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談電磁流量計的選用(二)
發(fā)布時間:20-10-25 22:20瀏覽次數(shù):111

含有非鐵磁性顆?;蚶w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,如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。由于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于固液雙相流體會產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實驗報告,但國外有報告稱固形物含量有14%時誤差在3%范圍以內(nèi);我國黃河水利委員會水利科學(xué)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),儀表測量誤差小于3%。

    在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面,在頻率較低的矩形激磁的EMF中會產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩(wěn),就要選用較高頻率的儀表或有較強抑制漿液噪聲能力的儀表,也可選用交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。

    含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的EMF,因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化,會產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補償?shù)腅MF,可減小混入鐵磁體的影響。無錫銳文自動化儀表有限公司在交流激磁儀表的實驗報告中稱,水中含有液固重量比約4:1,顆粒度≤0.15mm鐵精礦石的礦漿,以80mm口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗,通常的儀表示值變化7%~10%,裝有磁通檢測線圈的儀表,示值誤差在±2%FS以內(nèi)。

    對含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用,應(yīng)注意對傳感器襯里的磨損程度,測量管內(nèi)徑擴大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,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。

    2.6附著和沉淀

    測量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時,若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì),信號電勢將被短路而不能工作,若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染,譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮出沉垢。國外產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器,以清除表面垢層,但現(xiàn)已少見。也有暫時斷開測量電路,在電極間斷時間內(nèi)流過低壓大電流,焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)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。

    非接觸型電極EMF附著非導(dǎo)電膜層,儀表仍能工作,但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作。

    2.7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里(或絕緣材料制成的測量管)、電極、接地環(huán)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(yīng)性。由于零部件少,形狀簡單,材料選擇靈活,電磁流量傳感器對流體的適應(yīng)性強。

    (1)襯里材料(或直接與介質(zhì)接觸的測量管)

    常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁99.99%AI2O3)陶瓷制成襯里的,但只限中小口徑傳感器。氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿,價格zui為低廉。
  

 氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性,但耐磨性差,不能用于測量礦漿液。氟塑料中zui早應(yīng)用的是聚四氟乙烯,因與測量管間僅靠壓貼,無粘結(jié)力,不能用于負壓管道,后開發(fā)各種改性品種,實現(xiàn)注塑成形,與測量管有較強結(jié)合力,可用于負壓。聚氨酯橡膠有極好的耐磨耗性,但耐酸堿的腐蝕性較差,它的耐磨性相當于天然橡膠的10倍,適用于煤漿、礦漿、介質(zhì)溫度低于40~60/70℃的場合。氧化鋁陶瓷有極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,適用于具有腐蝕性的礦漿,但性脆,安裝夾緊時易碎,可用于較高溫度(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于100℃,升溫150℃要有10min時間。通用型EMF幾種材料的壓力、溫度大體適用范圍可參閱下圖。

    (2)電極和接地環(huán)材料

    電極對測量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。

    ①選擇耐腐蝕材料

    EMF電極的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸鋼1Cr18Ni12Mo2Ti,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(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導(dǎo)電橡膠電極、導(dǎo)電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應(yīng)從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設(shè)備的應(yīng)用實際或以往的經(jīng)驗來確定。有時要做必要的實驗,如現(xiàn)場取液體樣品在實驗室做待用材料的腐蝕性試驗,的實驗是現(xiàn)場掛片,這是zui接近實際應(yīng)用條件的腐蝕性試驗,可以得出比較可靠的結(jié)論。

    ②避免電極表面效應(yīng)

    電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素,但有時候電極材料對被測介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應(yīng)。電極表面效應(yīng)分為表面化學(xué)反應(yīng)、電化學(xué)和極化現(xiàn)象以及電極的觸媒作用三個方面。

    化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)如電極表面與被測介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。他們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會被氧化,生成絕緣層。對于避免或減輕電極表面效應(yīng)的介質(zhì)----電極材料匹配,還沒有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗,尚待在實踐中積累。

    接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因其體積大,從經(jīng)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(huán)。

    3.結(jié)論

    隨著企業(yè)全面走向市場,企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理將進一步深化,流量計量越顯重要,電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀表的一種,要發(fā)揮其作用,*步要做好的工作就是選用好電磁流量計。因此,自動化儀表專業(yè)人員在具備一定的專業(yè)知識的前提下,有必要在其選用方面掌握一定的技巧和注意事項,只有如此,才能滿足企業(yè)的要求,使流量計量發(fā)揮重要作用。

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