1.準確度和功能
通用EMF在市場上的表現差異很大。一些具有較高的精度和許多功能,而另一些具有較低的精度和簡單功能。高精度儀器的基本誤差為(±0.5%〜±1%)R,低精度儀器的基本誤差為(±1.5%〜±2.5%)FS,兩者的價格差為1〜 2次。
一些型號聲稱其精度更高,基本誤差為(±0.2%〜±0.3%)R,但是具有嚴格的安裝要求和參考條件,例如環境溫度,前后直管段的長度等。因此在選擇各種型號時,不要簡單地看高指標,要閱讀制造商的樣品或規格進行全面分析。
市場上的EMF的功能也有很大不同。 EMF僅測量單向流量,僅輸出模擬信號來驅動后端儀器。多功能儀表包括雙向流量測量,量程切換,上下限流量報警,空氣管和停電報警,小信號切除,流量顯示和總計計算,自動檢查和故障自診斷,與上位機通訊某些類型的儀器的串行數字通信功能可用于各種通信接口,例如HART協議系統,PROFTBUS,Modbus,FF現場總線等。
流量,全流量,范圍和口徑
所選儀器的直徑可能與管道的直徑不同。在加工業中,對于粘度不同的液體(例如水),管道流速通常為1.5〜3m / s。在這樣的管道中使用EMF,傳感器直徑與之相同。當EMF為全流量時,液體速度可以在1〜10m / s的范圍內選擇,這相對較寬。最高流速原則上不受限制,但是通常建議不要超過5m / s。除非襯里材料能夠承受流體侵蝕,否則在實際使用中很少會超過7m / s,甚至很少會超過10m / s。全流速的下限通常為1m / s,而某些型號為0.5m / s。
對于一些新建工程初期的低流量或低流量管道,從測量精度的角度出發,應將表徑改為小于管徑,并與異徑管連接。對于易附著,沉積,結垢等流體,流量應不小于2m / s,最好增加至3〜4m / s以上,起到自潔和防止附著的作用和沉積。對于礦漿和其他高磨蝕性流體,常用流速應低于2〜3m / s,以減少襯里和電極磨損。在測量接近閾值的低電導率液體時,應盡可能選擇較低的流速(小于0.5〜1m / s)。隨著流動噪聲隨著流速的增加而增加,將發生輸出晃動。 EMF具有很大的范圍,通常不小于20,具有儀器的自動范圍切換功能,可以超過50〜100。中國提供的類型產品的直徑范圍為10mm至3000mm。但是,在實際應用中,大多數是小直徑和中直徑。但是,與大多數其他主要流量計(例如正排量流量計,渦輪流量計,渦街流量計或科里奧利質量流量計)相比,大直徑流量計所占比例更大。
3.液體電導率
使用EMF的前提是被測液體必須是導電的,并且不得低于閾值(下限)。如果電導率低于閾值,將導致測量錯誤,直到無法使用為止。即使其變化超出閾值,也可以對其進行測量,表明值誤差變化不大。普通EMF的閾值在10-4〜(5×10-6)S / cm之間,具體取決于類型。它還取決于換能器與換能器之間的流線長度及其分布電容。制造商的操作說明通常指定與電導率相對應的線的長度。具有非接觸電容耦合大面積電極的儀器可以測量電導率低至5×10-8s / cm的液體。
工業用水及其水溶液的電導率大于10-4s / cm,酸,堿,鹽溶液的電導率在10-4〜10-1s / cm之間,使用沒有問題,存在低級蒸餾水為10-5s / cm沒問題。石油產品和有機溶劑的電導率太低,無法使用。盡管不認為可以使用某些低電導率的純液體或水溶液,但由于存在雜質,將在實踐中使用,這些雜質將有利于提高電導率。
根據經驗,希望實際的液體電導率至少比儀器制造商指定的閾值大一個數量級。這是因為制造商的儀器規格所指定的下限是可以在各種良好使用條件下測量的最低可測量值。它受到某些服務條件的限制,例如電導率均勻性,連接信號線,外部噪聲等,否則會發生輸出晃動。我們反復遇到低度蒸餾水或去離子水,它們的電導率接近5×10-6s / cm的閾值,并且在使用時會出現輸出擺動。
4.液體含有混合物
