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乙二醇流量計選型的考慮要點
發布時間：2021-06-16 01:38:38 點擊次數：2284次
乙二醇流量計是根據法拉*電磁感應定律製成的一種丈量導電性液體的儀表，法拉*電磁感應定律即具有傳導性的流體在流經電磁場時，通過測量電壓可得到流體的速度。此外乙二醇流量計選型有7大考慮要素。
01 應用概況
大口徑儀表較多應用於給排水工程。
中小口徑常用於固液雙相等難測流體或高要求場所，如測量造紙工業紙漿液和黑液、有色冶金業的礦漿、選煤廠的煤漿、化學工業的強腐蝕液以及鋼鐵工業高爐風口冷卻水控製和監漏，長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控製。
小口徑、微小口徑常用於醫藥工業、食品工業、生物工程等有衛生要求的場所。
02 精度等級和功能
型號選擇比較時不要單純隻看高指標，要詳細閱讀製造廠樣本或說明書做綜合分析。
市場上通用型EMF的性能有較大差別，有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡單。精度高的儀表基本誤差為(±0.5%～±1%)R，精度低的儀表則為(±1.5%～±2.5%)FS，兩者價格相差1～2倍。
有些型號儀表聲稱有更高的精確度，基本誤差僅(±0.2%～±0.3%) R，但有嚴格的安裝要求和參比條件。
市場上EMF的功能差別也很大，簡單的就隻是測量單向流量，隻輸出模擬信號帶動後位儀表;多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態等。
有些型號儀表的串行數字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC)，以連接HART協議係統、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現場總線等。
03 流速、滿度流量、範圍度和口徑
選定儀表口徑不一定與管徑相同，應視流量而定。流程工業輸送水等粘度不同的液體，管道流速一般是經濟流速1.5～3 m/s。EMF用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可。
EMF滿度流量時液體流速可在1～10 m/s範圍內選用，範圍是比較寬的。
上限流速在原理上是不受限製的，然而通常建議不超過5 m/s，除非襯裏材料能承受液流衝刷，實際應用很少超過7 m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1 m/s，有些型號儀表則為0.5 m/s。
有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管係，從測量精度角度考慮，儀表口徑應改用小於管徑，以異徑管連接之。用於有易粘附、沉積、結垢等物質的流體，選用流速不低於2 m/s，*好提高到3～4 m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。
用於礦漿等磨耗性強的流體，常用流速應低於2～3 m/s ，以降低對襯裏和電*的磨損。
在測量接近閾值的低電導液體，盡可能選定較低流速(小於0.5～1 m/s)，因流速提高流動噪聲會增加，而出現輸出晃動現象。
EMF的範圍度是比較大的，通常不低於20，帶有量程自動切換功能的儀表，可超過50～100。
國內可以提供的定型產品的口徑從10mm到3000mm，隨然實際應用還是以中小口徑居多，但與大部分其他原理流量儀表(如容積式、渦輪式、渦街式或科裏奧利質量式等)相比，大口徑儀表占有較大比重。
04 液體電導率
根據使用經驗，實際應用的液體電導率*好要比儀表製造廠規定的閾值至少大一個數量級。
使用EMF的前提是被測液體必須是導電的，不能低於閾值(即下限值)，其電導率接近閾值，使用時會出現輸出晃動。電導率低於閾值會產生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型EMF的閾值在10-4～(5×10-6) S/cm之間，視型號而異。
使用時還取決於傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容，製造廠使用說明書中通常規定電導率相對應的信號線長度。非接觸電容耦合大麵積電*的儀表則可測電導率低至5×10-8 S/cm的液體。
工業用水及其水溶液的電導率大於10-4 S/cm，酸、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1 S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油製品和有機溶劑電導率過低就不能使用。
從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低，認為不能使用，然實際使用的水溶液可能用工業用水配比，電導率將比查得的要高，也有利於流量測量。
因為製造廠儀表規範規定的下限值是在各種使用條件較好狀態下可測量的*低值。是受到一些使用條件限製，如電導率均勻性、連接信號線、外界噪聲等，否則會出現輸出晃動現象等。
05 液體中含有混入物
混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測得的是含氣泡體積的混合體積流量;如氣體含量增加到形成彈(塊)狀流，因電*可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開，出現輸出晃動甚至不能正常工作。
含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鑽井泥漿、鑽探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。
由於固體在載體液中一起流動，兩者之間有滑動，速度上有差別，單相液體校驗的儀表用於固液雙相流體會產生附加誤差。
