液體管道流量計在工業(yè)管道測量中選型安裝與調(diào)試
點擊次數(shù)：2004 發(fā)布時間：2021-01-02 05:59:37
液體管道流量計的廣泛應(yīng)用，目前已經(jīng)拓展個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的各個行業(yè)，包括民用工程與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中都會經(jīng)常會用到，比如市政、水利建設(shè)中的自來水管道與輸水管道中的使用頻度也很高。液體管道流量計是基于電磁感應(yīng)原理，管道中的導(dǎo)電流體在流經(jīng)測量管段時，對于液體管道流量計所加的磁場產(chǎn)生感生的電動勢來測量管道中流經(jīng)介質(zhì)的體積流量。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)中對于物料的自動化控制要求也越來越嚴(yán)格，液體管道流量計作為一種能確精確測量的自動化過程儀表越來越廣泛地應(yīng)用于石化、造紙、冶金、環(huán)保、食品等行業(yè)領(lǐng)域。
由于液體管道流量計分布分散，運行環(huán)境較為復(fù)雜，其安裝工藝*可能影響其運行工況，以及發(fā)生故障的機率，從而影響整個儀表控制系統(tǒng)的運行。故對液體管道流量計的原理進(jìn)行分析，對其安裝工藝的研究，調(diào)試技術(shù)總結(jié)不斷更新顯得十分必要。本文通過對液體管道流量計的工作原理及其工作環(huán)境要求等因素的分析，總結(jié)液體管道流量計在選型、安裝、調(diào)試等應(yīng)用的技術(shù)要點。
一、液體管道流量計的工作原理圖
液體管道流量計主要由信號轉(zhuǎn)換器與傳感器構(gòu)成，其原理是基于法拉利電磁感應(yīng)定律，在其傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電*，當(dāng)其接入液態(tài)介質(zhì)管道，導(dǎo)電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側(cè)運動時，導(dǎo)電液體作切割磁力線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此感應(yīng)電動勢由其兩個電*測出，其理論數(shù)值為：
E＝kVBd
其中，E：感應(yīng)電動勢，
k：調(diào)整系統(tǒng)，因儀表構(gòu)造而異，
V：被測液體平均流速，
B：磁感應(yīng)強度，
d：被測管內(nèi)徑。
如圖，測量流量時，流體流過垂直于流動方向的磁場，導(dǎo)電性流體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電勢。其感應(yīng)電壓信號通過兩個電*檢出，并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過信號處理及相關(guān)運算后，將累計流量和瞬時流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏上。
二、液體管道流量計的選型
1、口徑選擇
選擇液體管道流量計不一定按照管徑尺寸來確定其選用口徑。一般而言，當(dāng)管道流速在0.5～1.5m/s 為經(jīng)濟流速，若流體介質(zhì)質(zhì)對側(cè)壁磨損性較小，建議長期流速大于3m/s，但應(yīng)小于7m/s，此時可選取小于管徑的流量計。
2、內(nèi)襯材料選擇
液體管道流量計主要用于測量流體物質(zhì)的流量，而隨著被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點，應(yīng)選擇不同內(nèi)襯材料的流量計。
3、電*材料的選擇
液體管道流量計的電*裝于其管道內(nèi)壁，與被測物質(zhì)直接接觸，故應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電*的材料有鈦（Ti）、鉭（Ta）、鉑-銥（Pt-Yi）合金、哈氏合金C（HC）、316L等。
4、其它參數(shù)的選擇
液體管道流量計的選擇還應(yīng)考慮防護(hù)等級、連接法蘭及電纜等因素。
液體管道流量計的傳感器與轉(zhuǎn)換器之間用電纜進(jìn)行連接，其長度與被測物質(zhì)的電導(dǎo)率有關(guān)，*大長度為*低電導(dǎo)率的5 倍，但長度一般不超過100 米，且要求用金屬管道單獨保護(hù)。
三、液體管道流量計的安裝
1、安裝準(zhǔn)備工作
液體管道流量計安裝前，應(yīng)仔細(xì)核對其參數(shù)，主要核對其口徑、內(nèi)襯、電*等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，有集中BA 控制的應(yīng)確認(rèn)其與控制系統(tǒng)的匹配性。
2、安裝方位的選取
由于液體管道流量計安裝于流體管道上，其測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與其內(nèi)部液態(tài)物質(zhì)的充滿度有關(guān)，故在選取安裝位置時，應(yīng)注意以下幾點：
（1）流量計不得安裝在泵的抽吸側(cè)，如圖2 所示。
