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(shí)際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動(dòng),兩者之間有滑動(dòng),速度上有差別,單相液體校驗的儀表用于固液雙相流體會(huì )產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見(jiàn)到EMF應用于固液雙相流體中固形物影響的系統實(shí)驗報告,但國外有報告稱(chēng)固形物含量有14%時(shí)誤差在3%范圍以?xún)?;我國黃河水利委員會(huì )水利科學(xué)研究所的實(shí)驗報告稱(chēng),測量高沙含量水的流量,含沙量體積比17%~40%(沙中值粒徑0.35mm),儀表測量誤差小于3%。
在漿液內有較大顆粒擦過(guò)電極表面,在頻率較低的矩形激磁的EMF中會(huì )產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲,使流量信號不穩,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EMF,因測量管內磁導率受鐵磁體的不同含量而變化,會(huì )產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線(xiàn)圈補償的EMF,可減小混入鐵磁體的影響。上海光華儀表廠(chǎng)在交流激磁儀表的實(shí)驗報告中稱(chēng),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%~10%,裝有磁通檢測線(xiàn)圈的儀表,示值誤差在±2%FS以?xún)取?/span>
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,測量管內徑擴大會(huì )產(chǎn)生附加誤差。這種場(chǎng)合應選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,同時(shí)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(diǎn),也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護套,相對延長(cháng)使用期。
2.6附著(zhù)和沉淀
測量易在管壁附著(zhù)和沉淀物質(zhì)的流體時(shí),若附著(zhù)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,若是非導電層則首先應注意電極的污染,譬如選用不易附著(zhù)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(dòng)刮出沉垢。國外產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器,以清除表面垢層,但現已少見(jiàn)。也有暫時(shí)斷開(kāi)測量電路,在電極間斷時(shí)間內流過(guò)低壓大電流,焚燒清除附著(zhù)油脂類(lèi)附著(zhù)層。易產(chǎn)生附著(zhù)的場(chǎng)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EMF附著(zhù)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。
2.7與流體接觸零部件材料的選擇
與流體接觸的傳感器零部件有襯里(或絕緣材料制成的測量管)、電極、接地環(huán)和密封墊片,其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對流體的適應性。由于零部件少,形狀簡(jiǎn)單,材料選擇靈活,電磁流量傳感器對流體的適應性強。
(1)襯里材料(或直接與介質(zhì)接觸的測量管)
常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁99.99%AI2O3)陶瓷制成襯里的,但只限中小口徑傳感器。氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體,如工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿,價(jià)格zui為低廉。
氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性,但耐磨性差,不能用于測量礦漿液。氟塑料中zui早應用的是聚四氟乙烯,因與測量管間僅靠壓貼,無(wú)粘結力,不能用于負壓管道,后開(kāi)發(fā)各種改性品種,實(shí)現注塑成形,與測量管有較強結合力,可用于負壓。聚氨酯橡膠有*的耐磨耗性,但耐酸堿的腐蝕性較差,它的耐磨性相當于天然橡膠的10倍,適用于煤漿、礦漿、介質(zhì)溫度低于40~60/70℃的場(chǎng)合。氧化鋁陶瓷有*的耐磨耗性和對強酸堿的耐磨腐蝕性,耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍,適用于具有腐蝕性的礦漿,但性脆,安裝夾緊時(shí)易碎,可用于較高溫度(120~140/180℃)但要防止溫度劇變,如通蒸汽滅菌,一般溫度突變不能大于100℃,升溫150℃要有10min時(shí)間。通用型EMF幾種材料的壓力、溫度大體適用范圍可參閱下圖。
(2)電極和接地環(huán)材料
電極對測量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素,其次考慮是否會(huì )產(chǎn)生鈍化等表面效應和所形成的噪聲。
①選擇耐腐蝕材料
EMF電極的耐腐蝕性要求很高,常用金屬材料有含鉬耐酸鋼1Cr18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B、C、鈦、鉭、鉑銥合金,幾乎可覆蓋全部化學(xué)液。此外還有適用于漿液等的低噪聲電極,它們是導電橡膠電極、導電氟塑料電極和多孔性陶瓷電極,或包覆這些材料的金屬電極。在原則上電極材料的選擇應從使用者借鑒該介質(zhì)在其他設備的應用實(shí)際或以往的經(jīng)驗來(lái)確定。有時(shí)要做必要的實(shí)驗,如現場(chǎng)取液體樣品在實(shí)驗室做待用材料的腐蝕性試驗,的實(shí)驗是現場(chǎng)掛片,這是zui接近實(shí)際應用條件的腐蝕性試驗,可以得出比較可靠的結論。
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,但有時(shí)候電極材料對被測介質(zhì)有很好的耐腐蝕性,卻不一定就是適用的材料,還要避免產(chǎn)生電極表面效應。電極表面效應分為表面化學(xué)反應、電化學(xué)和極化現象以及電極的觸媒作用三個(gè)方面。
化學(xué)反應效應如電極表面與被測介質(zhì)接觸后,形成鈍化膜或氧化層。他們對耐腐蝕性能可能起到積極保護作用,但也有可能增加表面接觸電阻。例如鉭與水接觸就會(huì )被氧化,生成絕緣層。對于避免或減輕電極表面效應的介質(zhì)----電極材料匹配,還沒(méi)有像腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經(jīng)驗,尚待在實(shí)踐中積累。
接地環(huán)連接在塑料管道或襯絕緣襯里金屬管道的流量傳感器兩端,他們的耐腐蝕要求比電極低,通常選用耐酸鋼或哈氏合金。因其體積大,從經(jīng)濟上考慮較少采用鉭、鉑等貴重金屬。如金屬工藝管道直接與流體接觸就不需要接地環(huán)。
3.結論
隨著(zhù)企業(yè)全面走向市場(chǎng),企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理將進(jìn)一步深化,流量計量越顯重要,電磁流量計作為工業(yè)流量測量?jì)x表的一種,要發(fā)揮其作用,*步要做好的工作就是選用好電磁流量計。因此,自動(dòng)化儀表專(zhuān)業(yè)人員在具備一定的專(zhuān)業(yè)知識的前提下,有必要在其選用方面掌握一定的技巧和注意事項,只有如此,才能滿(mǎn)足企業(yè)的要求,使流量計量發(fā)揮重要作用。