近幾年我國鹽湖化工企業(yè)蓬勃發(fā)展，隨著國內(nèi)科技 進(jìn)步和工業(yè)水平的提高，很多自動化控制儀器被引入鹽湖化工 生產(chǎn)中。電磁流量計(jì)是一種常用的流量型檢測儀表，在鹽湖化 工中應(yīng)用廣泛。本文重點(diǎn)介紹了電磁流量計(jì)在鹽湖化工選型 中的應(yīng)用。

 

　　我國是一個(gè)多鹽湖的，境內(nèi)分布有四大鹽湖，即青海 茶卡鹽湖、青海察爾汗鹽湖、山西運(yùn)城鹽湖和新疆巴里坤鹽 湖。鹽湖除了富含鹽類以外，鉀、鎂、鋰、硼、銣、銫、溴等礦產(chǎn) 資源也非常豐富，開發(fā)價(jià)值髙。圍繞鹽湖資源的開發(fā)利用形成 了一大批鹽湖化工企業(yè)，逐漸形成體系完備、標(biāo)準(zhǔn)化程度髙的 鹽湖工業(yè)群。

 

　　隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代測量儀表在鹽湖化工生產(chǎn)中有這非 常廣泛的應(yīng)用。流量型儀表屬于自動化儀表的一部分，廣泛 用于鹽湖化工企業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。鹽湖化工企業(yè)的生產(chǎn)環(huán) 境通常都是強(qiáng)酸、強(qiáng)堿型的，條件惡劣，因此所有傳送管道都具 有很好的防腐性能。眾所周知，沒有任何一種儀表可以適用于 所有應(yīng)用場景場合，所以根據(jù)測量對象和測量目錄正確選擇合 適的測量儀表非常重要，能夠?qū)x表的性能正確發(fā)揮到***大， 提髙生成效率。鹽湖化工原料的電導(dǎo)率髙，生產(chǎn)環(huán)境溫度通常 在-30t~90t之間?？紤]到這電磁流量計(jì)種工作狀況，鹽湖化 工企業(yè)通常選用電磁流量計(jì)。相對于質(zhì)量流量型、超聲波型 和差壓型等其他流量計(jì)，電磁流量計(jì)具有測量精度髙，使用壽 命長，易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。電磁流量計(jì)具有很好的性能，需要根 據(jù)電磁流量計(jì)的性能合理地選型、正確地使用。

 

　　1.電磁流量計(jì)簡介

 

　　電磁流量計(jì)是過程自動化儀表與裝置中的重要的儀表之 一，屬于能源型計(jì)量器具。電磁流量計(jì)的工作原理基于法拉第 電磁感應(yīng)定律M。根據(jù)物理學(xué)原理可知，當(dāng)導(dǎo)體在磁場里做運(yùn) 動切割磁感應(yīng)線時(shí)，磁通量發(fā)生變化，導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢， 感應(yīng)電流激發(fā)的磁場要阻礙原磁通的變化，感應(yīng)電動勢e的方 向由右手定則確定。我們記磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,運(yùn)動導(dǎo)體 在磁場中的有效長度為L,導(dǎo)體的運(yùn)動速度為u，則感應(yīng)電動勢 為 e=Blu。

 

　　在鹽湖化工生產(chǎn)中使用的電磁流量計(jì)的主要結(jié)構(gòu)包括天 然磁場磁路系統(tǒng)、測量電極、基于非導(dǎo)磁材料的測量外殼、襯里 材料、測量導(dǎo)管和傳感器型轉(zhuǎn)換器等部分。在管道外面安裝 有一對磁極N和S，流動的導(dǎo)電生產(chǎn)材料就處在激發(fā)的磁場之 中。當(dāng)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時(shí)，即導(dǎo)電液體流動時(shí)，流動的導(dǎo)電 液體切割磁感應(yīng)線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。通常磁感應(yīng)強(qiáng)度是固定 的，此時(shí)感應(yīng)電動勢的正比于測量管道直徑和平均流速，產(chǎn)生 的感應(yīng)電動勢經(jīng)電極檢測后送到處理電路。上述部分可以分 為流量傳感器和信號轉(zhuǎn)換器兩部分，其中流量傳感器用來采集 數(shù)據(jù)，將流過的被測導(dǎo)電液體的流量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電勢;信號轉(zhuǎn) 換器將經(jīng)過電極產(chǎn)生的毫伏級電壓信號放大到電路可以處理 的數(shù)量級，經(jīng)信號處理后得到實(shí)時(shí)流量。控制系統(tǒng)通過實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)對生產(chǎn)過程進(jìn)行調(diào)節(jié)。輸出信號不受被測液體的溫度、壓 強(qiáng)和黏度等物理性質(zhì)的影響，因此電磁流量計(jì)可以認(rèn)為是一種 體積型儀表。