（2）開口排放的管道，流量計應(yīng)裝在可存儲液體的底段，以免倒吸空氣影響測量精度。如圖3 所示。
（3）液體管道流量計附近需裝閥門時，閥門應(yīng)裝于流量計的下游。
（4）管道落差較大時，需在流量計的下游設(shè)置上彎及排所閥。
（5）安裝液體管道流量計時，應(yīng)充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性，予以避免。
3、液體管道流量計安裝及接地
由于液體管道流量計的測量感應(yīng)電流很小，電壓較低，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時應(yīng)進(jìn)行可靠的接地連（跨）接。一般小口徑的流量計配備有接地環(huán)或接地*，接地連（跨）接時可直接用接地線進(jìn)行連接；對于大口徑的流量計，需另行加工接地環(huán)用于接地連（跨）接。
對于安裝于非金屬管道或設(shè)有陰*保護(hù)管道上的液體管道流量計，須在流量計的兩側(cè)安裝專用接地環(huán)，其作用是通過流量計外殼接地形成一個屏蔽外界干擾的空間，以提高其測量精度。
四、液體管道流量計的調(diào)試
（1）調(diào)試前檢查及準(zhǔn)備：液體管道流量計在調(diào)試前，應(yīng)對管道及流量計進(jìn)行徹底檢查，包括管道雜物等清理，油性介質(zhì)管道還需進(jìn)行干燥處理。
（2）通水調(diào)試：無論是測量水性介質(zhì)、混懸液體，還是測量油性介質(zhì)的儀表，在正式調(diào)試前，均需進(jìn)行通水調(diào)試。
（3）系統(tǒng)調(diào)試：液體管道流量計在進(jìn)行完單項功能通水測試，控制主機各項預(yù)備調(diào)試完成后，可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。油性介質(zhì)管道需進(jìn)行干燥后方可通入被測介質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。
系統(tǒng)調(diào)試時，主機系統(tǒng)應(yīng)預(yù)先對各個測量點進(jìn)行編碼掃描，確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進(jìn)行功能性調(diào)試。功能性調(diào)試時，由主機系統(tǒng)對各儀表分別進(jìn)行參數(shù)的讀取，臨界值報警試驗等，然后進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的寫入。逐一進(jìn)行調(diào)試，并將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)上機位進(jìn)行分析。
五、總結(jié)
通過液體管道流量計在工業(yè)管道控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在儀表的選型、安裝工藝的調(diào)整、試驗等方面進(jìn)行總結(jié)，為提高工業(yè)管道控制系統(tǒng)中電磁儀表安裝、調(diào)試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，為工業(yè)管道控制系統(tǒng)更高程度的集成化、自動化提供了實踐經(jīng)驗。
由于液體管道流量計分布分散，運行環(huán)境較為復(fù)雜，其安裝工藝*可能影響其運行工況，以及發(fā)生故障的機率，從而影響整個儀表控制系統(tǒng)的運行。故對液體管道流量計的原理進(jìn)行分析，對其安裝工藝的研究，調(diào)試技術(shù)總結(jié)不斷更新顯得十分必要。本文通過對液體管道流量計的工作原理及其工作環(huán)境要求等因素的分析，總結(jié)液體管道流量計在選型、安裝、調(diào)試等應(yīng)用的技術(shù)要點。
一、液體管道流量計的工作原理圖
液體管道流量計主要由信號轉(zhuǎn)換器與傳感器構(gòu)成，其原理是基于法拉利電磁感應(yīng)定律，在其傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電*，當(dāng)其接入液態(tài)介質(zhì)管道，導(dǎo)電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側(cè)運動時，導(dǎo)電液體作切割磁力線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此感應(yīng)電動勢由其兩個電*測出，其理論數(shù)值為：
E＝kVBd
其中，E：感應(yīng)電動勢，
k：調(diào)整系統(tǒng)，因儀表構(gòu)造而異，
V：被測液體平均流速，
B：磁感應(yīng)強度，
d：被測管內(nèi)徑。
如圖，測量流量時，流體流過垂直于流動方向的磁場，導(dǎo)電性流體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電勢。其感應(yīng)電壓信號通過兩個電*檢出，并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過信號處理及相關(guān)運算后，將累計流量和瞬時流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏上。
二、液體管道流量計的選型
