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電磁流量計复杂工业管道安装要点有哪些

電磁流量計是一种主要的流量测量仪表,随着现代精细化工技术的迅猛发展,越来越广泛地应用于石化、造纸、冶金、环保、食品等亚洲AV领域。電磁流量計用来于复杂的工业管道系统进行流体监测,对系统的原料及成品情况进行实时监控,为系统的自动化控制提供依据。

由于電磁流量計分布分散,运行环境较为复杂,其安装工艺极可能影响其运行工况,以及发生故障的几率,从而影响整个仪表控制系统的运行。故对電磁流量計的原理进行分析,对其安装工艺的研究,调试技术总结不断更新显得十分必要。

電磁流量計的工作原理

電磁流量計主要由信號轉換器與傳感器構成,其原理是基于法拉利電磁感應定律,在其傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電極,當其接入液態介質管道,導電液態物質沿管軸側運動時,導電液體作切割磁力線運動而産生感應電動勢,此感應電動勢由其兩個電極測出,其理論數值爲:

E=kVBd

其中,E:感應電動勢,

k:調整系統,因儀表構造而異,

V:被測液體平均流速,

B:磁感應強度,

d:被測管內徑。

如圖,測量流量時,流體流過垂直于流動方向的磁場,導電性流體的流動感應出一個與平均流速成正比的電勢。其感應電壓信號通過兩個電極檢出,並通過電纜傳送至轉換器,經過信號處理及相關運算後,將累計流量和瞬時流量顯示在轉換器的顯示屏上。

電磁流量計


3電磁流量計的选型

3.1口徑選擇

选择電磁流量計一般通过流体的性质、流速等因素来确定其选用口径。

一般而言,當管道流速在0.5~1.5m/s爲經濟流速,若流體介質質對側壁磨損性較小,建議長期流速大于

3m/s,但應小于7m/s,此時可選取小于管徑的流量計。

3.2內襯材料選擇

電磁流量計主要用于测量流体物质的流量,而随着被测物质的腐蚀性、磨损性、温度及凝结性等特点,应选择不同内衬材料的流量计。

電磁流量計通常所用的内衬材料及其特点分述如下。

(1)天然橡膠,其耐溫範圍爲-10~70℃,耐磨損、絕緣性能好,耐腐蝕性能一般。

(2)氯丁橡膠,較天然橡膠具有更好的彈性,也更耐磨,但耐寒性較差。

(3)聚氨脂橡膠,適用溫度較天然橡膠更低,可達-25℃。

(4)丁腈橡膠,較天然橡膠更耐高溫、耐耐磨,彈性較差,但耐油性能相當好。

(5)聚四氟乙烯,是塑料的一種。它耐酸、堿性能極好,但對部分液態氟、氧、臭氧等非常態物質的腐蝕、及負壓等抵抗力較差,耐磨損性能也較差。

3.3電極材料的選擇

電磁流量計的电极装于其管道内壁,与被测物质直接接触,故应根据被测物质的腐蚀性选定。一般用于制造电极的材料有钛(Ti),耐强酸性;钽(Ta),测量精度高;铂-铱(Pt-Yi)合金,耐腐蚀能力强;哈氏合金C(HC),可用于高温次氯酸盐、硫酸、硝酸的测量;316L,耐腐蚀能力一般,但价格低廉。

在造用電磁流量計时,应根据测量的精密度要求、被测物腐蚀性、价格承受能力来进行电极材料的选取。

3.4其它參數的選擇

電磁流量計的选择还应考虑防护等级、连接法兰及电缆等因素。

電磁流量計的连接法兰选择应根据管道确定,特别对于腐蚀性流体管道,不允许随意对管道进行现场加工焊接,应慎重选择。

4電磁流量計的安装

4.1安裝准備工作

電磁流量計安装前,应仔细核对其参数,主要核对其口径、内衬、电极等参数是否符合设计要求,有集中BA控制的应确认其与控制系统的匹配性。

在安裝前,應對已安裝好的管道進行防腐處理,法蘭接口處應清理幹淨,在確認被測物質流向之後,按流量計上所標定的方向准備安裝。

4.2安裝方位的選取

由于電磁流量計安装于流体管道上,其测量数据的准确性与其内部液态物质的充满度有关,故在选取安装位置时,应注意以下几点:

