電磁流量計的選型與安裝

摘 要：電磁流量計是一種廣泛使用的流量計，本文介紹了電磁流量計的選擇原則、方法及安裝時的注意事項。給工程技術人員提供一定的幫助。

關鍵字：電磁流量計 選型 安裝

0 引言

電磁流量計具有很多優良的性能，已被廣泛應用于冶金、化工、石化、醫藥、食品、農業及家庭。使用電磁流量計時為延長其使用壽命，首先應合理地選型、正確地安裝使用，以實現可靠和高精確度的測量。

1 選型

1.1 流量計類型的選擇

電磁流量計按結構形式分為分體型和一體型兩種類型。選擇分體型還是一體型的基本原則是：當流量計在復雜環境條件下（如在高溫流體、爆炸性氣體及存在劇烈震動的場所和水有可能淹沒的場所等）使用時，應選用分體型構造。一般良好環境條件下可使用一體型電磁流量計。

1.2 根據測量流體選擇

電磁流量計只能用來測量導電性液體，不能測量氣體、油品和有機化學品等非導電流體。對于電導率在5µS/cm以上的流體只要選擇一般類型儀表即可。對于電導率0.01µS/cm以上的液體、含有固體顆粒和纖維狀的漿液流體，可使用電容式電磁流量計。

1.3 根據用途選擇流量計

電磁流量計根據用途分為潛水型、防爆型、衛生型、高壓型和一般型。潛水型一般用于明渠流量測量；防爆型用于可能具有可爆炸性氣體環境，如經常在煤礦、化工、油田等環境下使用；衛生型的特點是容易拆卸沖洗消毒，并可快速安裝，適用于食品、醫藥部門；高壓型用于鉆井循環泥漿、固井水泥漿、壓裂酸化工藝的鹽酸、采油工藝的高壓注水等液體流量的測量與控制；一般型用于除上述之外的一般用途。

1.4 傳感器口徑選擇

電磁流量計的測量可以在很大范圍內連續調節。一般上限流速測量的調節范圍在0.3~10m/s，下限流速測量可在量程的10%甚至更低，推薦測量流速在1~5m/s，因此同量可用不同 口徑的流量計測量。這樣，經濟流速可根據現場工藝管道口徑尺寸選擇儀表。特殊情況下可以通過選擇口徑，滿足用戶高精度測量的要求；或降低傳感器內流速，以減小流體對襯里的磨損；或提高傳感器內流速，以防止固體物的沉淀。

為避免流體中含有固體顆粒時會磨損電極和襯里，可以選擇較大口徑的傳感器，使其內的流速在3m/s以下。但是使用口徑擴大的傳感器時，上下游的直管段長度要盡可能地加長，以保證傳感器內流速分布的對稱性。

當測量固液兩相流體時，可以選擇縮小口徑的傳感器，以加大其內的流速；在測量純水等低電導率流體時，需要降低測量流速，改變口徑，使流速在3m/s以下。

1.5 襯里、電極、接地環材質的選擇

（1）襯里材料的選擇

在電磁流量計選型中，對于有些介質如循環水、冷凍水、亞硫酸鉀、低溫低濃度的氫氧化鉀堿液等，測量管需用316不銹鋼即可，不需要加襯里。相反對于強腐蝕介質則必須增加測量管襯里。測量管常用的襯里材料有氯丁橡膠、氟塑料、氧化鋁陶瓷等。在使用過程中要根據不同介質的化學性質選用不同材料的襯里。

（2）電極和接地環材料

選擇電極材料時首先要考慮電極對測量介質的耐腐蝕性，其次考慮是否會產生鈍化等表面效應。另外選擇電極材料時還需要根據介質的化學特性選用不同材料的電極。如含鉬耐酸鋼適用于漿液等低噪聲電極有導電橡膠電極、導電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極；哈氏 B電極用于測量75稀硫酸；哈氏C電極用于測量32、44、48氫氧化鉀；鈦i電極用于測量含游離氯鹽水、氯水；鉭i電極用于測量脫氯鹽水、32鹽酸。

接地環連接在絕緣襯里金屬管道或塑料管道的流量傳感器兩端，其耐腐蝕要求比電極稍低，可以允許有一定腐蝕，但需定期更換，通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因其體積較大，一般不采用貴重金屬材料。如果金屬工藝管道直接與流體接觸就不使用接地環。

2 安裝

2.1 安裝原則

安裝電磁流量計傳感器時應注意以下幾個方面：傳感器外殼的防護等級要達到IP65；傳感器測量管在使用時其內介質必須滿管，為此，應該在低端位置安裝閥門，并且要滿足流量計上游最小直管段的要求；傳感器的安裝位置應該以不會在測量管內形成氣泡為準；測量管中介質的電導率分布要均勻，如果在介質中加藥，應選在傳感器的下游加。如果必須在上游注藥，應在流量計上游較遠處，建議在50D以外；選擇震動小的場所安裝，特別是一體化流量計；避免附近有大電機、大變壓器的干擾；安裝環境的溫度和濕度要在儀表規定的范圍之內；要在流量計附近加負壓防止閥，以防止測量管形成負壓。

2.2 安裝位置和流動方向

傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可， 不受限制。水平安裝時要使電極軸線和地平線平行，切忌垂直于地平線，因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中存在的氣泡擦過遮住電極表面，造成輸出信號波動。

但在測量固液兩相流體時，傳感器的安裝方向垂直，其內流體自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴重，低流速時固相沉淀等缺點。

2.3 傳感器的接地

傳感器的測量管、外殼、屏蔽線、轉換器及二次儀表都必須 接地；傳感器轉換器應單獨接地，不要連在電動機、工藝管道上，接地電阻應小于10Ω；傳感器、轉換器在現場接地，去二次儀表的屏蔽層在控制室一側接地，切勿多端接地，以免因電位不同引起干擾。分體型流量計原則上在傳感器一側接地，轉換器接地應在同一接地點。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護管道上，除了傳感器和接地環一起接地外，還需用較粗的銅導線繞過傳感器跨接管道連接在法蘭上，使陰極保護電流在傳感器之間隔離。

當雜散電流過大時，可以采用在流量傳感器與其連接的工藝之間加電氣隔離的辦法。同樣，在有陰極保護的管線上，陰極保護電流影響電磁流量計測量時，也可以采用此方法。

2.4 其他注意事項

（1）安裝電磁流量計時要求前后必須有直管段，現場安裝的前后直管段建議的要求是前直管段不小于10D，后直管段不小于 5D，以保證進入測量管的流體的流態充分發展。

（2）安裝時要防止對工藝管道增加過大的應力，特別是在高溫高壓管道上，如無法避免應安裝彎管以釋放應力。

（3）分體式電磁流量計傳感器與轉換器之間的接線，必須用規定的屏蔽電纜，不得使用其他電纜代替。而且信號電纜必須單獨穿在接地保護鋼管內，與其他電源嚴格分開。另外，信號電纜和勵磁電纜越短越好。

（4）為便于電磁流量計的檢修，應在儀表前后安裝截止閥或旁路管道以方便儀表安裝拆卸。

（5）盡量避開強振動環境和強腐蝕性氣體的場所，以免造成電極與管道間絕緣的損壞。