1、口徑選擇
選擇液體管道流量計不一定按照管徑尺寸來確定其選用口徑。一般而言，當(dāng)管道流速在0.5～1.5m/s 為經(jīng)濟流速，若流體介質(zhì)質(zhì)對側(cè)壁磨損性較小，建議長期流速大于3m/s，但應(yīng)小于7m/s，此時可選取小于管徑的流量計。
2、內(nèi)襯材料選擇
液體管道流量計主要用于測量流體物質(zhì)的流量，而隨著被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點，應(yīng)選擇不同內(nèi)襯材料的流量計。
3、電*材料的選擇
液體管道流量計的電*裝于其管道內(nèi)壁，與被測物質(zhì)直接接觸，故應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電*的材料有鈦（Ti）、鉭（Ta）、鉑-銥（Pt-Yi）合金、哈氏合金C（HC）、316L等。
4、其它參數(shù)的選擇
液體管道流量計的選擇還應(yīng)考慮防護(hù)等級、連接法蘭及電纜等因素。
液體管道流量計的傳感器與轉(zhuǎn)換器之間用電纜進(jìn)行連接，其長度與被測物質(zhì)的電導(dǎo)率有關(guān)，*大長度為*低電導(dǎo)率的5 倍，但長度一般不超過100 米，且要求用金屬管道單獨保護(hù)。
三、液體管道流量計的安裝
1、安裝準(zhǔn)備工作
液體管道流量計安裝前，應(yīng)仔細(xì)核對其參數(shù)，主要核對其口徑、內(nèi)襯、電*等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，有集中BA 控制的應(yīng)確認(rèn)其與控制系統(tǒng)的匹配性。
2、安裝方位的選取
由于液體管道流量計安裝于流體管道上，其測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與其內(nèi)部液態(tài)物質(zhì)的充滿度有關(guān)，故在選取安裝位置時，應(yīng)注意以下幾點：
（1）流量計不得安裝在泵的抽吸側(cè)，如圖2 所示。
（2）開口排放的管道，流量計應(yīng)裝在可存儲液體的底段，以免倒吸空氣影響測量精度。如圖3 所示。
（3）液體管道流量計附近需裝閥門時，閥門應(yīng)裝于流量計的下游。
（4）管道落差較大時，需在流量計的下游設(shè)置上彎及排所閥。
（5）安裝液體管道流量計時，應(yīng)充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性，予以避免。
3、液體管道流量計安裝及接地
由于液體管道流量計的測量感應(yīng)電流很小，電壓較低，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時應(yīng)進(jìn)行可靠的接地連（跨）接。一般小口徑的流量計配備有接地環(huán)或接地*，接地連（跨）接時可直接用接地線進(jìn)行連接；對于大口徑的流量計，需另行加工接地環(huán)用于接地連（跨）接。
對于安裝于非金屬管道或設(shè)有陰*保護(hù)管道上的液體管道流量計，須在流量計的兩側(cè)安裝專用接地環(huán)，其作用是通過流量計外殼接地形成一個屏蔽外界干擾的空間，以提高其測量精度。
四、液體管道流量計的調(diào)試
（1）調(diào)試前檢查及準(zhǔn)備：液體管道流量計在調(diào)試前，應(yīng)對管道及流量計進(jìn)行徹底檢查，包括管道雜物等清理，油性介質(zhì)管道還需進(jìn)行干燥處理。
（2）通水調(diào)試：無論是測量水性介質(zhì)、混懸液體，還是測量油性介質(zhì)的儀表，在正式調(diào)試前，均需進(jìn)行通水調(diào)試。
（3）系統(tǒng)調(diào)試：液體管道流量計在進(jìn)行完單項功能通水測試，控制主機各項預(yù)備調(diào)試完成后，可進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。油性介質(zhì)管道需進(jìn)行干燥后方可通入被測介質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。
系統(tǒng)調(diào)試時，主機系統(tǒng)應(yīng)預(yù)先對各個測量點進(jìn)行編碼掃描，確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進(jìn)行功能性調(diào)試。功能性調(diào)試時，由主機系統(tǒng)對各儀表分別進(jìn)行參數(shù)的讀取，臨界值報警試驗等，然后進(jìn)行控制數(shù)據(jù)的寫入。逐一進(jìn)行調(diào)試，并將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)上機位進(jìn)行分析。
五、總結(jié)
通過液體管道流量計在工業(yè)管道控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在儀表的選型、安裝工藝的調(diào)整、試驗等方面進(jìn)行總結(jié)，為提高工業(yè)管道控制系統(tǒng)中電磁儀表安裝、調(diào)試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，為工業(yè)管道控制系統(tǒng)更高程度的集成化、自動化提供了實踐經(jīng)驗。