液體介質(zhì)的電導率對于電磁流量計測量結(jié)果的影響

使用電磁流量計測量液體介質(zhì)的流量的前提是被測液體必須是導電的，比如自來水，離子溶劑、酸堿溶液等都是非常適合用電磁流量計測量的，所測的液體不能低于閾值（即下限值），比如蒸餾水。如果電導率低于測量要求的下限，就會產(chǎn)生測量誤差以致不能使用。超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計 EMF 的閾值在 10 -4 ~ （ 5 × 10 -6 ） S/CM 之間，視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，儀表生產(chǎn)商在產(chǎn)品的使用說明書中通常會規(guī)定電導率相對應的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的電磁流量計產(chǎn)品則可測電導率低至 （ 5 × 10 -8 ） S/CM 的液體。潤中儀表科技有限公司從事電磁流量計的研究與生產(chǎn)制造多年，對于電磁流量計所測量液體類型了如指掌，用戶在使用電磁流量計時需要與儀表廠商的技術(shù)部門深入溝通，只有知曉儀表和所測介質(zhì)有一個正確的認識，才能夠做到正確造型，有的放矢。液體介質(zhì)對于電磁流量計測量結(jié)果的影響主要有以下幾個方面：
 
一、液體介質(zhì)導電率對于測量結(jié)果的影響
工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于 10 -4 s / cm ，酸、堿、鹽液的電導率在 10 - 4 ~10 -1 s / cm 使用不存在問題，低度蒸餾水為 10 -5 s / cm 也不存在問題。石油制品和有機溶劑電率過低就不能使用。表 8 . 1 和附錄工列出若干液體的電導率。從資料上查到有些純液或液電導率較低，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實例，雜質(zhì)對增加電導率有利。對于水溶液，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導率將比查得的更高，也有利于流量測量。
 
    還有一種在缺乏現(xiàn)成電導率數(shù)據(jù)的情況下，裝在管線上 電磁流量計 EMF 不能測量的液體，從現(xiàn)場管線上取樣離線去實驗室以電導率儀測量其電導率卻認為可用。這是由于取樣離線過程中所測液體已與在管線中有了差別，譬如液體已吸收了大氣中的 CO2 或 NO x 生成微量的碳酸或硝酸，改變了電導率。
 
    根據(jù)使用經(jīng)驗，實際應用的液體電導率好要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個數(shù)量級。因為制造廠儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測量的低值，是受到一些使用條件限制，如電導率均勻性、連接信號線、外界噪聲等，否則會出現(xiàn)輸出晃動等現(xiàn)象。我們就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子水，其電導率接近閾值 5 × 10 -6 s / cm ，使用時出現(xiàn)輸出晃動。
 
二、電磁流量計液體中含有混入物的情況
混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量增加到形成彈（塊）狀流，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時斷開，出現(xiàn)輸出晃動甚至不能正常工作。
 
    含有非鐵磁性顆?；蚶w維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動，兩者之間有滑動，速度上有差別，單相液體校驗的儀表用于固液雙相流體會產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到 EMF 應用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實驗報告，但國內(nèi)有報告稱固形物含量有 14 ％時誤差在 3 ％范圍以內(nèi)；我國黃河水利委員會水利科學研究所的試驗報告稱，測量高沙含量水的流量，含沙量體積比 17 ％一 40 % （沙中值粒徑 0 . 35 mm ) , 儀表測量誤差小于 3 % 。
 
    在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面，在頻率較低的矩形激磁的電磁流量計 EMF 中會產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲，使流量信號不穩(wěn)，就要選用較高頻率的儀表或有較強抑制漿液噪聲能力的儀表，也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。
 
    含有鐵磁性物質(zhì)的流體對通常的電磁流量計 EMF ，因測量管內(nèi)磁導率受鐵磁體的不同含量而變化，會產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補償?shù)碾姶帕髁坑?EMF ．可減小混人鐵磁體的影響。上海光華儀表廠在交流激磁儀表的試驗報告中稱，水中含有液固重量比約 4 : 1 ，顆粒度≤ 0.15mm 鐵精礦石的礦漿，以 80mm 口徑儀表作清水和漿液對比流量試驗，通常的儀表示值變化 7 ％一 10 % ，裝有磁通檢測線圈的儀表，示值誤差在＊ 2 % Fs 以內(nèi)。
 
    對含有礦石顆粒的礦漿應用，應注意對傳感器襯里的磨損程度，測量管內(nèi)徑擴大會產(chǎn)生附加誤差。這種場合應選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里，同時建議傳感器安裝在垂直管道上，使管道磨損均勻，消除水平安裝下半部局部磨損嚴重的缺點。也可以在傳感器進口端加裝噴嘴形護套，相對延長使用期。
 
三、電磁流量計附著和沉淀對測量結(jié)果的影響：
    測量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時，若附著的是比液體電導率高的導電物質(zhì)，信號電勢將被短路而不能工作，若是非導電層則*先應注意電極的污染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮除沉垢。國內(nèi)產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器，以清除表面垢層，但現(xiàn)已少見。也有暫時斷開測量電路，在電極間短時間內(nèi)流過低壓大電流，焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)生附著的場所可提高流速以達到自清掃的目的，還可以采取較方便的易清洗的管道連接可不拆卸清洗傳感器。
 
非接觸型電極電磁流量計 EMF 附著非導電膜層，儀表仍能工作，但若為高導電層則同樣不能工作。 對于接觸型電極電磁流量計 EMF 導電性附著層的附加示值誤差 △ E 如，若附著于襯里管壁異物層為氧化鐵銹層，或以金屬為主要成分的染料，其電導率大于液體電導率，測得的流量值將比實際流量低；若為碳酸鈣等水垢層，其電導率低于液體，測得流量值將高于實際流量。若附著層電導率與液體相同，計算附加誤差為零，但此只局限于附著層厚度小的條件， 2t / d 要小于 10 ％。因為相同流量有附著層時通面積減小，但平均流速增加，相互間可抵消，也只能說附加誤差可忽略不計。
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