一,液體中含有混合物質(zhì)
混入液體中的小氣泡仍然可以正常工作,但是要測量包含氣泡體積的混合體積流量。如果氣體含量增加以形成彈性(阻滯)流,則電極可能被氣體覆蓋,電路會立即斷開,輸出會抖動甚至無法正常工作。對于包含非鐵磁顆?;蚶w維的固液兩相流體,也可以測量體積流量。固含量較高的流體,例如鉆探泥漿,鉆探水泥漿,紙漿等,實(shí)際上是非牛頓流體。因?yàn)楣腆w在載流體中一起流動,所以兩者之間存在滑動,并且速度存在差異,所以在固液兩相流中使用的單相液體校準(zhǔn)儀器會產(chǎn)生額外的誤差。盡管還沒有關(guān)于電磁流量計(jì)對固液兩相流體中固體影響的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告,但國外已有報(bào)道,當(dāng)固體含量為14%時,誤差在3%以內(nèi)。中國水利科學(xué)研究院黃河水利委員會的實(shí)驗(yàn)報(bào)告稱,所測沙水流量高,沙濃度體積比為17%?40%(沙中值粒徑為0.35mm),儀器測量誤差較小超過3%。泥漿中的顆粒很大地擦傷了電極表面,在電磁流量計(jì)領(lǐng)域的低頻矩形中會產(chǎn)生峰值形狀的泥漿噪聲,使交通信號不穩(wěn)定,即將選擇儀器的高頻或較強(qiáng)的抑制泥漿噪聲的能力儀表,也可以選擇交流激勵電,儀表或雙頻激勵的儀表。對于普通的電磁流量計(jì),由于鐵磁體的含量不同,測量誤差將由測量管中導(dǎo)磁率的變化引起。但是,通過將經(jīng)磁通檢測線圈補(bǔ)償后的電磁流量計(jì)放置在磁路中,可以減少鐵磁體的混合影響。上海光華儀器儀表廠在交流勵磁儀實(shí)驗(yàn)報(bào)告中,水中所含的液體固體重量比約為4:1,粒度為0.15 mm以下的礦漿鐵精礦,與直徑為80 mm的儀器進(jìn)行水和礦漿流動測試,通常儀表稱值變化7%?10%,并裝有磁通量測試線圈儀表,誤差值在±2%FS之內(nèi)。在使用含礦石顆粒的紙漿時,應(yīng)注意傳感器襯里的磨損程度,并且由于測量管內(nèi)徑的擴(kuò)大會引起額外的誤差。這種情況下應(yīng)選擇耐磨性好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里,建議將傳感器安裝在垂直管道上,以使管道磨損均勻,并避免因局部嚴(yán)重而水平安裝的下半部分。噴嘴形護(hù)套也可以安裝在傳感器的入口端,以延長使用壽命。
二,液體電導(dǎo)率
使用電磁流量計(jì)的前提是要測量的液體必須是導(dǎo)電的,并且不能低于閾值(即下限值)。低于閾值的電導(dǎo)會產(chǎn)生測量誤差,直到無法使用為止,即使閾值發(fā)生變化,也可以進(jìn)行測量,表明誤差變化的值很小,萬能電磁流量計(jì)的閾值在10-4之間?(5×10-6)S / cm,視類型而定。它還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線的長度及其分布電容。通常在制造商的使用說明書中指定與電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線的長度。具有非接觸電容耦合大面積電極的儀表可以測量電導(dǎo)率低至5×10-8s / cm的液體。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S / cm,酸,堿,鹽溶液的電導(dǎo)率在10-4?10-1S / cm之間。使用時沒有問題,低度蒸餾水為10-5S / cm時也沒有問題。如果石油產(chǎn)品和有機(jī)溶劑的電導(dǎo)率過低,則無法使用。從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn),某些純液體或水溶液的電導(dǎo)率較低,因此無法使用。但是,在實(shí)際工作中,由于存在雜質(zhì),將有一些示例可以使用。這樣的雜質(zhì)有利于增加電導(dǎo)率。對于水溶液,數(shù)據(jù)的電導(dǎo)率是在實(shí)驗(yàn)室中以純水的比例進(jìn)行測量的,但實(shí)際的水溶液可以與工業(yè)用水的比例一起使用,因此電導(dǎo)率將高于所獲得的電導(dǎo)率。也有利于流量測量。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),液體電導(dǎo)率的實(shí)際應(yīng)用要比儀器制造商指定的閾值好至少一個數(shù)量級。這是因?yàn)橹圃焐痰膬x器規(guī)格中指定的下限是可以在各種良好服務(wù)條件下測得的最低值。它受到某些使用條件的限制,例如電導(dǎo)率均勻性,連接信號線,外部噪聲等,否則會出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。我們曾多次遇到低度蒸餾水或去離子水的測量,其電導(dǎo)率接近閾值5×10-6s / cm,使用輸出搖動。
