详谈电磁流量计的安装与使用

　　电磁流量计（简称EMF）是利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的 仪表 。20世纪50年代初EMF实现了工业化应用，近年来在世界范围内，EMF产量约占工业 流量仪表 总数的5%～6.5%，特别是2000年以来，这个数值有逐年上升的趋势。电磁流量计作为工业流量测量仪表的一种，在其安装与使用方面有一些技巧和注意事项，在这里结合我一些切身经验和大家讨论，希望能对电磁流量计的正确安装与使用作出贡献。

　　2. 磁流量计的使用优点

　　电磁流量计的测量通道是一段无阻流检测件的光滑直管，因不易阻塞适用于测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体，如纸浆、煤水浆、矿浆、泥浆和污水等；

　　它不产生因检测流量所形成的压力损失，仪表的阻力仅是同一长度管道的沿程阻力，节能效果显着，对于要求低阻力损失的大管径供水管道最为适合；

　　电磁流量计所测得的体积流量，实际上不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率（只要在某阈值以上）变化明显的影响；

　　与其他大部分流量仪表相比，它的前置直管段要求较低；

　　电磁流量计的测量范围度大，通常为20：1～50：1，可选流量范围宽。满度值液体流速可在0.5～10m/s内选定。有些型号仪表可在现场根据需要扩大和缩小流量（例如设有4位数电位器设定仪表常数）不必取下作离线实流标定；

　　电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽，从几毫米到3m；可测正反双向流量，也可测脉动流量，只要脉动频率低于激磁频率很多；仪表输出本质上是线性的；

　　易于选择与流体接触件的材料品种，可应用于腐蚀性流体。

　　当然，电磁流量计也有缺点。比如它不能测量电导率很低的液体，如石油制品和有机溶剂等；不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体；通用型EMF由于衬里材料和电气绝缘材料的限制，不能用于测量较高温度的液体。

3. 安装与使用注意事项

　　3.1 使用时应注意的一般事项

　　液体应具有测量所需的电导率，并要求电导率分布大体上均匀。因此流量 传感器 安装要避开容易产生电导率不均匀场所，例如其上游附近加入药液，加液点最好设于传感器下游。使用时传感器测量管必须充满液体（非满管型例外）。液体有混合时，其分布应大体均匀。液体应与地同电位，必须接地。如工艺管道用塑料等绝缘材料时，输送液体产生摩檫静电等原因，造成液体与地间有电位差。

　　3.2 流量传感器安装

　　3.2.1 安装场所

　　通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65（GB 4208规定的防尘防喷水级），对安装场所有以下要求：

　　1）测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所；测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀的下游；测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游；

　　2）尽可能避免测量管内变成负压；

　　3）选择震动小的场所，特别对一体型 仪表 ；

　　4）避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰；

　　5）易于实现传感器单独接地的场所；

　　6）尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体；

　　7）环境温度在－25/－10～50/600℃范围内，一体型结构温度还受制于电子元器件，范围要窄些；

　　8）环境相对湿度在10%～90%范围内；

　　9）尽可能避免受阳光直照；

　　10）避免雨水浸淋，不会被水浸没。

　　如果防护等级是IP67（防尘防浸水级）或IP68 （防尘防潜水级），则无需上述8）、10）两项要求。

　　3.2.2 直管段长度要求

　　为获得正常测量精确度，电磁流量传感器上游也要有一定长度直管段，但其长度与大部分其它 流量仪表 相比要求较低。90o弯管、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常认为只要离电极中心线（不是传感器进口端连接面）5倍直径（5D）长度的直管段，不同开度的阀则需10D；下游直管段为（2～3）D或无要求；但要防止蝶阀阀片伸入到传感器测量管内。各标准或检定规程所提出上下游直管段长度亦不一致，汇集如表1所示，要求比通常要求高，这是由于为保证达到当前0.5级精度仪表的要求。

　　如阀能开使用时，应按阀截流方向和电极轴成45o角度安装，则附加误差可大为减少。

3.2.3 安装位置和流动方向

　　 传感器 安装方向水平、垂直或倾斜均可，不受限制。但测量固、液两相流体最好垂直安装，自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重，低流速时固相沉淀等缺点。 [p]

　　水平安装时要使电极轴线平行于地平线，不要处于垂直于地平线，因为处于底部的电极易被沉积物覆盖，顶部电极易被液体中偶存气泡擦过遮住电极表面，使输出信号波动。图1所示管系中，c、d为适宜位置；a、b 、e为不宜位置，b处可能液体不充满，a、e处易积聚气体，且e处传感器后管段短也有可能不充满，排放口最好如f形状所示。对于固、液两相流c处亦是不宜位置。

　　3.2.4 旁路管、便于清洗连接和预置入孔

　　为便于在工艺管道继续流动和传感器停止流动时检查和调整零点，应装旁路管。但大管径管系因投资和位置空间限制，往往不易办到。根据电极污染程度来校正测量值，或确定一个不影响测量值的污染程度判断基准是困难的。除前文所述，采用非接触电极或带刮刀清除装置电极的 仪表 ，可解决一些问题外，有时还需要清除内壁附着物，则可按图2所示，不卸下传感器就地清除。

　　对于管径大于1.5～1.6m的管系在EMF 附近管道上预置入孔，以便管系停止运行时清洗传感器测量管内壁。

3.2.5 负压管系的安装

　　氟塑料衬里 传感器 须谨慎地应用于负压管系；正压管系应防止产生负压，例如液体温度高于室温的管系，关闭传感器上下游截止阀停止运行后，流体冷却收缩会形成负压，应在传感器附近装负压防止阀，如图3所示。有制造厂规定PTFE 和PFA 塑料衬里应用于负压管系的压力可在200C、1000C、1300C时使用的绝对压力必须分别大于27、40、50KPa。

　　3.2.6 接地

　　传感器必须单独接地（接地电阻100Ω以下）。分离型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用较粗铜导线（16mm2）饶过传感器跨接管道两连接法兰上，使阴极保护电流于传感器之间隔离。

　　有时候杂散电流过大，如电解槽沿着电解液的泄漏电流影响 EMF 正常测量，则可采取 流量传感器 与其连接的工艺之间电气隔离的办法。同样有阴极保护的管线上，阴极保护电流影响 EMF 测量时，也可以采取本方法。

　　3.3 转换器安装和连接电缆

　　一体型 EMF 无单独安装转换器；分离型转换器安装在传感器附近或 仪表 室，场所选择余地较大，环境条件比传感器好些，其防护等级是 IP65 或 IP64 （防尘防溅级）。安装场所的要求与3.2.1中3）、4）、6）、8）、9）、10）各条相同，环境温度受电子器件限制，使用温度范围比7）规定所列要窄些。

　　转换器和传感器间距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号，即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造厂随仪表所附（或规定型号）的信号电缆。电导率较低液体和传输距离较长时，也有规定用三层屏蔽电缆。一般仪表“使用说明书”对不同电导率液体给出相应传输距离范围。单层屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送距离100m。

　　为了避免干扰信号，信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内，不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。

　　4． 结论

　　随着企业全面走向市场，企业生产经营管理将进一步深化，流量计量越显重要，电磁流量计作为工业流量测量仪表的一种，要发挥其作用，在选用好的基础上如何正确安装与使用就成了一个关键的问题。因此，自动化仪表专业人员在具备一定的专业知识的前提下，有必要在其如何正确安装与使用方面掌握一定的技巧和方法，唯有如此，才能满足企业的要求，使流量计量发挥重要作用。