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电磁流量计问题处理
发布时间:2021-07-15 01:01:11

     电磁流量计在应用中遇到的常见问题及处理方式:非正弦波交流励磁,是采用低于工业频率的方波或三角波励磁的方式,交流正弦波励磁,当交流电源电压(有时是频率)不稳时,磁场强度将有所改变,所以电极间产生的感应电动势也变动,因而,必须从传感器取出对应于计算磁场强度的信号,作为标准信号。这种励磁方式易引起零点变动,而降低其测量精度。 可以认为产生恒定直流,周期性地改变极性的方式,因这种励磁电源稳定,故不必为除去磁场强度的变动而进行。

    将超声波发生器产生的45~65kHz的超声波电压加到电极上,阴离子的吸附与电极电位有密切关系,吸附主要发生在比零电荷电位更正的电位范围,即带异号电荷的电极表面。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时,静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。使超声波的能量集中在电极与介质接触面上,从而利用超声波的能力将污垢击碎,达到清洗的目的。机械清除法是通过在电极上安装特殊的机械结构来实现电极清除。目前有两种形式:


    一种是采用机械刮除器。用不锈钢制成一把带有细轴的刮刀,通过空心电极把刮刀引出,细轴和空心电极之间采用机械密封以防止介质外流,于是组成了机械刮除器。当从外面转动细轴时候,刮刀紧贴电平面转动,刮除污垢。这种刮除器可以手动,也可以用马达驱动细轴自动刮除

另一种是在管状电极中,装上清除污垢用的钢丝刷,轴裹在密封的“O”形圈里,以防止流体泄露。金属电极在电解质流体中存在电化学现象。根据电化学原理,电极与流体存在界面电场,电极与流体的界面是电极/流体相间存在的双电层所引起的。对于电极与流体界面电场的研究发现物质的分子、原子或离子在界面具有富集或贫乏的吸附现象,而且发现大多数无机阴离子是表面活性物质,具有典型的离子吸附规律,而无机阳离子的表面活性很小。因此电化学清洗电极仅考虑阴离子吸附的情况。

 

      非轴对称流动引起的误差 这种方法使用交流高压电定期加到电极和介质之间,一般加30~100V。由于电极被附着,其表面接触电阻变大,所加电压几乎集中在附着物上,高电压会将附着物击穿,然后被流体冲走。总安全出发,使用电击穿法必须是在流量计中断丈量、传感器与转换器间信号线断开、停电情况下将交流高压电直接在传感器信号输出端子上进行清洗。

     电磁流量计流体在管内流速为轴对称分布时,且在均匀磁场中,流量计电极上所产生的电动势的大小与流体的流速分布无关,与流体的平均流速成正比,而非轴对称流速分布时,即每个流动质点相对于电极几何位置的不同,对电极所产生的感应电动势的大小也不同,愈靠近电极,速度大的质点所产生的感应电动势越大,因此,必须保证流体流速为轴对称。如管内流速为非轴对称分布就会引起误差。因而在选装电磁流量计时要尽可能保证直管段的要求以减小其所引起的误差。 

 流体电导率的问题 

流体电导率的降低,将增加电极的输出阻抗,并且由转换器输入阻抗引起的负载效而产生误差,因此,按如下所述原则,规定了电磁流量计应用中流体的电导率的下限。 

电极的输出阻抗决定了转换器所需的输入阻抗的大小,而电极输出阻抗,可认为流体的电导率和电极大小所支配。 

 电极衬里附着物的影响 

在测量有附着沉淀物的流体时,电极表面将受污染,常常引起零点变动,故必须注意。 

零点变化和电极污染程度两者的关系,要进行定量分析比较困难,但可以说,电极直径越小,所受的影响越少,在使用中,应注意电极的清污,以防止附着。 

在测量具有沉淀附着物的流体时,除了选择如玻璃或聚四氯乙烯等难以附着沉淀的衬里外,还应增其流速。如果在流体中均匀地含有气泡,则测量的是包括气泡的体积流量,并且使所测流量值不稳定,而引入误差。 

 信号传输电缆长度的问题 

传感器(即电极)与转换器之间的连接电缆愈短愈好。但有些现场受安装环境位置的限制,转换器与传感器的距离较远,这时要考虑连接电缆的大长度问题。传感器与转换器之间的连接电缆的大长度又由电缆的分布电容和被测流体的电导率决定。 

实际使用中,当被测流体的电导率是在一定的范围之间,因此就决定了电极与转换器之间电缆的大长度。当电缆长度超过大长度时,由电缆分布电容引起的负载效应就成了问题。为防止这种情况发生,使用双芯两层屏蔽电缆,由转换器提供低阻抗电压源使内侧屏蔽与芯线得到相同的电压,以形成屏蔽,即使芯线与屏蔽之间有分布电容存在,但芯线与屏蔽是同电位,则两者之间就无电流通过,也无电缆的负载效应存在,因此可延长信号电缆大长度。另外,还可用特殊信号传输电缆延长转换器与传感器之间的大长度。 

电磁流量计测量性能的关键技术之一,励磁方式在实际应用上可分成 交流正弦波励磁,非正弦波交流励磁和直流励磁方式。