电磁流量计在腐蚀性介质测量上的应用

◎ 蔡根刚

一、电磁流量计工作原理

根据法拉第电磁感应定律，导体在磁场中运动时切割磁力线，在导体的两端产生感应电动势，如图所示（图1）。电动势的方向由右手定则确定。导电性液体的流动方向、磁场和感应电动势的方向三者垂直，其计算式为式（1.1）。

式中E-感应电动势，即流量信号，V；

k-系数；

B-磁感应强度，T；

D-测量管内径，m；

设液体的体积流量为qv

对照组 对对照组患者实施X片平片检查 对患者腰椎的正面和侧面进行拍摄，并使用热敏打印机将患者拍摄影像打印出来。

式中K为仪表常数，K=4 KB/πD。

二、电磁流量计的特点

1.电磁流量计的优点。

（1）传感器结构牢固可靠，无可动部件，亦没有阻碍流体流动的节流件，不会堵塞，因此特别适用于带有悬浮物、固体颗粒、纤维等泥浆、纸浆、矿浆、污水等的测量。

（2）没有附加压力损失，在大口径测量中节约泵能耗是选用它的重要原因，特别在工艺管道压力不高或依靠水头自流情况下采用更为有利。

（3）是一种真实的体积流量测量仪表，仪表系数不受流体组分及物性参数（密度、粘度）、工作状态（压力、温度）及电导率变化（只要在阈值以上）等的影响，它可以在一种典型介质（一般为水）下校准，而用于其他介质（液体）时无需附加修正。

（4）测量范围大（20：1～40：1），且可任意改变量程。满刻度流速在0.5～10m/s内选定。

（5）输出信号无机械惯性，反应灵敏，可测量瞬时脉动流量（脉动频率低于励磁频率较多时）。

（6）仪表输出特性为线性。

（7）仅测量管衬里和电极与被测介质接触，易选用相应材料测量腐蚀性及耐磨性介质。

2.电磁流量计的缺点。

（1）不能用于低导电率液体，如石油制品、有机溶剂等，亦不能测量气体、蒸汽以及含有气泡的液体。

（2）由于内衬材料和电绝缘材料的温度限制，不能用于较高温度，如未采取特殊处理，因测量管外结霜，也不能用于低温介质测量。

（3）电磁流量计受外界因素（磁场、振动等）干扰大。

三、电磁流量计的选用、安装及使用注意事项

1.电磁流量计的选用原则。

（1）电磁流量计的传感器口径通常选用与管道系统相同的口径。

（2）仪表满量程要大于被测介质的最大预计流量值，常用流量大于满量程的1/2。

（3）根据被测介质的压力和温度情况选择合适的电磁流量计，保证流量计安全可靠。

2.电磁流量计的安装注意事项。

（1）一般计量场合，上游直管段长度不应小于3D，下游直管段长度不应小于2D；需要精确计量的场合，上游直管段长度不应小于10D，下游直管段长度不应小于3D。

（2）电磁流量计外壳、被测流体和管道连接法兰之间应连接为等电位，并可靠接地，接地电阻不大于10Ω。

（3）在垂直的管道上安装时，被测流体的流向应自下而上，在水平的管道上安装时，两个测量电极不应再管道的正上方和正下方位置。

（4）周围有强磁场时，应采取防干扰措施。

四、电磁流量计的故障分析

电磁流量计在运行中产生的故障一般分两类。一类为仪表本身故障，即仪表结构件或元器件损坏引起故障；另一类为外界原因引起的故障，如安装不合理造成流动畸变，沉淀和结垢等。

1.介质中含有气泡。

如果介质中存在较大的气泡，当气泡通过电极时整个电极就被遮盖，使流量信号输入回路瞬时断开，从而输出信号就会出现波动。

2.介质非满管。

在日常生产中偶尔会有非满管现象。这种现象可以看作是液体中含有气泡的典型情况。当电极水平面低于介质流动面时，流量计前后采用直管段比较理想，测量数据比较稳定。但是管内上半部的气体体积也被算成介质流量，因此这种情况下测量误差较大；当电极水平面高于介质液面时，电磁流量计的测量回路处于开路状态，所测量的数据严重失真。

3.流量计电极结垢或电极短路。

当测量高粘度介质时，由于介质易附着和沉淀在管壁，若被测液体电导率低于附着的介质电导率时，电极的信号电势就会被沉淀分流从而不能正常工作，出现电极短路现象；如果沉淀的介质是非导电层，会造成电极开路，流量计也不能正常工作。

五、电磁流量计应用实例

扬子石化扩建45万吨/年PTA生产线项目，腐蚀性介质主要为醋酸，以及氢溴酸，根据工艺介质特性，选用了科隆公司4300F型分体式电磁流量计，内衬均采用聚四氟乙烯，电极、接液环材料选用哈氏合金C。经过多年的生产运行考验，除一台测量氢溴酸的电磁流量计外，其余电磁流量计自投用以来运行稳定可靠，流量计本身未出现故障，表现出良好的测量性能，完全能满足计量的要求，收到较好的效果。