如何正確地對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用與維護(hù)

電磁流量計(jì)作為一種目前工業(yè)生產(chǎn)中最為重要液體流量測(cè)量儀表，在整個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有的比重逐年上升，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，目前，在我國冶煉及鑄造等行業(yè)中，電磁流量計(jì)作為檢測(cè)儀表使用量大約占到了95%之多。電磁流量計(jì)其工作來自于19世紀(jì)英國偉大的物理學(xué)家邁克爾法拉弟發(fā)現(xiàn)的的電磁感應(yīng)效應(yīng)，電磁感應(yīng)原理在實(shí)際中的應(yīng)用不僅改變了人類科技的進(jìn)程，也對(duì)于電磁流量計(jì)的問世奠定了理論的基礎(chǔ)。法拉弟還親自主持了人類歷史上第一次的電磁流量測(cè)量實(shí)驗(yàn)：通過相關(guān)電磁感應(yīng)裝置測(cè)量了泰晤士河河水流量。

隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電磁流量計(jì)設(shè)計(jì)制造與測(cè)量穩(wěn)定性和精確性也出現(xiàn)了飛躍的發(fā)展，現(xiàn)在我們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)看到的電磁流量計(jì)，不僅外觀美觀精致，測(cè)量部件也與當(dāng)初的產(chǎn)品不可同日而語，加上集成了大容量高速度的計(jì)算芯片，所測(cè)量的數(shù)據(jù)已經(jīng)相當(dāng)精確可靠。為了幫助廣大用戶對(duì)電磁流量計(jì)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，能夠在選擇電磁流量計(jì)時(shí)有的放矢，對(duì)儀表能夠做到正確的選型，將結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，對(duì)電磁流量計(jì)的工作原理，并針對(duì)其實(shí)際選位、安裝給出相應(yīng)的注意事項(xiàng)，同時(shí)結(jié)合其實(shí)際故障檢修實(shí)例，對(duì)相關(guān)維修規(guī)程進(jìn)行介紹。可以說，電磁流量計(jì)在工業(yè)流量監(jiān)測(cè)中具有重要作用，技術(shù)人員應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)和提升相關(guān)技能，為電磁流量計(jì)更好的工作、應(yīng)用推廣服務(wù)。的應(yīng)用，如安裝選位，及維護(hù)和故障檢修等做相關(guān)闡述。
　　
一、電磁流量計(jì)的工作原理
　　當(dāng)導(dǎo)體于磁場(chǎng)當(dāng)中進(jìn)行切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩端便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的感生電動(dòng)勢(shì)，即法拉第電磁感應(yīng)定律。另有導(dǎo)電液體位于垂直于磁場(chǎng)的管內(nèi)（不具有磁性）流動(dòng)時(shí)，垂直于流動(dòng)方向上會(huì)產(chǎn)生成比例感生電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則，
　　E=kBDV
　　其中，E是感生電動(dòng)勢(shì)，V；k是常數(shù)；B是磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；D是管的內(nèi)徑，m。
　　根據(jù)電磁流量計(jì)的組成結(jié)構(gòu)，可以將其分為變送器、流量傳感器兩個(gè)部分。在管上線分別裝有線圈，通電之后，會(huì)產(chǎn)生穿過管內(nèi)部的磁場(chǎng)；另在液體和管壁的接觸處有電極裝置，能夠?qū)a(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)傳送至轉(zhuǎn)換器部位，感生電流由變電器來提供。
　　
二、電磁流量計(jì)的科學(xué)應(yīng)用
　　1.類型的選擇
　　（1）根據(jù)最大流量、流速及口徑來選型
　　當(dāng)流量達(dá)到滿程時(shí)，液體的流速選擇范圍很寬，能夠介于1至12m/s之間。通常，流速上限不能大于5m/s，流量下限設(shè)為1m/s。當(dāng)電磁流量計(jì)用作礦漿、砂石等耐磨性流體時(shí)，往往將流速控制在2至3m/s以下，這是出于減少電極、襯板磨損的目的而進(jìn)行的規(guī)定。
　　通常，電磁流量計(jì)產(chǎn)品口徑范圍在10mm至3000mm之間，在實(shí)際工程應(yīng)用當(dāng)中，對(duì)小口徑電磁流量計(jì)的使用較多。
　?。?）根據(jù)待測(cè)流體的電導(dǎo)率來選型
　　在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中，電磁流量計(jì)是針對(duì)導(dǎo)電性被測(cè)液體來設(shè)計(jì)的，其閥門閾值按照相關(guān)規(guī)定被制定在（5×10-6）至10-4s/cm的范圍內(nèi)，且閾值因電磁流量計(jì)的型號(hào)而異。
　?。?）根據(jù)待測(cè)流體中所含有的混合物來選型
