电磁流量计工作原理和特点
1.1 工作原理
电磁流量计由变送器和转换器两部分组成,两者之间用连接线(包括励磁线、信号线)相互连接。
变送器是基于电磁感应定律工作的,如图1所示。
图1电磁流量计原理示意图
被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流动和磁力线方向都垂直的方向上产生一感应电动势E。
式中 B———磁感应强度,T(特斯拉);
d———两电极间距离(管径),cm;
v———被测介质的平均流速,cm/s。
被测介质的体积流量Q与d和v有关
由上式得
当磁场强度B、两电极间距离d一定时,则E=kQ
式中为常数
转换器是一个高输入阻抗,且能抑制各种干扰成分的交流毫伏传感器。
1 流量计出现故障的几种原因
(1)内壁附着层
由于电磁流量计测量含有悬浮固体或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作。
(2)雷电击
雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线、传感器与转换器间的流量信号线和激磁线。从控制室电源线路引入感应高电压和浪涌电流的几率zui大,其他两条途径较少。
(3)环境条件
如安装不善,流量计安装在容易滞留气体的高点;截流截止阀截流作用过大致使水流产生噪音、脉冲;接地系统不完善,加之海上管道为阴极保护管道,容易产生大的保护电流,使流量计易受到管道杂散电流的影响。
(4)转换器放大电路故障
流体所产生的感应电动势非常微弱,有时甚至低到毫伏级,主要通过放大电路将信号放大后再进行信号处理,若放大电路故障,电磁流量计将无法正常工作。
(5)流体方面
液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量,所测得的体积流量是液体和气体两者之和;气泡增大则会使输出信号波动,若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面,使电极信号回路瞬时断开,输出信号将产生更大波动。
3 安装 3.1 直管段要求
仪表安装时要保证有足够的直管段,一般遵从前5D后3D的原则(D为管道直径)。安装时尽可能远离阀门、弯头、三通、异径管等影响流态分布的管段,如不可避免,需把流量计安装在这些管件的前面,一般要求异径管、阀门后10D,90°弯头、三通后5D直管段。
3.2 安装方向及位置
传感器垂直安装zui为理想,但要注意流体流向应为下进上出。水平安装时电极的轴线应水平,如电极的轴线与地面垂直,处于上面的电极易集气,下面的电极易结垢或被污物覆盖,影响电极与流体的接触,造成误差。安装位置应选择在测量导管内任何时候都能充满液体的地方,以防止由于测量管内没有液体而显示不在零点上所引起的误差。因为阀的节流作用,使管道中的压力降低,从而产生气泡。管路设计中,应确保液体不产生气泡,流量计应尽量安装在阀的上游。传感器的周围不能有较大的干扰电磁场(如大功率电机、变压器等),以免产生测量误差。
3.3 接地
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