附著力和沉淀
三,當(dāng)流體管壁的附著力和沉積物質(zhì)量容易測量時,如果附著高于導(dǎo)電材料的液體電導(dǎo)率,則電位信號將短路而無法工作,如果是第一導(dǎo)電層電極則應(yīng)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??梢远ㄆ谝允謩臃绞綄⒐伟逍碗姌O從傳感器上刮除。為了清除污垢層的表面,已在電極超聲換能器上安裝了異物,但現(xiàn)在很少見。還有一個臨時斷開的測量電路,電極在短時間內(nèi)通過低壓大電流,燃燒除去附著的油層。容易產(chǎn)生粘著的地方可以增加流量以達(dá)到自清潔的目的,而且可以在不拆卸清潔傳感器的情況下采用更方便的易于清潔的管道連接。非接觸電極EMF附著在不導(dǎo)電層上,因此電表仍然可以工作,但如果它是高導(dǎo)電層,則它將不起作用。
四,選擇與流體接觸的成分和材料
與流體接觸的傳感器部件包括襯里(或由絕緣材料制成的測量管),電極,接地環(huán)和密封墊。材料的耐腐蝕性,耐磨性和工作溫度上限會影響儀器對流體的適應(yīng)性。由于零件少,形狀簡單,材料選擇靈活,電磁流量傳感器具有流體適應(yīng)性。
1.電極和接地環(huán)材料
電極對測量介質(zhì)的耐腐蝕性是選擇材料時的首要考慮因素,而第二個考慮因素是是否會產(chǎn)生諸如鈍化和噪聲之類的表面效應(yīng)。
(1)選擇耐腐蝕材料
電磁流量計(jì)對電極的耐腐蝕性要求很高,常用的金屬材料包括耐鉬酸鋼ICR18Ni12Mo2Ti,哈氏合金(耐蝕鎳基合金)B,C,鈦,鉭,鉑銥合金,幾乎覆蓋了所有化學(xué)液體。另外,存在適用于漿料等的低噪聲電極。它們是導(dǎo)電橡膠電極,導(dǎo)電氟塑料電極和多孔陶瓷電極或涂覆有這些材料的金屬電極。原則上,電極材料的選擇應(yīng)參考用戶的實(shí)際應(yīng)用和以前在其他設(shè)備中使用該介質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)來確定。有時在進(jìn)行了必要的實(shí)驗(yàn)之后,例如在實(shí)驗(yàn)室中取樣液體樣品的位置,對要使用的材料進(jìn)行腐蝕測試。最好的實(shí)驗(yàn)是野外懸掛件,它最接近腐蝕試驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用條件,可以更可靠地適用于結(jié)論。
(2)避免電極表面效應(yīng)
電極的耐蝕性是材料選擇的重要因素,但是有時電極材料對被測介質(zhì)具有良好的耐蝕性,但不一定是合適的材料,應(yīng)避免電極的表面效應(yīng)。
2.襯里材料(或與介質(zhì)直接接觸的測量管)
常用的襯里材料有氟塑料,聚氨酯橡膠,氯丁橡膠和陶瓷。近年來,一些高純度氧化鋁999.7%Al2O3陶瓷用于制作襯里,但僅用于中小型口徑傳感器。氯丁二烯和FRP用于非腐蝕性或輕度腐蝕性的液體,例如工業(yè)用水,廢水和弱酸和弱堿,并且價(jià)格最便宜。氟塑料具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能,但耐磨性較差,不能用于測量礦物灌漿。氟塑料在聚四氟乙烯中的最早應(yīng)用,僅通過壓棒與計(jì)量管粘連,沒有附著力,不能用于負(fù)壓管,經(jīng)過多種改型發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了注塑成型,與計(jì)量管具有很強(qiáng)的結(jié)合力力大,可用于負(fù)壓,聚氨酯橡膠具有優(yōu)異的耐磨性,但耐酸堿腐蝕性能較差。其耐磨性相當(dāng)于天然橡膠的十倍,適用于煤漿,紙漿等;介質(zhì)溫度應(yīng)低于40?60/70℃。氧化鋁陶瓷具有極好的耐磨性和對強(qiáng)酸和強(qiáng)堿的耐磨性,耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍,適用于腐蝕性紙漿;但易碎,安裝時的夾緊疏忽脆弱,可用于較高溫度(120?140/180℃)但要防止溫度急劇變化,如通過蒸汽滅菌,一般溫度突變不能大于100℃,150 ℃要有10min的時間。
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