电磁流量计.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电磁流量计.精品文档.电磁流量计使用说明第一节仪表安装环境要求传感器与大部分转换器都是现场安装的仪表，特别是传感器，直接与工艺管道连接，与被测流体接触，工作条件和环境都比较恶劣。为了使仪表能正常运行，应选择适宜的安装环境。一、传感器安装环境的选择电磁流量传感器外壳防护等级一般是IP65（国际GB4208外壳防护等级防尘防碰水级），其安装场所的选择请参阅 第五章第五节。安装环境的主要要求是：（1）传感器应安装在干燥通风的地方，避免潮湿、容易积水受淹的场所，还应尽量避免阳光直射和雨水直接淋浇。（2）应尽可能避免安装在周围环境温度过高的地方。一体型

2、结构的电磁流量计还受制于电子元器件环境温度，要低些。（3）安装传感器的管道上应无较强的漏电流，应尽可能地远离有强电磁场的设备，如大机电、大变压器等，以免引起电磁场干扰；（4）安装传感器的管道或地面不应有强烈的震动，特别是一体型仪表；（5）安装传感器的地点要考虑工作人员现场维修的空间。 二、转换器安装环境的选择转换器作为现场指示用的现场安装仪表，它的安装场所一般应选择：周围环境温度在1045间；空气的相对湿度85；安装地点无强烈震动；周围空气不含有腐蚀性气体；转换器应尽量安装在室内。安装在室外时，还应采取防日晒雨淋的措施第二节 电磁流量传感器在管道上的安装一、传感器在管道上的安装在工艺管道上选择

3、传感器的安装地点时，应注意：（1）传感器内流体的流动方向必须与传感器上流动方向一致；（2）必须保证传感器测量管内在所有时间始终充满被测流体，传感器不能在不满管和有可能出现空管情况下工作；（3）传感器应选取管内流体脉动较小的位置作为测量点。一般情况下，离泵、阀门等较远的地方，仪表指示比较平稳，波动较少；（4）测量双相流体时，应选择不易引起相分离的地方；（5）对于聚四氟乙烯衬里的传感器，应避免安装在负压管道和有可能产生瞬间负压的地方；（6）要避免容易产生液体电导率不均匀的场所，如添加液的电导率与基液不同，加液点最好设在传感器下游。 二、直管段长度要求 根据经典理论，传感器测量管内流速分布为轴对称时

4、，电磁流量计的测量准确度不受流速分布的影响。工艺管道中的弯管、阀门等都会引起流动畸变、二次流或漩涡，破坏了原有充分发展的流速分布状况。要让流体恢复其轴对称的流速分布，需要相当长度直管段，或在流量传感器前安置流动调整器。小口径传感器和有些中口径传感器从电极中心到测量管进口端距离（L）已相当于几倍直径（D）长的直管段，这样即使传感器进口端前的流体流动是非轴对称流，测量也不会受什么影响。但是，随着仪表口径的增大及传感器结构的改进，L/D值愈来愈小，传感器测量管本身组成的直管段已不足以使非轴对称流“对称化”。所以，电磁流量传感器有上游置直管段的要求。各标准或检定规程所提出的上下游直管长度亦不一致，汇总

5、如表61。大部分均比通常仪表制造厂提出的要求高，这是为了保证达到0.5级精度等级仪表的要求。表61 直管段长度要求扰流件名称标准或检定规程号GB/T18660GB/T18659JIS B 7554ZBN 12007JJG 198上游弯管、T形管、全开闸阀、渐扩管10D或制造厂规定10D5D5D10D渐缩管可视作直管其他各种阀10D下游各类未提要求5D未提要求2D2D国家标准GB/T18660是使用电磁流量计的标准，该标准认为对任何类型流动扰动至少应有10D的直管，精度才能保证不超过1。GB/T18659和JJG198是为评定电磁流量计性能提出的文件。JIS B 7554是日本工业规格电磁流量计

6、标准。表61所列JJG 198 的直管段长度是为精度0.5级及以上的仪表而设定的。JIS B 75541993提出常用的传感器上游侧直管段的布置如图61。在传感器口径与工艺管道口径不一致时，可采用异径管过渡。如图62。 电磁流量计闸阀、弯管、误差、电极位置实流试验是在称重法水流量标准装置上进行的，试验仪表为口径100mm的电磁流量计。图中“正常安装”是指仪表前置直管段长度10D，后置直管段5D，其试验数据即为参比值。“水平安装”是图示前置直管段不足5D，仅为3.5D，电极轴对传统的水平安装姿势（XX）。“垂直安装”也是图示直管段尺寸，电极轴对传统的垂直安装姿势（YY）。 流量计满度流量为150

