了解介質(zhì)對(duì)BADGER電磁流量計(jì)的影響因素和選型注意事項(xiàng)
美國(guó)BADGER公司是世界上的流量計(jì)制造公司之一。美國(guó)BADGER公司成立于1971年。美國(guó)BADGER公司產(chǎn)品遍布世界各個(gè)角落。美國(guó)BADGER公司在10多個(gè)國(guó)家設(shè)有分公司，憑借性的銷售網(wǎng)絡(luò)，美國(guó)BADGER公司可向100多個(gè)國(guó)家提供BADGER閥門，BADGER調(diào)節(jié)閥，BADGER電磁流量計(jì)，BADGER控制閥，BADGER閥門附件，BADGER超聲波流量計(jì)，BADGER調(diào)節(jié)閥，BADGER電磁流量計(jì)，獾控制閥，BADGER閥?？偛课挥诿绹?guó)的密爾沃基，那里的生產(chǎn)廠是一個(gè)現(xiàn)代化的，高度自動(dòng)化的制造廠.
一、各種介質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響
⑴ 流速分布的影響由流體力學(xué)知道，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的，但不管是層流還是紊流，經(jīng)一定距離的直管段后，流速分速即可成為軸對(duì)稱分布，流速在管軸中心處為大，在管壁處為零，其平均流速為V—，只要流速分布相對(duì)測(cè)量管中心軸為對(duì)稱的，則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無(wú)關(guān)，而只是與被測(cè)液體的平均流速成正比。因此，流速分布為軸對(duì)稱是均勻磁場(chǎng)型電磁流量計(jì)必須滿足的工作條件之一。假如流速分布相對(duì)管中心軸為非對(duì)稱時(shí)，雖然總的流量相同，但在電極附近感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，所以測(cè)得的信號(hào)比實(shí)際流量值大。相反，在與電極成90°的地方感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小所得的信號(hào)比實(shí)際流量值小，造成測(cè)量誤差。因此，為了使流速度分布軸對(duì)稱，流量計(jì)前加直管段是必要的。
⑵ 磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響 若假定沿流體的流動(dòng)方向上磁場(chǎng)始終是均勻的，實(shí)際上，這意味著沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(zhǎng)而實(shí)際流量計(jì)的磁場(chǎng)是有限長(zhǎng)的所以就必須考慮有限長(zhǎng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響。假定管壁是絕緣的，電極附近磁場(chǎng)大致是均勻的，兩端則逐漸減弱，形成不均勻的邊緣，后下降為零。這樣，使得液體內(nèi)部電場(chǎng)E也不均勻，將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過(guò)來(lái)改變磁場(chǎng)邊緣部分的工作磁通使磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時(shí)，在電極上測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與無(wú)限長(zhǎng)磁場(chǎng)下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一樣，產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導(dǎo)電的，由于導(dǎo)電管壁的短路作用，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就會(huì)更加明顯，隨著管壁導(dǎo)電率和壁厚的變化，這種影響也將更見(jiàn)明顯，從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的損失增加。對(duì)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量管壁絕緣是非常必要的，所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測(cè)介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在，使磁場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，造成測(cè)量的非線性。所以對(duì)于所測(cè)液體中含有液態(tài)金屬的，一般采用直流勵(lì)磁以減少磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。
⑶ 被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響 ，電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高測(cè)量導(dǎo)電性液體時(shí)，一般不會(huì)因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差，但對(duì)于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗，被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個(gè)下限值，不能低于該下限值。被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)10-1S/cm左右時(shí)，就會(huì)降低流量信號(hào)，改變指示值，即指示流量值小于實(shí)際流量值。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時(shí)，外電路的電阻較小，這時(shí)不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。所以，對(duì)一個(gè)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的，被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大，也不能太小。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率*，磁場(chǎng)邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流，引起二次磁通，使工作磁場(chǎng)邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場(chǎng)分別被削弱和增強(qiáng)。所以測(cè)電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁，而應(yīng)用直流激磁。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高，必將可以降低被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。
三、BADGER流量傳感器的選用 電磁流量計(jì)電極材料的選用電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng)，將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量，應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。 根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度選擇電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料。盡量選擇有防雷擊功能的電磁流量計(jì)。
四、流量傳感器安裝
1、對(duì)安裝場(chǎng)所的要求。
1）、測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所，測(cè)量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游，測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段。
2）、盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓。
3）、選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表。
4）、避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾。
5）、易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所。
6）、盡可能避開(kāi)周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。
7）、環(huán)境溫度在-25-60℃范圍內(nèi)，環(huán)境相對(duì)濕度在10%-9O%范圍內(nèi)，盡可能避免陽(yáng)光直射。
8）、液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開(kāi)容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)位于傳感器下游。
2 、直管段長(zhǎng)度要求，電磁流量計(jì)對(duì)前后直管段要求比較低，對(duì)于90o彎管、T形三通、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常只要離電極中心線，不是傳感器進(jìn)口端連接面>5倍直徑長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥則需1OD，下游直管段為3D。測(cè)量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)，混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離少要大于30D.
3、安裝位置和流動(dòng)方向，傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固、液兩相流體垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線，防止由于液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面造成絕緣也可防止底部的電極被沉積物覆蓋。垂直安裝時(shí)，應(yīng)使流動(dòng)方向向上，這樣可以使無(wú)流量或小流量時(shí)，流體中夾雜的較重固態(tài)顆粒下沉，而較輕的肢肪類物質(zhì)上升離開(kāi)流量計(jì)的傳感器電極區(qū)。
4 、接地 傳感器必須單獨(dú)接地，接地電阻100Ω以下。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。
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