混合到氣泡流中的微小氣泡仍然可以正常工作,但是測得的體積流量是帶有氣泡體積的混合體積流量。如果氣體含量增加以形成炸彈(阻塞)流,則電極可能被氣體覆蓋,電路會立即斷開,從而導致輸出抖動甚至無法正常工作。也可以測量包含非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體的體積流量。固含量較高的流體,例如鉆探泥漿,鉆探水泥漿,紙漿等,實際上是非牛頓流體。由于固體在載液中一起流動,因此兩者之間存在打滑且速度不同,用于固液兩相流的單相液體檢查儀會產生額外的誤差。盡管沒有關于EMF對固液兩相流體中固體影響的系統性實驗報告,但有國外報道表明14%的固含量誤差在3%范圍內。
在使用含礦石顆粒的漿液時,應注意傳感器襯里的磨損程度,并且由于測量管內徑的擴大會產生額外的誤差。在這種情況下,應選擇耐磨性更好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里。同時,建議將傳感器安裝在垂直管道上,以使管道均勻磨損,并消除水平安裝下部的嚴重磨損。噴嘴護套也可以安裝在傳感器入口處,以延長使用壽命。
5.附著力和沉淀
當流體管壁的附著力和沉積物質量容易測量時,如果附著高于導電材料的液體電導率,則電位信號將短路而無法工作,如果是第一導電層電極則應注意污染,例如選擇不易粘附的,尖頭或半球形電極,可更換型電極,刮板型清潔秤電極等。可以定期在傳感器外部手動刮下刮板電極。國外產品的電極都裝有超聲波換能器以去除表面水垢層,但現在很少見。還有一個臨時斷開測量電路,在電極的短時間內流經低壓大電流,燃燒以除去附著的油脂層。易于產生附著力的部位可以增加流速以達到自潔的目的,而且還可以采取更方便和易于清洗的管路連接方式,不用拆卸清潔傳感器。非接觸電極EMF附著在非導電膜層上,儀器仍然可以工作,但是如果它是高導電層,則它也不能工作。
6.襯里材料的選擇
襯里材料(或與介質直接接觸的量管)通常使用的襯里材料包括氟塑料,聚氨酯橡膠,氯丁橡膠和陶瓷。近年來,高純度氧化鋁陶瓷襯里,但僅用于中小直徑傳感器。對于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,例如工業用水,廢水和弱酸和弱堿,氯丁橡膠和玻璃纖維是最便宜的。氟塑料具有出色的耐化學性,但耐磨性差,因此不能用于測量礦漿。氟塑料的最早應用是聚四氟乙烯,由于測量管和壓力膏之間僅有粘合力,因此不能用于負壓管道。
電極對測量介質的耐腐蝕性是選擇材料時的第一考慮因素,第二考慮因素是是否會發生諸如鈍化之類的表面效應以及由此產生的噪聲。
1)選擇耐腐蝕材料
EMF電極的耐腐蝕性要求很高。常見的金屬材料包括耐鉬酸鋼和哈氏合金,它們幾乎可以覆蓋所有化學液體。還存在用于漿料的低噪聲電極,例如導電橡膠,導電氟塑料和多孔陶瓷電極,或涂有這些材料的金屬電極。原則上,電極材料的選擇應由用戶的實際應用和以前的經驗決定。有時,稍后會進行必要的實驗,例如在現場采集液體樣品并對實驗室使用的材料進行腐蝕測試。最好的測試是現場懸掛板,它是最接近實際應用條件的腐蝕測試,可以得出更可靠和適用的結論。
2)避免電極表面效應
電極的耐腐蝕性是選擇材料的重要因素。然而,有時電極材料對被測介質具有良好的耐腐蝕性,但不一定是適用的材料,應避免電極的表面效應。電極表面效應分為三個方面:表面化學反應,電化學,極化和催化。化學反應效果,例如在電極表面與被測介質接觸后形成鈍化膜或氧化層。它們可以有效地防止腐蝕,但也可以增加表面接觸電阻。例如,鉭與水接觸被氧化,形成絕緣層。對于避免或減輕電極表面效應的介質-電極材料的匹配-腐蝕的數據不多,實踐中僅需要積累一些有限的經驗。接地環連接到塑料管或帶襯里絕緣金屬管中流量傳感器的兩端。它們的耐腐蝕性要求低于電極要求,并且已被完全腐蝕并定期更換。通常使用耐酸鋼或哈氏合金。由于其體積大,鉭和鉑等貴金屬在經濟上很少使用。如果金屬處理管與流體直接接觸,則不需要接地環。
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