7、m3/h，试验流速范围为0.325.3m/s，测试五个流量点。从图66试验数据可见：“正常安装”试验的最大误差为0.2；“垂直安装”时为1.2；“水平安装”时为1.6；“45安装”时为0.5。也就是说“水平安装”与参比值相比最大附加误差为1.65，“垂直安装”时为1.2，而“45安装 ”时仅为0.65。 本安装条件的的试验证明，传感器电极轴线成“45安装”可比传统的水平安装姿势附加误差减小1左右：电极轴对弯管弯曲平面成45夹角时，流动扰动影响可大幅度降低，这是由于流速分布的变化改变了原感应电势对两电极所起的作用。 图63 与弯管的45安装方法 图64 与闸阀的45安装方法 图65 安装尺寸和电

8、极位置 图66 各种安装误差电磁流量计闸阀、蝶阀、单弯管的影响三、阀门开度和弯管的影响 在传感器上游有未全部打开的阀门或弯管等会引起流体流速分布畸变，破坏了流体流速的轴对称。非轴对称流对测量的影响有多大？日本工业规格电磁流量计标准JIS B75541993的解说部分例示了DN50电磁流量计在其上游侧不同位置Ld安装闸阀、蝶阀、弯管时的测量误差。图67所示是闸阀不同的开度产生的测量误差，从图可看出，在传感器前后安装全部开启的闸阀时，电磁流量计的测量准确度不会受到大的影响。 图67 闸阀影响 图68蝶阀影响图68所示是蝶阀不同的开度产生的测量误差。图69所示是单弯管弯曲平面和电极轴间为0、45、9

9、0三种安装方向，且直管段长度为3.3D、8.3D和13.3D时的误差。 图610，611分别是平面双弯管U字状布置和S字状布置时的误差，两弯管间无直管段，即Lm0。 图612所示是立体双90弯管。第二弯管弯曲平面与第一弯管弯曲平面夹角 。图69 单弯管影响电磁流量计水平、低于管道、下游有背压的安装、安装的电极轴方向和位置四、安装位置和流动方向传感器安装方向可水平、垂直或倾斜。1水平安装工艺管道水平敷设的很多，所以传感器水平安装的居多。在水平安装时，应注意传感器两电极轴线的连线平行于地平线，如图613所示。这样，如果介质中含有气泡，或者产生沉淀时，不至于造成转换器输入端开路等现象，见图614（a

10、）。如果传感器的两电极轴线与水平线垂直的话，位于下面的电极容易沾污，被沉积物遮盖，而位于上面的电极容易被气泡瞬间遮住，见图614（b）。这些现象都会使仪表产生偏差和输出晃动等故障。 图613 水平安装 图614 水平安装时的电极轴方向电磁流量计工作时，始终要求测量管内充满被测介质。水平安装时，为了确保这一点，必要时传感器安装位置的标高可以略低于管道的标高，如图615，或使传感器的下游具有足够的背压，如图616。 图615传感器低于管道的安装 图616 传感器下游有背压的安装对于被测介质容易产生结垢或沉积，而流量传感器不能垂直安装的情况，我们可以采用口径比管道小的传感器和异径管来安装，以提高传感

11、器测量管内流体流速的办法防止结垢、沉积。2垂直安装在测量液固两相介质的流量时，选择传感器能垂直安装的管道比较妥当。其理由为：一可以防止液固两相介质在流速较低时产生两相分布的不均匀或相分离，以减小由此引起的附加误差；二可以使传感器四周的衬里磨损比较均匀。总之，垂直安装对液固两相（或含有少量小气泡的，也不会像水平安装那样积聚气泡）流体不仅可以提高测量准确度，而且延长了传感器的使用寿命。在垂直安装时，流动方向应该自下而上，这样才能确保传感器始终充满介质。假如流体是自上而下流动，一旦生产不稳定，管道内就有可能产生空管，使传感器处于负压状态。推荐的安装位置如图617中c、d所示。 图617 传感器安装位

