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為什么電磁流量計測量誤差很大?原因有哪些?
2021-10-11 [6187]

總的來說,造成電磁流量計誤差的主要影響因素可以分為三類:待測液影響,選型不當和干擾。

待測液影響

1.待測液體中含有氣泡

這算是一種常見現象,有外界吸入的也有內部液體溶解所致,但電磁流量計是區分不出液體還是氣泡的,所以將其一并計算測量就會產生誤差。

2.待測液體非滿管

可以說,非滿管是含有氣泡的一種極端情況,既是管內液體未滿,頂部又含有大量氣泡,如果液體還沒沒過電極,那測量結果就會大打折扣。這當屬工程設計之誤。

3.待測液體電導率劇烈變化

待測液體電導率較大時,會引發顯示數值的較大波動,若問題十分嚴重,則控制系統很難實現正常的運作;而待測液體電導率過低時,電極很難實現正常輸出,如果操作中待測液體電導率處于下限值以下范圍,那么電磁流量計就很難正常發揮作用。

針對這些情況,首先,要立足實際需求,結合相關標準和要求,進行電磁流量計類型的選擇;其次,安裝反應器或直管段,以保障物料的充分混合,推動化學反應的順利實現;再次,重新進行流量計類型的甄選。

4.導電沉積層短路效應

某柴油機廠工具車間電解切削工藝試驗裝置上,用DN80mm儀表測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取***佳切削效率。起初該儀表運行正常,間斷使用2個月后,感到流量顯示值越來越小,直到流量信號接近為零。

由于導電物質是逐漸沉積,流量信號出現短路現象。本類故障通常不會出現在調試期,而要運行一段時期后才顯露出來。

5.液體電導率超過測量允許范圍

上海某化工(冶煉)廠用20余臺哈氏合金B電極電磁流量計測量濃度較高的鹽酸溶液,出現輸出信號不穩的晃動現象。現場檢查確認儀表正常,也排除了會產生輸出晃動的其他干擾原因。

但是在多處其他用戶用哈氏合金B電極儀表測量鹽酸時運行良好。由于電極的輸出阻抗是由被測液體電導率和電極大小決定的,所以當電導率低于下限值時,儀器不能正常工作,示值出現晃動現象。

6.空間電磁波干擾

一般來說,如果傳感器與轉換器間的電纜較長且周圍有強電磁干擾,則電纜可能引入干擾信號,形成共模干擾,造成顯示失真、非線性或大幅晃動。

選型不當

1.待測液體流速

電磁流量計可測的流速范圍一般為0.5~10m/s,經濟流速范圍為1.5~3m/s。實際使用時要根據待測流量大小及電磁流量計可測流速范圍來確定測量管內徑。

2.電極及襯里材料選擇

電極及襯里材料直接與待測液體接觸,應根據待測液體的特性(如腐蝕性、磨蝕性等)及工作溫度選擇電極及襯里材料,如選擇不當,則會造成附著速度快、腐蝕、結垢、磨損、襯里變形等問題,進而產生測量誤差。

3.勵磁穩定性

電磁流量計的勵磁方式有直流勵磁、交流正弦波勵磁和雙頻矩形波勵磁等,直流勵磁容易產生電極極化和直流干擾問題,交流正弦勵磁容易引起零點變動,而雙頻矩形波勵磁既有低頻矩形波勵磁優良的零點穩定性,又有高頻矩形波勵磁對流體噪聲較強的抑制能力,是一種較理想的勵磁方式。

實際應用時,應盡量保證電源電壓和頻率的穩定,以確保磁場強度恒定,減小由于磁場強度變化引起的測量誤差。

4.混合相流體測量

用電磁流量計測量液固混合相流體(如含泥沙的水)的流量時,如果選用由單相液體校準的電磁流量計,則會產生測量誤差,此時應選擇不會引起液固相分離的直管段處安裝傳感器。

干擾影響

1.空間電磁干擾

轉換器與傳感器問的電纜線較長,在較強電磁環境下,很易受到干擾,從而引發儀器測量值出現非線性情況,很難正常顯示。針對這種情況,首先,引入屏蔽措施,可在接地鋼管內進行電纜的單獨引入,并使用達標的屏蔽電纜;其次,合理縮短電纜長度;再次,與強磁場保持較遠距離。

2.連接電纜問題

電磁流量應用的實質是借助特定的電纜,實現轉換器與傳感器的連接,形成完整的系統,因此導體的橫截面積、電容、電纜場地等都會產生不良影響。針對該情況,首先,要保證電纜型號滿足要求,實現末端的有效連接,防止出現中間接頭現象;其次,控制長度范圍,通常越短越好。

3.接地問題

因傳感器的輸出信號很小,通常只要幾毫伏,為了提高抗干擾能力,傳感器的零電位必須單獨可靠接地,且傳感器輸出信號接地點應與被測流體電氣連接。傳感器的接地電阻應小于10Ω,在連接傳感器的管道內涂有絕緣層或采用非金屬管道時,傳感器兩側應安裝接地環,并可靠接地,以使流體接地,流體電位與地電位相同。

4.電極和勵磁線圈對稱點安裝點振動

電磁流量計的勵磁線圈和電極需保證對稱,一旦不對稱,生產過程中偏差就會引發,測量結果很難保證準確。另外,安裝地點需達到較高的防振動標準,否則無法保證測量數值的精準性,甚至誘發儀表的不正常工作。

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