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液體介質(zhì)電導(dǎo)率對(duì)于電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響

閱讀：2072發(fā)布時(shí)間：2015-1-20

　　使用電磁流量計(jì)測(cè)量液體介質(zhì)的流量的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)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(jì)測(cè)量的，所測(cè)的液體不能低于閾值（即下限值），比如蒸餾水。如果電導(dǎo)率低于測(cè)量要求的下限，就會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差以致不能使用。超過閾值即使變化也可以測(cè)量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計(jì)EMF的閾值在10-4~（5×10-6）S/CM之間，視型號(hào)而異。
　　
　　使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)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(huì)規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。非接觸電容耦合大面積電極的電磁流量計(jì)產(chǎn)品則可測(cè)電導(dǎo)率低至（5×10-8）S/CM的液體。潤(rùn)中儀表科技有限公司從事電磁流量計(jì)的研究與生產(chǎn)制造多年，對(duì)于電磁流量計(jì)所測(cè)量液體類型了如指掌，用戶在使用電磁流量計(jì)時(shí)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(cè)介質(zhì)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，才能夠做到正確造型，有的放矢。液體介質(zhì)對(duì)于電磁流量計(jì)測(cè)量結(jié)果的影響主要有以下幾個(gè)方面：
　　
　　一、液體介質(zhì)導(dǎo)電率對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響
　　
　　工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4s/cm，酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1s/cm使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5s/cm也不存在問題。石油制品和有機(jī)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(dǎo)率。從資料上查到有些純液或液電導(dǎo)率較低，認(rèn)為不能使用，然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例，雜質(zhì)對(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)于水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測(cè)得的，實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的更高，也有利于流量測(cè)量。
　　
　　還有一種在缺乏現(xiàn)成電導(dǎo)率數(shù)據(jù)的情況下，裝在管線上電磁流量計(jì)EMF不能測(cè)量的液體，從現(xiàn)場(chǎng)管線上取樣離線去實(shí)驗(yàn)室以電導(dǎo)率儀測(cè)量其電導(dǎo)率卻認(rèn)為可用。這是由于取樣離線過程中所測(cè)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NOx生成微量的碳酸或硝酸，改變了電導(dǎo)率。
　　
　　根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。因?yàn)橹圃鞆S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(cè)量的zui低值，是受到一些使用條件限制，如電導(dǎo)率均勻性、連接信號(hào)線、外界噪聲等，否則會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)等現(xiàn)象。我們就多次遇到測(cè)量低度蒸餾水或去離子水，其電導(dǎo)率接近閾值5×10-6s/cm，使用時(shí)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。
　　
　　二、電磁流量計(jì)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(cè)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(shí)斷開，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。
　　
　　含有非鐵磁性顆粒或纖維的固液雙相流體同樣可測(cè)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(yàn)的儀表用于固液雙相流體會(huì)產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但國(guó)外有報(bào)告稱固形物含量有14％時(shí)誤差在3％范圍以內(nèi)；我國(guó)黃河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究所的試驗(yàn)報(bào)告稱，測(cè)量高沙含量水的流量，含沙量體積比17％一40%（沙中值粒徑0.35mm),www.harzkj。。ｃｏｍ儀表測(cè)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(jì)EMF中會(huì)產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲，使流量信號(hào)不穩(wěn)，就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)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(duì)通常的電磁流量計(jì)EMF，因測(cè)量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化，會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。但在磁路中置有磁通檢測(cè)線圈補(bǔ)償?shù)碾姶帕髁坑?jì)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(yàn)報(bào)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(duì)比流量試驗(yàn)，通常的儀表示值變化7％一10%，裝有磁通檢測(cè)線圈的儀表，示值誤差在＊2%Fs以內(nèi)。
　　
　　對(duì)含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用，應(yīng)注意對(duì)傳感器襯里的磨損程度，測(cè)量管內(nèi)徑擴(kuò)大會(huì)產(chǎn)生附加誤差。這種場(chǎng)合應(yīng)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(yán)重的缺點(diǎn)。也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套，相對(duì)延長(zhǎng)使用期。
　　
　　三、電磁流量計(jì)附著和沉淀對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響
　　
　　測(cè)量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí)，若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號(hào)電勢(shì)將被短路而不能工作，若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)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、清垢電極等。電極可在傳感器外定期手動(dòng)刮除沉垢。國(guó)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(xiàn)已少見。也有暫時(shí)斷開測(cè)量電路，在電極間短時(shí)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(chǎng)所可提高流速以達(dá)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(jì)EMF附著非導(dǎo)電膜層，儀表仍能工作，但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作。對(duì)于接觸型電極電磁流量計(jì)EMF導(dǎo)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(dǎo)率大于液體電導(dǎo)率，測(cè)得的流量值將比實(shí)際流量低；若為碳酸鈣等水垢層，其電導(dǎo)率低于液體，測(cè)得流量值將高于實(shí)際流量。若附著層電導(dǎo)率與液體相同，計(jì)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?yàn)橄嗤髁坑懈街鴮訒r(shí)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(jì)。
　　
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