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如何有效提高智能电磁流量计的测量精度

点击次数:134  发布时间:2020-06-10

电磁流量计在液体流量测量中有重要作用,具有多种优势特点:

1、几乎无压损,节能、降耗;

2、可测脏污及强腐蚀性导电液体;

3、可现实双向测量;

4、安装直管段要求低;

5、测量精度高、使用寿命长;

6、易于维修,互换性好,备品备件少;

7、测量范围广,量程和输出信号变换方便;

8、具有更多的口径范围可选。

因此,电磁流量计被广泛采用,但在实际使用中,被测介质电导率、流速分布、安装管道条件、电极污染等诸多的因素影响着电磁流量计的精度,在电磁流量计检定合格的情况下如何有效提高电磁流量计的精度呢?可以采取下列措施。

(1)正确选型  

电磁流量计的选型考虑因素很多:有仪表性能、流体特性、安装条件、环境条件和经济等方面的因素,从测量准确性的角度,可从下面两方面考虑:

①传感器口径选择:传感器口径的选择关系到流体在管道中的流速大小,影响到输出电势值。因此,流量计传感器口径应根据实际使用流量大小而定,当管道内流体的流速在1.5~3m/s,选择传感器口径的与工艺管道口径相同即可,且安装方便;当管内流体流速较低,低于0.5m/s时,仪表口径应改为小于管径,以异径管连接管道。

②衬里、电极材料的选择:电极是电磁流量计拾取流量信号的部件,在测量过程中,只有它和衬里、接地环、接地电极与被测介质接触,因此,为了适应不同介质的测量条件,比如流体介质的温度、压力、腐蚀性、磨损性等的要求,要选用不同的内衬、电极材料。

A)电磁流量计电极的材料有耐盐和小于50%浓度碱溶液的鈦(Ti)电极;耐酸和盐的钽(Ta)电极;耐腐蚀能力强的贵金属铂电极;不适于盐酸的哈氏合金C电极和不适于硝酸的哈氏合金B电极;耐腐蚀能力一般、但价格低廉的不锈钢316L等。电极材料装于传感器测量管内壁,与被测介质直接接触,故应根据被测介质的腐蚀性选定。

B)电磁流量计的内衬材料有耐腐蚀性中等、耐一般低浓度的酸、碱、盐的氯丁橡胶材料;耐磨损性强而耐腐蚀性能一般的聚氨脂橡胶;耐腐蚀性能强和适于温度高的聚四氟乙烯;化学性质等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗压聚全氟乙丙烯;耐稀酸、碱、盐的温度<60℃的聚乙烯;和温度<100℃的聚苯硫醚等。

③接地环的材质一般与电极材质相同,因此如果电极采用成本较高的金属材料时,这时候接地环的成本太高,一般不考虑,这时可选择电极接地形式的电磁流量计,

(2)正确安装

①对安装管路的要求。实际工程上,电极平面处的流速分布已同初校时有较大的差别,传感器上游管道连接件的配置是引起特殊的流速分布的因素之一,使用中就有可能出现量值偏移。对传感器前后直管段的要求是保证流速以中心轴为对称分布,获得仪表测量精确度的必要条件之一,国标GB/T18659-2002等列举了对渐缩管、上游阀、圆弧弯头最小直管段长度的要求见下表:

直管段长度要求

扰流件名称

标准或检定规程号

GB/T 18660

GB/T 18659

JIS B 7554

ZBN 12007

JJG 198

上游

弯管、渐扩管

10或自规定

10D

5D

5D

10D

上游

渐缩管

10D或自规定

10D

可视作直管

5D

10D

上游

其他各种阀

10D或自规定

10D

10D

5D

10D

下游

各类

未提要求

5D

未提要求

5D

5D

另外,测量管内导电流体电导率不均匀,也会影响电磁流量计的测量,因此,若工艺要求在管道中加入其他介质,则应在流量计下游进行。如果必须在上游进行,应在流量计上游较远处注入,建议在大于50D以远(D为测量管内径),以保证流体流动均匀后进入流量计。

②安装要保证流体充满测量管。电磁流量计测量的流量是电极平面的平均流速与电极断面的面积的乘积。只有流体充满测量管测量才准确。也就是说,在水平安装时,流量计处于最低部位置的正确安装方法才能保证流体充满管道。对于固-液、气-液两相混相流体,传感器应以垂直或倾斜姿势安装,且流体应自下而上流动,防止当传感器水平安装时,固体容易沉淀到管道下部、混相中的气体分离到上部而造成测量误差。

(3)接液与接地

因传感器输出信号是电极间的电压差,因此要有一个零电位基准点。接液是使用电磁流量计最重要的条件之一,即以导电液体接地作为信号的基准电位点。接地是防止进入干扰和安全保护的有效措施,传感器接地极与流体(信号基准零电平)间容易由地回路引入各种共模干扰电压,影响流量计的使用可靠性和测量精度。通过接地能够屏蔽静电感应与电磁感应引起的噪声电压;减小接地电阻可以降低地回路杂散电流的压降,减低共模干扰电压,提高测量精度。在连接传感器的管道内若涂有绝缘层或是非金属管道时,传感器两侧应装有接地环。金属管道电磁流量计接地连(跨)接方法如图3。当被测流体电导率比较高、工艺管线比较长时,被测流体的体电阻几乎为零,使用接液电极能够稳定地取得信号的基准电位。当测量比较低的电导率流体时,被测流体的体电阻比较高,若利用接液环或接液电极接触面太小,易产生信号的不稳定。为此应使用接液短管,加大与流体的接触面积,减小流体体电阻。

电磁流量计传感器接地,尽量避开振动源、磁源。由于电磁流量计的测量感应电压很小,电压较低易受外界电磁噪声的影响,故在安装时应尽可能避开振动源、磁源,并进行可靠的接地连接。一般情况要求接地电阻小于100Ω。对于防爆产品和防雷击要求的安装情况,接地电阻应小于10Ω。同时应注意不能将流量计的接地接在大的电器设备,如变压器、发电机、变频电源的外壳接地上。

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