電磁流量計測量液體介質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{**} ( 5 × 10 -8 ) S/CM 的液體。
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部門深入溝通,只有知曉儀表和所測介質有一個正確的認識,才能夠做到正確造型,有的放矢。液體介質對于電磁流量計測量結果的影響主要有以下幾個方面:
一、液體介質導電率對于測量結果的影響
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而能使用的實例,雜質對增加電導率有利。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{**}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、電磁流量計附著和沉淀對測量結果的影響:
測量易在管壁附著和沉淀物質的流體時,若附著的是比液體電導率高的導電物質,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。
三、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{**}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{**}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。