　　當(dāng)采用濕法對(duì)鋅進(jìn)行冶煉時(shí)，漿液中往往含有較多的大顆粒，當(dāng)這些大顆粒在電極表面摩擦?xí)r，會(huì)干擾流體的信號(hào)穩(wěn)定性。若以口徑為80mm的電磁流量計(jì)來做漿液流量、清水的對(duì)比試驗(yàn)，那么一般情況下，電磁流量計(jì)便會(huì)顯示出7%至10%內(nèi)的數(shù)值變化，同時(shí)配有磁通量感應(yīng)線圈的儀表誤差大約顯示在±2%之內(nèi)。
　　2.選位及安裝
　?。?）選位注意事項(xiàng)
　　一般的電磁流量計(jì)具有IP65的防護(hù)等級(jí)，安裝選位要注意以下幾點(diǎn)：
　　第一，盡可能的躲避陽光直射；第二，保證與水源遠(yuǎn)離，能夠避免雨水的直接淋浸；第三，周圍環(huán)境溫度保證在零下25至10～50℃范圍中；第四，與大型變壓器、電機(jī)等會(huì)產(chǎn)生較大電磁場(chǎng)干擾的設(shè)備相隔離；第五，防震，避免在震動(dòng)較大處選位，這一點(diǎn)對(duì)于大型的一體化電磁流量計(jì)較為重要；第六，與具有腐蝕性的高濃度氣體隔絕等。
　?。?）安裝過程注意事項(xiàng)
　　a.安裝方向：要保證電磁流量計(jì)的上游空留大約10D距離，下游空留大約5D直管段。應(yīng)確保電磁流量計(jì)的傳感器可水平、傾斜及垂直方向任意活動(dòng)，而不被阻擋，當(dāng)對(duì)固液兩相流體進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于水平安裝會(huì)增大襯板下部的磨損，因此垂直位置安放最為合適，使其從下向上流動(dòng)。
　　b.安裝負(fù)管壓：盡可能在傳感器上、下游閥門關(guān)閉時(shí)，避免流體冷卻后出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象，因?yàn)槭湛s會(huì)使管內(nèi)壓力變?yōu)樨?fù)值。
　　c.接地：一般情況下，電磁流量計(jì)的傳感器應(yīng)單獨(dú)接地，且接地電阻最多為100Ω，若出現(xiàn)電解液泄漏對(duì)正常測(cè)量造成影響，那么要將電磁流量傳感器和相連接的電氣設(shè)備隔離開來。
　　d.旁路管：要按照有利于電磁流量計(jì)傳感器清洗的原則來安裝。
　　
三、電磁流量計(jì)的維護(hù)
　　
1.故障原因分析
　　當(dāng)發(fā)生輸出信號(hào)超過滿程值時(shí)，可考慮如下幾點(diǎn)原因：
　　第一，電極與傳感器之間缺少液體連通，液體發(fā)生結(jié)晶狀況從而引入電干擾；
　　第二，電纜之間互相斷開，引發(fā)接線錯(cuò)誤；
　　第三，傳感器和變送器之間沒有正確配套，引發(fā)設(shè)定錯(cuò)誤。
　　
2.故障解決措施
　　首先，要判斷故障發(fā)生的具體位置是在傳感器前還是后或儀表處。發(fā)生在傳感器之前，即信號(hào)電纜處（忽略儀表內(nèi)部發(fā)生故障的可能性）；之后，為DCS系統(tǒng)本身或傳感器本身。
　　其次，檢查是否電纜包覆完整，電極是否和液體接觸充分。通常電磁流量計(jì)的信號(hào)回路由連接端、電纜、電極間液體及電極等部分組成。不僅要對(duì)電路的通與連的狀況進(jìn)行檢查，還要對(duì)電纜的型號(hào)進(jìn)行仔細(xì)核實(shí)，保證接觸處正確、匹配，并確認(rèn)絕緣性符合要求。
　　再次，確認(rèn)轉(zhuǎn)換器預(yù)設(shè)值、零點(diǎn)及滿量程的準(zhǔn)確性。傳感器和轉(zhuǎn)換器兩者之間的流量、口徑和設(shè)定參數(shù)要一致。
　　然后，檢查下位儀表。若發(fā)現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度超出量程，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行電隔離。
　　另外，排查液體自身引入的電干擾。當(dāng)不存在幾次電流，可以用示波器或萬用表檢測(cè)干擾情況。通常在鋅的濕法冶煉中干擾常出現(xiàn)，可以將管線和傳感器絕緣處理，保證液體和電極處在相同電位上。
　　最后，對(duì)變送器自身進(jìn)行檢查。
　　
3.案例說明
某公司的濕法系統(tǒng)中，共有4臺(tái)電磁流量計(jì)用于進(jìn)行新液流量的測(cè)定，在2009年5月購進(jìn)并安裝后經(jīng)檢測(cè)，顯示指標(biāo)正常，流量量程較大。但在使用過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)傳感器中的結(jié)晶體造成短路現(xiàn)象時(shí)，流量量程會(huì)越來越小；當(dāng)傳感器中的結(jié)晶體不造成短路現(xiàn)象時(shí)，流量量程則會(huì)逐漸變大。通過分析和檢查，專家得出判斷，電磁流量計(jì)兩端的電極接地電阻存在不對(duì)稱性，因此得出結(jié)論，可能為傳感器自身發(fā)生故障。
2010年3月對(duì)電磁流量計(jì)停產(chǎn)并檢修，技術(shù)人員將其內(nèi)部的測(cè)量管拆卸，發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁最后結(jié)晶處達(dá)30mm之多，且電極表面有大量結(jié)晶體覆蓋，在清洗之后，電磁流量計(jì)運(yùn)行正常。經(jīng)推測(cè)，發(fā)生這一故障的原因?yàn)楹錃夂蛩鶎?dǎo)致的電磁流量計(jì)內(nèi)部管道結(jié)晶堵塞。
當(dāng)前，電磁流量計(jì)種類繁多，在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也較為廣泛，對(duì)于流量監(jiān)測(cè)的作用愈發(fā)突出，并存在著快速的技術(shù)更新?？偠灾?，技術(shù)人員唯有牢牢掌握電磁流量計(jì)相關(guān)技術(shù)，把握其發(fā)展方向，才能更好地保證其生產(chǎn)應(yīng)用