(1)流量計不得安裝在泵的抽吸側,如圖2所示。

電磁流量計

(2)開口排放的管道,流量計應裝在可存儲液體的底段,以免倒吸空氣影響測量精度。如圖3所示。
 


(3)電磁流量計附近需装阀门时,阀门应装于流量计的下游。

(4)管道落差較大時,需在流量計的下遊設置上彎及排所閥。

(5)安装電磁流量計时,应充分考虑管道中产生气泡的可能性,予以避免。

4.3電磁流量計安装

電磁流量計在安装前应确保管道的吹扫、试压等工作已完成。由于電磁流量計的测量感应电流很小,电压较低,易受外界电磁噪声的影响,故在安装时应进行可靠的接地连(跨)接。图4为金属管道電磁流量計接地连跨)接作法。
 


图5为带阴极保护的電磁流量計重复接地连接。
 


4.4接線

在電磁流量計接线前,应确认其安装方位、方向准确无误,现场清扫,无积尘后方可进行。電磁流量計的接线包括电源线,输入/输出信号线,传感信号线、工作接地线的连接。综合接线如图6所示。
 


在上述接線過程中,應重視以下幾種類型線路的接線。

(1)输入/输出信号:大部分電磁流量計均可通过外带的PLC进行编程、检测,也可通过通信总线接受主控制系统的输入指令,故電磁流量計设置了信号输入接点、测量值临界报警指令等接入点。输出信号可通过模拟点接出,也可与输出信号组合通过RS-232通信接口实现与PC的联机。

(2)傳感器連線:若流量計與傳感器爲分體式安裝,流量計與傳感器之間還需進行連線,用于將傳感電流通過流量計的測量終端(實際上是磁極與電壓測量單元),用以測量各用被測參數。

(3)接地线:由于電磁流量計的工作电流较小,极易受外界电场变化的干扰,所以其电源、信号线均须配套接地线,确保测量数据的准确、消除测量过程中数据的频繁振荡。

5電磁流量計调试

5.1調試前檢查及准備

電磁流量計在调试前,应对管道及流量计进行彻底检查,包括管道杂物等清理,油性介质管道还需进行干燥处理。

調試前的檢查還包括電氣線路的檢查,首先應對線路的接地進行檢測,確保接地可靠後方可進行其它線路的測試檢查,以免造成線路容性效應,儲存電量,或是測量電源對儀器産生破壞作用。另外,還需進行絕緣電阻及接地電阻測試。

5.2通水調試

無論是測量水性介質、混懸液體,還是測量油性介質的儀表,在正式調試前,均應模擬實際測量介質的溫度、壓力、流速等條件進行通水調試。若在通水試驗過程中發生異常,或是參數缺失,應對儀表進行單體檢測或送出産單位進行校驗。

5.3系統調試

電磁流量計在进行完单项功能通水测试,控制主机各项预备调试完成后,可进行系统调试。油性介质管道需进行干燥后方可通入被测介质进行系统运转。

系統調試時,主機系統應預先對各個測量點進行編碼掃描,確保各儀表部件均在正常工作狀態後方可進行功能性調試。功能性調試時,由主機系統對各儀表分別進行參數的讀取,臨界值報警試驗等,然後進行控制數據的寫入。逐一進行調試,並將相關數據發送到相關上機位進行分析。

主机在系统各仪表调试完成后,可进行仪表终端单体PLC编程调试。PLC编程调试对仪表调试具有重要意义,它可在不影响主机工作状态的情况下,对单个仪表进行数据读取、参数写入和调整。现代PLC技术的发展,使其在电磁仪表调控中的应用显得更加方便,大部分的電磁流量計均可选购与其亚洲AV相配套的PLC编程控制器,通过专门的接口,可进行单个仪表的调试。

調試完成後,應在連續的工況條件下進行24小時的不間斷測量,觀察其測量數據的穩定性、可靠性,並結合其它測量方式進行校對,直至系統各電磁儀表均能按設計要求運行,方可進行系統預驗收。

6結論

通过電磁流量計在工业管道控制系统的应用,在仪表的选型、安装工艺的调整、试验等方面进行总结,为提高工业管道控制系统中电磁仪表安装、调试的成功率积累了一定的技术经验,为工业管道控制系统更高程度的集成化、自动化提供了实践经验。

 

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