12、置不管是水平安装或是垂直安装，在连续生产的工艺管道上，为了不影响生产，便于仪表维修拆装，传感器尽可能采用与原先主工艺管道并联安装（旁路管）的方式，特别对有严重污染要经常清洗的液体。图618所示是传感器不卸下，在线清洗的安装实例。在主工艺管道上装截止阀1，在传感器两端分别安装截止阀2、3、4为电磁流量传感器。这样，一旦传感器发生故障必须拆下来时，只要打开阀门1，关闭阀门2、3，然后进行拆装，产生仍能照常进行。需要进行清洗时，我们只要打开阀门1、关闭传感器两端的阀门2、3，打开清洗口盲板，就可以在不中断生产运行下进行清洗。电磁流量计清洗管道的连接、大口径传感器、传感器在地下污水管道中的安装 图61

13、8 便于清洗管道的连接 图619 大口径传感器的安装图另外，对于小口径传感器，由于其重量轻，可以直接安装在金属管道上。而较大口径的传感器，由于体积大，自身重，应落地安装，或者用支承架支撑。在用支承架的时候，还必须考虑支承架的固定和维修人员的活动空间。 五、 大口径传感器的安装 由于大口径管道在多数场合下是埋在地下的，因此大口径传感器在安装前应做好水泥地坑。图619所示是在给排水系统中常见的安装形式。水泥地坑应有足够的活动空间，侧壁埋有敷设电缆的钢管，上有盖板防止雨淋，下有泄水管以免坑内积水而使传感器侵水。为了拆装方便，传感器应放在垫脚上，且在下游侧装有活络的伸缩管。图620是电磁流量计在地下水

14、泥管污水排放系统中的安装实例。 图620 传感器在地下污水管道中的安装 1进水管；2溢流；3进水凸台；4清洗孔；5传感器；6可拆卸部件；7墙封；8出水管；9排放阀电磁流量传感器在金属管道、绝缘管道上的安装 七、接地与传感器绝缘安装电磁流量传感器应接地良好，流量计的测量准确度在相当程度上取决于传感器的接地效果。1电磁流量传感器的接地 传感器输出信号的接地点应与被测介质电气连接，这是电磁流量计工作的必要条件。如不满足这个条件，电磁流量计就不能正常工作，这是传感器的信号回路决定的。当流体切割磁力线产生流量信号时，是以流体本身作为零电位的，一个电极上的产生正电势，另一个电极上产生负电势，不断交替变化。

15、因此，转换器输入端中点（信号电缆屏蔽层）必须与流体共处于零电位且导通，这样才能构成对称的输入回路。转换器的输入端中点是通过传感器输出信号的接地点与被测流体电气连通的。由于传感器的输出信号很小，通常只有几毫伏。为了提高仪表抗干扰能力，输入回路中的零电位必须接地，以大地电位为零电位，这是传感器接地的充分条件。对于以大地电位为参考电位，与大地的连接问题，由于一般金属管道都与大地连通，流动介质通过金属管道与大地电气连接，所以这一点一般均能满足。因此，电磁流量计并不要求非单独设置接地装置不可，尤其是小口径电磁流量传感器，但单独设置接地装置有利于仪表的可靠运行。也就是说，对于电磁流量计的接地问题必须有一个

16、正确的认识，要重视，但又不能盲目地过分强调。2传感器在不同安装状况下地接地（1）传感器安装在金属管道上地接地 将传感器的接地导线按制造厂的要求连接到两侧管道法兰上，就可形成可靠的接地回路，见图622。仪表的接地点应是一个独立的接地点，不允许与其他电气设备的接地线连接在一起。接地电阻应小于10 ，有些型号仪表规定应小于100 。图622 传感器在金属管道上的安装 图623 传感器在绝缘管道上的安装1测量接；2接地导线（16mm2 铜线） 1测量接地2接地导线（16mm2铜线）3接地环（2）传感器安装在塑料管道或内壁有绝缘涂层、衬里、漆层的金属管道上的接地当传感器安装在绝缘管道上时，两端必须安装金