雖然還未見到EMF應用於固液雙相流體中固形物影響的係統實驗報告，但國外有報告稱固形物含量有14%時誤差在3%範圍以內。
我國黃河水利科學研究所的實驗報告稱，測量高沙含量水的流量，含沙量體積比17%～40%(沙中值粒徑0.35mm)，儀表測量誤差小於3%。
在漿液內有較大顆粒擦過電*表麵，在頻率較低的矩形激磁的EMF中會產生尖峰狀漿液噪聲，使流量信號不穩，就要選用較高頻率的儀表或有較強抑製漿液噪聲能力的儀表，也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。
含有鐵磁性物質的流體對通常的EMF，因測量管內磁導率受鐵磁體的不同含量而變化，會產生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補償的EMF，可減小混入鐵磁體的影響。
對含有礦石顆粒的礦漿應用，應注意對傳感器襯裏的磨損程度，測量管內徑擴大會產生附加誤差。這種場合應選用耐磨性較好的陶瓷襯裏或聚氨酯橡膠襯裏，同時建議傳感器安裝在垂直管道上，使管道磨損均勻，消除水平安裝下半部局部磨損嚴重的缺點。也可以在傳感器進口端加裝噴嘴形護套，相對延長使用期。
06 附著和沉澱
選用不易附著尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*以及斷開測量電路等方法來解決附著和沉澱問題。
測量易在管壁附著和沉澱物質的流體時，若附著的是比液體電導率高的導電物質，信號電勢將被短路而不能工作。
若是非導電層則*先應注意電*的汙染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等。
刮刀式電*可在傳感器外定期手動刮出沉垢。國外產品曾有電*上裝超聲波換能器，以清除表麵垢層，但現已少見。
也有暫時斷開測量電路，在電*簡短時間內流過低壓大電流，焚燒清除附著油脂類附著層。
易產生附著的場所可提高流速以達到自清掃的目的，還可以采取較方便的易清洗的管道連接，可不拆卸清洗傳感器。
非接觸型電*EMF附著非導電膜層，儀表仍能工作，但若為高導電層則同樣不能工作。
07 與流體接觸零部件材料的選擇
與流體接觸的傳感器零部件有襯裏(或絕緣材料製成的測量管)、電*、接地環和密封墊片，其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對流體的適應性。由於零部件少，形狀簡單，材料選擇靈活，電磁流量傳感器對流體的適應性強。
(1) 襯裏材料(或直接與介質接觸的測量管)常用襯裏材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷製成襯裏的，但隻限中小口徑傳感器。
(2) 電*和接地環材料 電*對測量介質的耐腐是選擇材料*先考慮的因素，其次考慮是否會產生鈍化等表麵效應和所形成的噪聲。
襯裏材料
氯丁橡膠和玻璃鋼用於非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如工業用水、廢汙水及弱酸堿，價格*為低廉。
氟塑料具有優良的耐化學腐蝕性，但耐磨性差，不能用於測量礦漿液。氟塑料中*早應用的是聚四氟乙烯，因與測量管間僅靠壓貼，無粘結力，不能用於負壓管道，後開發各種改性品種，實現注塑成形，與測量管有較強結合力，可用於負壓。
聚氨酯橡膠有*好的耐磨耗性，但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當於天然橡膠的10倍，適用於煤漿、礦漿等;介質溫度要低於40～60/70℃。
氧化鋁陶瓷有*好的耐磨耗性和對強酸堿的耐磨腐蝕性，耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍，適用於具有腐蝕性的礦漿;但性脆，安裝夾緊時疏忽易碎，可用於較高溫度(120～140/180℃)但要防止溫度劇變，如通蒸汽滅菌，一般溫度突變不能大於100℃，升溫150℃ 要有10min時間。
電*和接地環材料
a選擇耐腐蝕材料
EMF電*的耐腐蝕性要求很高，常用金屬材料有含鉬耐酸鋼，哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭、鉑銥合金，幾乎可覆蓋全部化學液。
此外還有適用於漿液等的低噪聲電*，它們是導電橡膠電*、導電氟塑料電*和多孔性陶瓷電*，或包覆這些材料的金屬電*。
在原則上電*材料的選擇應從使用者借鑒該介質在其他設備的應用實際和以往的經驗來確定。有時後要做必要的實驗，如現場取液體樣品在實驗室做待用材料的腐蝕性試驗。
*好的實驗是現場掛片，這是*接近實際應用條件的腐蝕性試驗，可以得出比較可靠能否適用的結論。
b避免電*表麵效應
電*的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素，但有時候電*材料對被測介質有很好的耐腐蝕性，卻不一定就是適用的材料，還要避免產生電*表麵效應。
電*表麵效應分為表麵化學反應、電化學和*化現象以及電*的觸媒作用三個方麵。
化學反應效應如電*表麵與被測介質接觸後，形成鈍化膜或氧化層。他們對耐腐蝕性能可能起到積*保護作用，但也有可能增加表麵接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化，生成絕緣層。
對於避免或減輕電*表麵效應的介質------電*材料匹配，還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查，隻有一些有限經驗，尚待在實踐中積累。
接地環連接在塑料管道或襯絕緣襯裏金屬管道的流量傳感器兩端，他們的耐腐蝕要求比電*低，充分有一定腐蝕，定期更換。
通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因體積大從經濟上考慮較少采用鉭鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環。
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