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液體介質(zhì)的電導(dǎo)率對于電磁流量計(jì)測量結(jié)果的影響
發(fā)表時(shí)間:2015-01-19 ??點(diǎn)擊次數(shù):1890? 技術(shù)支持:1560-1403-222
使用電磁流量計(jì)測量液體介質(zhì)的流量的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的,比如自來水,離子溶劑、酸堿溶液等都是非常適合用電磁流量計(jì)測量的,所測的液體不能低于閾值(即下限值),比如蒸餾水。如果電導(dǎo)率低于測量要求的下限,就會(huì)產(chǎn)生測量誤差以致不能使用。超過閾值即使變化也可以測量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計(jì) EMF 的閾值在 10 -4 ~ ( 5 × 10 -6 ) S/CM 之間,視型號而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容,儀表生產(chǎn)商在產(chǎn)品的使用說明書中通常會(huì)規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的電磁流量計(jì)產(chǎn)品則可測電導(dǎo)率低至 ( 5 × 10 -8 ) S/CM 的液體。潤中儀表科技有限公司從事電磁流量計(jì)的研究與生產(chǎn)制造多年,對于電磁流量計(jì)所測量液體類型了如指掌,用戶在使用電磁流量計(jì)時(shí)需要與儀表廠商的技術(shù)部門深入溝通,只有知曉儀表和所測介質(zhì)有一個(gè)正確的認(rèn)識,才能夠做到正確造型,有的放矢。液體介質(zhì)對于電磁流量計(jì)測量結(jié)果的影響主要有以下幾個(gè)方面:
一、液體介質(zhì)導(dǎo)電率對于測量結(jié)果的影響
工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于 10 -4 s / cm ,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在 10 - 4 ~10 -1 s / cm 使用不存在問題,低度蒸餾水為 10 -5 s / cm 也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電率過低就不能使用。表 8 . 1 和附錄工列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或液電導(dǎo)率較低,認(rèn)為不能使用,然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例,雜質(zhì)對增加電導(dǎo)率有利。對于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的更高,也有利于流量測量。
還有一種在缺乏現(xiàn)成電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的情況下,裝在管線上 電磁流量計(jì) EMF 不能測量的液體,從現(xiàn)場管線上取樣離線去實(shí)驗(yàn)室以電導(dǎo)率儀測量其電導(dǎo)率卻認(rèn)為可用。這是由于取樣離線過程中所測液體已與在管線中有了差別,譬如液體已吸收了大氣中的 CO2 或 NO x 生成微量的碳酸或硝酸,改變了電導(dǎo)率。
根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn),實(shí)際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率好要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個(gè)數(shù)量級。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測量的低值,是受到一些使用條件限制,如電導(dǎo)率均勻性、連接信號線、外界噪聲等,否則會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)等現(xiàn)象。我們就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子水,其電導(dǎo)率接近閾值 5 × 10 -6 s / cm ,使用時(shí)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。
二、電磁流量計(jì)液體中含有混入物的情況
混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作,但測得的是含氣泡體積的混合體積流量;如氣體含量增加到形成彈(塊)狀流,因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開,出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。
含有非鐵磁性顆?;蚶w維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體,如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實(shí)際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動(dòng),兩者之間有滑動(dòng),速度上有差別,單相液體校驗(yàn)的儀表用于固液雙相流體會(huì)產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到 EMF 應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,但國內(nèi)有報(bào)告稱固形物含量有 14 %時(shí)誤差在 3 %范圍以內(nèi);我國黃河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究所的試驗(yàn)報(bào)告稱,測量高沙含量水的流量,含沙量體積比 17 %一 40 % (沙中值粒徑 0 . 35 mm ) , 儀表測量誤差小于 3 % 。
在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面,在頻率較低的矩形激磁的電磁流量計(jì) EMF 中會(huì)產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩(wěn),就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)抑制漿液噪聲能力的儀表,也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。
含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的電磁流量計(jì) EMF ,因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化,會(huì)產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補(bǔ)償?shù)碾姶帕髁坑?jì) EMF .可減小混人鐵磁體的影響。上海光華儀表廠在交流激磁儀表的試驗(yàn)報(bào)告中稱,水中含有液固重量比約 4 : 1 ,顆粒度≤ 0.15mm 鐵精礦石的礦漿,以 80mm 口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗(yàn),通常的儀表示值變化 7 %一 10 % ,裝有磁通檢測線圈的儀表,示值誤差在* 2 % Fs 以內(nèi)。
對含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用,應(yīng)注意對傳感器襯里的磨損程度,測量管內(nèi)徑擴(kuò)大會(huì)產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,同時(shí)建議傳感器安裝在垂直管道上,使管道磨損均勻,消除水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點(diǎn)。也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套,相對延長使用期。
三、電磁流量計(jì)附著和沉淀對測量結(jié)果的影響:
測量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí),若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì),信號電勢將被短路而不能工作,若是非導(dǎo)電層則*先應(yīng)注意電極的污染,譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動(dòng)刮除沉垢。國內(nèi)產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器,以清除表面垢層,但現(xiàn)已少見。也有暫時(shí)斷開測量電路,在電極間短時(shí)間內(nèi)流過低壓大電流,焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)生附著的場所可提高流速以達(dá)到自清掃的目的,還可以采取較方便的易清洗的管道連接可不拆卸清洗傳感器。
非接觸型電極電磁流量計(jì) EMF 附著非導(dǎo)電膜層,儀表仍能工作,但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作。 對于接觸型電極電磁流量計(jì) EMF 導(dǎo)電性附著層的附加示值誤差 △ E 如,若附著于襯里管壁異物層為氧化鐵銹層,或以金屬為主要成分的染料,其電導(dǎo)率大于液體電導(dǎo)率,測得的流量值將比實(shí)際流量低;若為碳酸鈣等水垢層,其電導(dǎo)率低于液體,測得流量值將高于實(shí)際流量。若附著層電導(dǎo)率與液體相同,計(jì)算附加誤差為零,但此只局限于附著層厚度小的條件, 2t / d 要小于 10 %。因?yàn)橄嗤髁坑懈街鴮訒r(shí)通面積減小,但平均流速增加,相互間可抵消,也只能說附加誤差可忽略不計(jì)。
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