 

　　2.電磁流量計(jì)的選型

 

　　2.1類型選擇

 

　　電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)主要有和一體型和分體型兩種類型。 當(dāng)工作在良好的環(huán)境條件下時(shí)一般選用一體型電磁流量計(jì)即 可。當(dāng)工作在髙溫、震動等復(fù)雜環(huán)境條件下時(shí)，優(yōu)先考慮分體 型電磁流量計(jì)

 

　　2.2根據(jù)測量流體的電導(dǎo)率選擇

 

　　鹽湖化工企業(yè)生產(chǎn)原料的導(dǎo)電性各不相同，導(dǎo)電流體的導(dǎo) 電性通常用電導(dǎo)率來描述。對于髙電導(dǎo)率流體，只需要選擇一 般類儀表。對于低電導(dǎo)率流體，要使用電容式電磁流量計(jì)。

 

　　2.3測量口徑的選擇

 

　　鹽湖化工企業(yè)生產(chǎn)中使用的電磁流量計(jì)成本很髙，其中測 量管的口徑在電磁流量計(jì)成本中占有很大一部分，口徑越大， 價(jià)格越髙。鹽湖化工企業(yè)的中間生產(chǎn)原料通常具有很大的粘 度和較低的流速等特性，為了減小成本，傳感器口徑比目前管 道管徑稍大即可。低電導(dǎo)率流體里面含有較多固體顆粒，這些 固體顆粒會使電極和襯里嚴(yán)重磨損，減小使用壽命。這時(shí)就應(yīng) 該擴(kuò)大傳感器的口徑，同時(shí)增大上下游導(dǎo)管的長度，保證流速 的均勻分布。

 

　　2.4電極材料選擇

 

　　電磁流量計(jì)的電極需要經(jīng)常更換，因此電極成本占有電磁 流量計(jì)流量計(jì)運(yùn)營成本的一大部分，選擇合適的電極能在保證 良好測量效果的基礎(chǔ)上節(jié)約成本。

 

　　2.5襯里材料的選擇

 

　　襯里材料的選擇要同時(shí)考慮腐蝕性和磨蝕性的要求。弱 腐蝕性液體可以選用氯丁橡膠，價(jià)格便宜。弱腐蝕性液體可以 選用氟塑料。此外，在工作溫度不劇烈變化的情況下也可以選 擇陶瓷材料，防止陶瓷碎裂，陶瓷具有極好的耐腐蝕性和耐 磨性。

 

　　2.6電源選擇

 

　　鹽湖化工企業(yè)生產(chǎn)中的工作物質(zhì)是液體，易燃性危險(xiǎn)氣體 很少，遠(yuǎn)未達(dá)到爆炸閾值。電源引入方便，直流24V、交流220V 和電池等供電方式均可采用。如現(xiàn)場容許的情況下，可以根據(jù) 引電源方便、便于維護(hù)的原則靈活選擇。

 

　　2.7防護(hù)等級和抗電磁干擾選擇

 

　　正常情況下，電磁流量計(jì)采用的是非接觸測量，即電磁流 量計(jì)不會浸入液體中，這樣會導(dǎo)致電磁流量計(jì)的損壞。但是鹽 湖化工企業(yè)的生產(chǎn)車間濕度較大，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際空氣濕度情況 來選擇正確的防護(hù)等級[9]。此外，和電子產(chǎn)品一樣，電磁流量計(jì) 對抗電磁干擾性能也有一定要求。外加電磁場會影響測量結(jié) 果，因此要根據(jù)實(shí)際情況來選擇正確抗電磁干擾的防護(hù)等級。

 

　　3.結(jié)語

 

　　隨著我國鹽湖化工企業(yè)逐步走上生產(chǎn)自動化的道路，各種 先進(jìn)儀表被引入生產(chǎn)過程。電磁流量計(jì)作為一種重要的工業(yè) 流量測量儀表，本文根據(jù)電磁流量計(jì)的工作原理及特點(diǎn)，介紹 了在鹽湖化工生產(chǎn)中的選型應(yīng)用。對廣大鹽湖化工企業(yè)的工 程師正確選用儀表有著重要指導(dǎo)意義，通過正確選型可以降低 成本，提髙生產(chǎn)效益。