002等列舉了對(duì)漸縮管、上游閥、圓弧彎頭小直管段長(zhǎng)度的要求見下表:

直管段長(zhǎng)度要求

擾流件名稱

標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程號(hào)

GB/T 18660

GB/T 18659

JIS B 7554

ZBN 12007

JJG 198

上游

彎管、漸擴(kuò)管

10或自規(guī)定

10D

5D

5D

10D

上游

漸縮管

10D或自規(guī)定

10D

可視作直管

5D

10D

上游

其他各種閥

10D或自規(guī)定

10D

10D

5D

10D

下游

各類

未提要求

5D

未提要求

5D

5D

另外,測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電流體電導(dǎo)率不均勻,也會(huì)影響電磁流量計(jì)的測(cè)量,因此,若工藝要求在管道中加入其他介質(zhì),則應(yīng)在流量計(jì)下游進(jìn)行。如果必須在上游進(jìn)行,應(yīng)在流量計(jì)上游較遠(yuǎn)處注入,建議在大于50D以遠(yuǎn)(D為測(cè)量管內(nèi)徑),以保證流體流動(dòng)均勻后進(jìn)入流量計(jì)。

②安裝要保證流體充滿測(cè)量管。電磁流量計(jì)測(cè)量的流量是電極平面的平均流速與電極斷面的面積的乘積。只有流體充滿測(cè)量管測(cè)量才準(zhǔn)確。也就是說(shuō),在水平安裝時(shí),流量計(jì)處于低部位置的正確安裝方法才能保證流體充滿管道。對(duì)于固-液、氣-液兩相混相流體,傳感器應(yīng)以垂直或傾斜姿勢(shì)安裝,且流體應(yīng)自下而上流動(dòng),防止當(dāng)傳感器水平安裝時(shí),固體容易沉淀到管道下部、混相中的氣體分離到上部而造成測(cè)量誤差。

(3)接液與接地

因傳感器輸出信號(hào)是電極間的電壓差,因此要有一個(gè)零電位基準(zhǔn)點(diǎn)。接液是使用電磁流量計(jì)重要的條件之一,即以導(dǎo)電液體接地作為信號(hào)的基準(zhǔn)電位點(diǎn)。接地是防止進(jìn)入干擾和安全保護(hù)的有效措施,傳感器接地極與流體(信號(hào)基準(zhǔn)零電平)間容易由地回路引入各種共模干擾電壓,影響流量計(jì)的使用可靠性和測(cè)量精度。通過(guò)接地能夠屏蔽靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)引起的噪聲電壓;減小接地電阻可以降低地回路雜散電流的壓降,減低共模干擾電壓,提高測(cè)量精度。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán)。金屬管道電磁流量計(jì)接地連(跨)接方法如圖3。當(dāng)被測(cè)流體電導(dǎo)率比較高、工藝管線比較長(zhǎng)時(shí),被測(cè)流體的體電阻幾乎為零,使用接液電極能夠穩(wěn)定地取得信號(hào)的基準(zhǔn)電位。當(dāng)測(cè)量比較低的電導(dǎo)率流體時(shí),被測(cè)流體的體電阻比較高,若利用接液環(huán)或接液電極接觸面太小,易產(chǎn)生信號(hào)的不穩(wěn)定。為此應(yīng)使用接液短管,加大與流體的接觸面積,減小流體體電阻。

電磁流量計(jì)傳感器接地,盡量避開振動(dòng)源、磁源。由于電磁流量計(jì)的測(cè)量感應(yīng)電壓很小,電壓較低易受外界電磁噪聲的影響,故在安裝時(shí)應(yīng)盡可能避開振動(dòng)源、磁源,并進(jìn)行可靠的接地連接。一般情況要求接地電阻小于100Ω。對(duì)于防爆產(chǎn)品和防雷擊要求的安裝情況,接地電阻應(yīng)小于10Ω。同時(shí)應(yīng)注意不能將流量計(jì)的接地接在大的電器設(shè)備,如變壓器、發(fā)電機(jī)、變頻電源的外殼接地上。

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