在空调试验室中,测量水机的水侧制冷量(或制热量)时,通常是测量样机的进、出水温度以及水流量,进而算出制冷量(或制热量)。而此处测量水流量,基本都是用电磁流量计来测量。
下面我们介绍一下电磁流量计的相关知识。
一、电磁流量计适用范围
电磁流量计适用测量封闭管道中导电液体的体积流量,如洁净水、污水、各种酸碱盐溶液等。
选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙铜等物质不能选用电磁流量计测量流量。
二、电磁流量计工作原理
电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应原理定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,其感应电热E为:
式中:
k--------仪表常数
B--------磁感应强度
V--------测量管道截面内的平均流速
D--------测量管道截面的内径
测量流量时,导电性液体以速度V流过垂直于流动方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压,其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极检出,并通过电缆送至转换器通过智能化处理,LCD显示或转换成标准信号4-20mA输出。
因为电磁流量计测量的是微弱电势,需要排除所有外界干扰才能准确精确测量,因此良好的接地是保障电磁流量计稳定工作的必要条件。通常接地是由接地环或传感器内的参考电极和管路系统的接地连接来实现。电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应原理定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,利用运算放大器测量电磁线圈感应到的微弱电压信号。所以保持测量介质与传感器等电势。MAG6000电磁流量计等电势要求:
三、如何正确选用电磁流量计
1、收集数据:
(1)被测流体种类;(2)最大流量、最小流量;(3)最高工作压力;(4)最高温度、最低温度。
2、被测流体必须具备一定的导电性,导电率≥5μS/cm。
3、最大流量和最小流量,必须符合下表中的数值
4、实际工作压力必须小于流量计的额定工作压力。
5、最高工作温度和最低工作温度必须符合流量计规定的温度要求。
6、尽量避免流量计处有负压存在。如传感器内衬选用不当,负压会导致内衬变形导致泄漏。
7、可以根据上表中的流量选择相应的电磁流量计,若所选的电磁流量计的内径小于工艺管道的内径,应进行缩管。一般为了防止流量计处有气泡留存,选用的流量计内径不能大于管道内径。
8、若管道进行缩管,应考虑由于缩管引起的压力损失是否会影响工艺流程。
电磁流量计内径、流速与流量关系曲线图
测量洁净水时,经济流速是1.5-3/m/s, 实际应用很少超过7m/s,由于试验室的样机测试水系统都带有水泵,选用的流量计流速过大,就说明管径太小,局部阻力很大,可能造成水泵扬程不够。
分体式电磁流量计,电缆线越长,受到信号干扰的可能性增大,实际应用中,分体距离愈短愈好,试验室对测量精度要求非常高,最好用一体式流量计。
四、如何正确选择电磁流量计安装点
1、选择充满液体的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上为宜)或充满液体的水平管道(整个管路中最低处为宜),在安装与测量过程中,不得出现非满管情况。
2、电磁流量计测量位置应选在上游大于5D和下游有3D直管段处。
3、测量点选择应尽可能远离泵,阀门等设备,避免其对测量的干扰。
4、测量点选择应尽可能远离大功率电台,强磁场干扰源等 。
五、电磁流量计安装须知
1、测量电极的轴线必须近似于水平方向:
2、测量管道内必须完全充满液体。
3、流量计的前方最少要有5×D(D为流量计内径)长度的直管段,后方最少要有3×D(D为流量计内径)长度的直管段。
4、流体的流动方向和流量计的箭头方向一致。
5、在流量计附近应有充裕的空间,以便安装和维护。
6、若测量管道有振动,在电磁流量计的两边应有固定的支座。
六、电磁流量计安装要求
1、电磁流量计应安装在水平管道较低处和垂直向上处,避免安装在管道的最高点和垂直向下处:
2、电磁流量计应安装在管道上上升处:
3、电磁流量计在开口排放管道安装,应安装在管道的较低处;
4、若管道落差超过5m时,在电磁流量计的下游安装排气阀;
5、若在管道上安装控制阀和切断阀,应在流量计的下游安装,而不应安装在电磁流量计上游;
6、电磁流量计绝对不能安装在泵的进口处,应安装在泵的出口处;
七、典型故障诊断及处理
1、无流量输出。检查电源部分是否存在故障,测试电源电压是否正常;测试保险丝通断;检查传感器箭头是否与流体流向一致,如不一致调换传感器安装方向;检查传感器是否充满流体,如没有充满流体,更换管道或垂直安装。
2、信号越来越小或突然下降。测试两电极间绝缘是否破坏或被短路,两电极间电阻值正常在(70~100)Ω之间;测量管内壁可能沉积污垢,应清洗和擦拭电极,切勿划伤内衬。测量管衬里是否破坏,如破坏应予以更换。
3、零点不稳定。检查介质是否充满测量管及介质中是否存在气泡,如有气泡可在上游加装消气器,如水平安装可改成垂直安装;检查仪表接地是否完好,如不好,应进行三级接地(接地电阻≤100Ω)。
4、 流量指示值与实际值不符。检查传感器中的流体是否充满管,有无气泡,如有气泡可在上游加装消气器;检查各接地情况是否良好;检查流量计上游是否有阀,如有,移至下游或使之全开;检查转换器量程设定是否正确,如不对,重新设定正确量程。