17、属短管或接地环，然后用导线连接，与流体“导通”，见图623。假如被测流体的腐蚀性很强，安装金属短管和接地环在材料上有困难时，可以在传感器两端的绝缘管道上打孔安装接地电极。接地电极采用耐蚀合金材料制成，用导线与传感器的接地螺钉连接。电磁流量传感器阴极保护、杂散电流强的管道上的安装和绝缘螺栓（3）传感器安装在阴极保护管道上的接地具有阴极防蚀保护的管道上传感器应与管道绝缘。传感器安装必须注意以下几点：（见图624） 图624 传感器在阴极保护管道上的安装1测量接地；2接地导线（16mm2铜线）3接地环；4螺栓（绝缘的）；5连接线（16mm2铜线）传感器必须与有阴极防蚀保护的管道绝缘，以保证流动介质中

18、的电势不影响测量结果；传感器的两端面需装合适的接地环，传感器和接地环必须与管道法兰绝缘，两侧接地环应与传感器互相连接，而与管道间没有电气连接。 两侧管道法兰用截面积为16mm2铜线绕过传感器连接起来； 穿过法兰的连接螺栓应采用绝缘材料制造的衬套和垫圈，使螺栓与法兰隔离。（见图625） 图625 在阴极保护管道上的“绝缘”螺栓E接地环；1传感器法兰；2衬里（PTFE）；3密封圈；4管道法兰；5螺栓；6螺帽；7垫圈；8绝缘衬套（4）传感器安装在管道杂散电流很强的场所 在管道杂散电流很强的场合，例如测量电解槽附近的管道中电解液流量时，杂散电流将会引起严重的干扰。在这种情况下，可采用如图626所示的安

19、装、接地方法。 图626 传感器在杂散电流很强的管道上安装 1测量接地；2接地导线（16mm2铜线）； 3接地环；4绝缘管道；5连接线（16mm2铜线） 在传感器两端各接上一段绝缘管道，传感器与绝缘管道之间安装接地环。与一般的安装、接地方法一样，接地环与传感器的法兰一并与接地良好的接地棒连接。而绝缘管道两侧的工艺管道另外用连接线短路。这样，漏电流主要从连接铜线分流短路，而从被测液体引入传感器信号回路的干扰就大大减小。在安装环境有较强的漏电流和电场影响时，传感器必须单独接地。地线用总截面积不小于16mm2的多股铜线，连接在埋于一定深度的接地棒上。（5）传感器与管道绝缘安装如前文所提到在阴极保护管

20、道和有强杂散电流管道上，传感器与管道间要采取电气绝缘的安装方法。有时候管道与流体间有较大极化电位时，也要采用传感器与管道电气绝缘的连接方式。第三节 运行前的准备和调试 与通常的仪表一样，电磁流量计在安装、接线完毕后，正式投入运行之前，应该检查以下安装、接线是否正确，仪表是否能正常工作。在此必须强调指出，对于一些缺乏使用经验的单位，仪表安装运行人员应该认真阅读相关的电磁流量计安装使用说明书中有关的技术说明，对于初次运行中所遇到的问题，要善于分析思索。整套电磁流量计是已在制造厂流量校准装置上调整校准好的，只要核对传感器和转换器配套号、仪表系数是否正确等，一般不经任何调整就可以投入运行。把原来调整好

21、的整套仪表搞乱。仪表投入运行前，传感器必须充满实际测量介质，通电后在静止状态下作零点调整。投入运行后亦要根据介质及使用条件定期停流检查零点，尤其对易沉淀、易污染电极、含有固体的非清洁介质，在运行初期应多检查，以获得经验，确定正常检查周期。对有条件的用户，应该在仪表投入运行前测量和记录传感器的几个基本参数。电极的绝缘电阻（传感器空管时，两电阻对仪表外壳或地地绝缘电阻）； 励磁线圈的绝缘电阻（励磁线圈对仪表外壳或地的绝缘电阻）； 励磁线圈的冷电阻值（即励磁线圈漆包线的铜电阻值）； 电极的接触电阻 传感器内充满液体，测量电极与接地端之间的电阻值，两电极的接触电阻值应大体上相同。 这些数据对运行一段时期后传感器出现故障的原因分析是很有帮助的。例如，两电极的接触电阻变化时，表明电极很可能被沾污了；接触电阻变大了，可能沾污物是绝缘性沉积物；接触电阻变小了，可能沾污物是导电性的沉积物；两电极接触电阻不对称了，表明两电极受污染的程度不一；电极和励磁线圈的绝缘电阻下降表明传感器受潮的程度；当绝缘电阻下降到一定程度，将会影响仪表的正常工作。励磁线圈的冷电阻值是保证励磁线圈正常的参数。