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電磁流量計

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关于電磁流量計的工作原理及其注意事项对其应用的影响

來源:作者:发表时间:2019-03-27 14:06:19

    電磁流量計或磁力计是一种体积流量计,没有活动部件,非常适用于废水应用或任何其他导电的脏液。
    電磁流量計通常不适用于碳氢化合物,蒸馏水或许多非水溶液。電磁流量計通常被選擇和指定用于應用,因爲它們對于腐蝕性化學品和漿料是無障礙的,成本有效的,並且提供高度精確的體積流量測量。一系列襯裏材料,電極選項和線尺寸適用于各種工藝應用。
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運作理論
    電磁流量計利用法拉第电磁感应定律来确定在管道中流动的液体的速度。法拉第定律构成了发电系统的基础,其中导线穿过磁场并产生电压。在電磁流量計中,产生磁场并将其引导到流过管道的液体中。
    爲此,電磁線圈可以位于管道(流量管)的外部,然而,流量管必須是非磁性的,以允許磁場穿透到液體中。將流量計內部的線圈定位(更靠近液體)可以降低傳遞磁場所需的電功率,以及減小流量計的尺寸和制造成本。
    遵循法拉第定律,导电液体通过磁场的流动将导致产生电压信号。用位于流管壁上的电极检测该信号。当线圈位于外部时,非导电衬垫安装在流管内部以电隔离电极并防止信号短路。出于类似的原因,非导电材料用于隔离电极以用于内部线圈设计。流体本身是将通过磁场移动(流动)并在电极处产生电压信号的导体。当流体移动得更快时,会产生更多电压。法拉第定律表明产生的电压与流动液体的运动成正比。 变送器处理电压信号以确定液体流量。
如何使用電磁流量計
    電磁流量計测量管道中导电液体的速度,例如水,酸,苛性碱和浆液。当液体的电导率大于约5μS/ cm时,電磁流量計可以适当地测量。在具有低电导率的流体(例如去离子水,锅炉给水或碳氢化合物)上使用電磁流量計可以使流量计关闭并测量零流量。
    该流量计不会阻碍流动,因此可用于清洁,卫生,脏污,腐蚀性和磨蚀性液体。電磁流量計可以应用于导电液体流,因此,由于它们分别具有非导电性和气态,因此无法使用该技术测量碳氢化合物和气体。
    電磁流量計不需要太多的上游和下游直线运行,因此它们可以安装在相对较短的流量计中。電磁流量計通常需要从電磁流量計电极的平面测量的5-10直径的上游直行和5-2直径的下游直行。
使用電磁流量計的行业
    在液体,废水,采矿,矿物加工,电力,纸浆和造纸以及化学工业中都可以找到脏液的应用。水和废水应用包括在水/废水区之间的强制主管中的液体贸易转移。電磁流量計用于水处理厂,以测量处理和未处理的污水,工艺用水,水和化学品。采矿和矿物加工工业应用包括工艺用水和工艺浆料流以及重介质流。
    在適當注意結構材料的情況下,可以測量高腐蝕性液體(如酸和腐蝕性)和磨料漿的流動。腐蝕性液體應用常見于化學工業過程和大多數行業中使用的化學進料系統中。漿料應用常見于采礦,礦物加工,紙漿和造紙以及廢水處理行業。
    通常使用電磁流量計,其中液体使用重力进料。确保流量计的方向使流量计完全充满液体。未能确保流量计完全充满液体会严重影响流量测量。
    在真空服务中操作電磁流量計时要特别小心,因为一些電磁流量計衬管会在真空服务中坍塌并被吸入管道,从而灾难性地损坏流量计。请注意,真空条件可能发生在似乎没有暴露于真空服务的管道中,例如气体可能凝结的管道(通常在异常条件下)。同样,電磁流量計中的温度过高(即使在异常条件下短暂)也会导致流量计永久性损坏。
典型應用
    電磁流量計的结构使得很好的润湿部件是衬里和电极,两者都可以由能够耐腐蚀的材料制成。此外,该设计的直通(阻碍较少)性质减少了流量计上的液压能量损失(压降)和流动液体的磨损可能性。因此,電磁流量計可以测量许多腐蚀性液体和磨蚀性浆料。電磁流量計衬里和电极可以由不污染液体的材料构成。因此,当液体污染成为问题时,例如在卫生应用中,可以应用这些流量计。
    对于浆料服务,一定要确定電磁流量計的大小,使其在固体沉降速度(通常为1.5-2英尺/秒)以上运行,以避免在管道中填充可能影响测量并可能阻止流动的固体  。用于研磨服务的電磁流量計通常适合于以低速(通常低于5-6英尺/秒)操作以减少磨损。在磨料浆料服务中,尽管磨损增加,流量计的操作应高于固体沉降的速度。这些问题可能会改变流量计的范围,因此其尺寸可能与等效清洁水流量的大小不同。
電磁流量計的应用注意事项
    请勿在电导率极限附近操作電磁流量計,因为流量计可能会关闭。为可能改变液体电导率的组成和操作条件的变化提供补偿。
    在典型應用中,電磁流量計的尺寸使得**大流量下的速度约为流量计**大流量的75%。压差约束和/或过程条件可能妨碍应用该一般准则。例如,重力供给管可能需要更大的電磁流量計来减小压降,以便允许所需量的液体通过電磁流量計而不需要备用管道系统。在该应用中,与较小流量计相比,在较大流量计中以相同流速操作将导致较低的液体速度。
電磁流量計的優點和缺點
    使用電磁流量計进行流体流量测量有许多好处。它们通常是非侵入性的,没有活动部件,降低了故障的风险和维修频率。流量计压力的降低通常也不大于等效管道长度,从而降低了管道成本。電磁流量計提供的其他一些主要优点包括:
    功率使用相對較低,某些型號的電功率要求低至15瓦。
    它們機械阻塞較少,並且可以配備耐磨襯墊,使其有效地測量漿料和其他腐蝕性流體。
    由于襯裏材料既是絕緣體又具有耐腐蝕性,它們能夠處理大多數種類的酸和堿,以及水和水基溶液。
    電磁流量計需要相对少量的电极金属。
    它們可以測量非常低的流量和非常高的體積流量,**小直徑約爲0.125英寸,**大體積可達10立方英尺。
    它們通常可以測量上遊或下遊的多向流動。
    尽管具有这些优点,但電磁流量計还存在流量测量的某些困难。这些流量计仅对导电流体有效,并且无法测量未混合的碳氢化合物和气体等材料。然而,磁性材料本身也可能存在问题,因为流体动力学效应可以改变正常的流动模式并且干扰速度足以干扰操作。根据它们的尺寸和容量,電磁流量計可能相对較重,而具有較高耐腐蝕性和耐磨性的那些可能是昂貴的。