电磁流量计的的正确使用方法
栏目:技术支持 发布时间:2021-02-26
当管内流体的流速为轴对称且处于均匀磁场中时,流量计电极上产生的电动势与流速分布无关,与平均流速成正比。当流速分布非轴对称时,反电极产生的感应电动势随每个流动粒子相对于电极的几何位置而变化。越靠近电极,高速粒子产生的感应电动势越大。所以需要保证流速是轴对称的。如果管道中的速度是非轴对称分布,会引起误差。因此,在选择电磁流量计时,需要尽可能地保证直管段的要求,以减少由此带来的误差。
第二,流体电导率的降低会增加电极的输出阻抗,并由于转换器的输入阻抗引起的负载效应而引起误差。因此,根据以下原则,规定了电磁流量计应用中流体电导率的下限。
电极的输出阻抗决定了转换器所需的输入阻抗,电极的输出阻抗可以认为是由流体的电导率和电极的尺寸决定的。
在理论分析中,电极被视为点电极,其大小可以忽略。其实电极是有一定尺寸的。直径为d的圆板电极与电导率为k的半无限展宽流体接触时,其展宽电阻为1/2Kd。所以如果管径d>>d,电极的输出阻抗就是两个展宽电阻之和,等于1/Kd。
通常测得的流体电导率的下限为5μs/㏭~10μs/㏭。因此,如果电极直径为1\u31,电极的输出阻抗为1/KD=100kω~200kω。为了将输出阻抗的影响限制在0.1%以下,转换器的输入阻抗应为200mω左右。
第三,测量附着沉积物的流体时,电极表面会受到污染,往往会引起零点的变化,所以一定要注意。
零点变化与电极污染程度的关系很难定量分析,但可以说电极直径越小,影响越小。使用时,应注意清洁电极,防止粘连。
沉积物附着在衬里上时产生的误差δε可由下式表示:
δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1-kω/Kf)×(1-2t/d)2>,其中kω和KF分别为附着体和被测流体的电导率,附着体厚度为t,直径为d
如果公式中Kω和Kf相等,则没有误差。当附着体的电导率较低时,上述公式成立,但受到限制,因为它会增加电极的输出阻抗。例如,将绝缘沉淀物浸入流体中。相反,由于导电率高的附着层,感应电势短路,电极输出低,产生负偏差。
当测量带有沉积物附件的流体时,除了选择难以粘附沉积物的衬里,如玻璃或聚氯乙烯,还应增加流速。如果流体中均匀含有气泡,则测量包含气泡的体积流量,测量的流量值不稳定,导致误差。
综上所述,在选择流量计,尤其是大口径电磁流量计时,未来应考虑传感器电极和内衬的维护。例如选择上海光华尔米特仪器有限公司的刮刀电极或可更换电极,或者在传感器的上游或下游的适当位置预设一个清洗入口孔,用于将来清洗传感器。
第四,传感器(即电极)和转换器之间的连接电缆越短越好。但有些场地受安装环境限制,转换器与传感器距离较远。此时,应考虑连接电缆的大长度。传感器和转换器之间的连接电缆的大长度由电缆的分布电容和被测流体的电导率决定。
在实际使用中,当被测流体的电导率在一定范围内时,就决定了电极和转换器之间电缆的长度很大。当电缆长度超过大长度时,由电缆的分布电容引起的负载效应成为问题。为防止这种情况发生,采用双芯双层屏蔽电缆,转换器提供低阻抗电压源,使内屏蔽层和芯层得到相同的电压,从而形成屏蔽。即使芯线和屏蔽层之间存在分布电容,但芯线和屏蔽层处于同一电位,它们之间也不会有电流通过,电缆也不会有负载效应,因此可以延长信号电缆的长度。此外,可以使用特殊的信号传输电缆来延长转换器和传感器之间的***长度。
第五,励磁技术是电磁流量计性能测量的关键技术之一。励磁方式在实际应用中可分为交流正弦波励磁、非正弦波交流励磁和DC励磁。
当交流电源的电压(有时是频率)不稳定时,磁场强度会发生变化,因此电极间的感应电动势也会发生变化。因此,对应于计算的磁场强度的信号必须作为标准信号取自传感器。这种激励方式容易引起零点变化,降低其测量精度。
非正弦波交流励磁是一种低于工业频率的方波或三角波励磁方式。它可以被认为是一种产生恒定DC和周期性改变极性的方法。因为这个励磁电源比较稳定,不需要计算去除磁场强度的变化。
交流励磁方式的主要问题是感应噪声严重。
在DC激发模式下,电极上的极化电位成为一个重要的障碍。因此,具有一定值的DC激发模式只适用于非电解质(如液态金属)液体的测量。
在测量自来水、水源水和其他水溶液时,一般采用周期性间歇DC激发。间歇周期应选择为交流电源周期的整数倍,这样可以消除交流电源频率的噪声,消除交流磁场的涡流和DC磁场的极化干扰。
当激励频率降低时,零点的稳定性可以提高,但仪器抗低频干扰的能力减弱,响应速度慢。如果激励频率高,抗低频干扰的能力会增强,但仪器零点的稳定性会降低。20世纪70年代,研究了低频矩形波(50Hz的1/2~1/32),解决了长期困扰电磁流量计的工频干扰,提高了零点的稳定性和测量度。
80年代再次出现了三元低频矩形波激励技术(以50Hz的1/8为周期,激励电流正弦化),具有较好的零稳定性,解决了干扰电位的影响,但降低了响应速度。此外,当测量含有固体颗粒和纤维的流体(如泥浆和纸浆)和低电导率流体时,会产生电噪声(由流体摩擦电极引起,导致电极表面的氧化膜剥落),导致输出信号摆动
80年代末,针对这些问题,提出了双频矩形波激励模式,其激励波形由低频(6.25Hz)矩形波和高频(75Hz)矩形波组成。分别对相应的流量信号进行采样,处理后可以再现低频和高频信号的信号值。因此,该技术不仅具有低频矩形波激励技术优异的零稳定性,而且具有高频矩形波激励技术对流体噪声的强抑制能力。
电磁流量计的传感器电极检测到的流量信号为毫伏级,并且是基于传感器中流体的电位,因此外界干扰对其影响很大。所以良好的接地很大程度上决定了流量计的测量精度。由于被测流体本身是电导体,因此必须消除其他无关的电磁干扰。电极检测到的电位信号不受外部寄生电位的干扰。传感器应有良好的独立接地线,接地电阻应小于10ω。如果连接传感器的管道涂有绝缘层或非金属管道,应在传感器两侧安装接地环。
在线留言
请随时向我们提交您的查询信息。 我们会尽快与您联系。
  • 姓名:
  • 公司名字:
  • 联系方式:
  • 产品需求: