電磁流量計(jì)測(cè)量誤差分析與對(duì)策研究

摘要：根據(jù)電磁流量計(jì)的測(cè)量原理，分析了電磁流量計(jì)測(cè)量誤差的原因，并針對(duì)其提出了一些減小或避免誤差的措施。

關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì) 測(cè)量誤差 分析 對(duì)策

中圖分類號(hào)：TG8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文獻(xiàn)編號(hào)：1674-098X(2012)01(c)-0091-01

電磁流量計(jì)作為當(dāng)前流程工業(yè)廣泛使用的流量計(jì)，它具有許多優(yōu)點(diǎn)，比如耐腐蝕、無磨損、不產(chǎn)生附加壓降等。但是由于電磁流量計(jì)使用要求十分嚴(yán)格，如果在實(shí)際應(yīng)用中操作不當(dāng)比如設(shè)備選型不當(dāng)、安裝或使用不當(dāng)?shù)龋蜁?huì)導(dǎo)致其測(cè)量存在誤差。從而給使用者_(dá)帶來了不必要的麻煩。因此，認(rèn)真研究并分析電磁流量計(jì)測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因，并提出相應(yīng)的解決措施具有重要的意義。

1 電磁流量計(jì)的基本原理

電磁流量計(jì)是一利r測(cè)量體積流量的儀表，它主要用測(cè)量工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量。電磁流量計(jì)主要是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，在垂直于磁場(chǎng)的非磁性的管道里，導(dǎo)電液體在作切割磁力線的運(yùn)動(dòng)，在與磁場(chǎng)垂直方向上會(huì)產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。共計(jì)算公式如下：

E＝KBDV

式中：V(m／s)一流體流動(dòng)速度；D(m)測(cè)量管內(nèi)徑，；B(T)一磁感應(yīng)強(qiáng)度；K一為系數(shù)；E(V)一感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

2 電磁流量計(jì)測(cè)量誤差原因分析及相應(yīng)的解決措施

根據(jù)電磁流量計(jì)的基本原理可知，磁場(chǎng)方向、流體流向、電極連線三者的垂直度以及D、B、k的變化等都會(huì)引起測(cè)量的誤差，在實(shí)際過程中，儀表的使用、維護(hù)、安裝方法、安裝環(huán)境、儀表選型等因素也會(huì)影響其測(cè)量的準(zhǔn)確性。

2.1 待測(cè)液體電導(dǎo)率劇變或太低

如果待測(cè)液體電導(dǎo)率變化幅度具大，則導(dǎo)致顯示值波動(dòng)巨大，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致相應(yīng)控制系統(tǒng)無法正常工作；如果待測(cè)液體電導(dǎo)率太低，會(huì)阻抗電極的輸出，當(dāng)實(shí)際電導(dǎo)率低于下限值時(shí)儀器就無法正常工作了。解決措施：(1)選擇使用滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計(jì)；(2)裝上保證物料充分混合或足以完成化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)器或直管段；(3)選用其它原理流量計(jì)。

2.2 待測(cè)液體中有氣泡存或者非滿管

氣泡產(chǎn)生的原因主要有：(1)液體中溶解氣體轉(zhuǎn)變成游離狀氣泡析出；(2)外界吸入(如負(fù)壓端管道連接墊圈泄露、泵軸密封性變壞等)。由于氣泡存在或存在大量空氣，使得測(cè)量結(jié)果也含有氣泡體積的流量，從而產(chǎn)生了測(cè)量誤差。如果氣泡直徑等于或大干電極直徑，有可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量顯示值波動(dòng)、不穩(wěn)定。解決措施：(1)在電磁流量計(jì)上游安裝集氣器，定期排氣；(2)更換安裝位置；(3)把電磁流量計(jì)安裝在自下而上流動(dòng)的垂直管道上；(4)傳感器安裝別離直接排放口太近；(5)傳感器應(yīng)安裝在控制閥的上游、泵的下游。

2.3 有著層附著在測(cè)量管內(nèi)

因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)經(jīng)常被用來測(cè)量非清潔流體的流量，其大多數(shù)含有有結(jié)垢、沉淀、易粘附等，導(dǎo)致電磁流量計(jì)的電極表面和管道內(nèi)壁常會(huì)受到污染，使得測(cè)量結(jié)果存在誤差。解決措施：(1)定期清洗；(2)提高流速，使其不低于2m／s，最好保持在3～4m／s或以上；(3)選用聚四氯乙烯或玻璃等材料襯里。

2.4 空間電磁波的干擾

轉(zhuǎn)換器與傳感器問的電纜較長(zhǎng)，如果在其周圍存在強(qiáng)的電磁干擾，那么可能會(huì)導(dǎo)致電纜引入干擾信號(hào)，使得儀器測(cè)量值非線性、顯示失真、大幅晃動(dòng)等，從而造成誤差。解決措施：(1)采用屏蔽措施，如將電纜單獨(dú)穿在接地鋼管內(nèi)或使用符合要求的屏蔽電纜；(2)使電纜的長(zhǎng)度縮短；(3)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)。

2.5 待測(cè)液體非對(duì)稱流動(dòng)

在實(shí)際應(yīng)用常常會(huì)出現(xiàn)待測(cè)液體非對(duì)稱流動(dòng)，可分為兩種流動(dòng)的組合：(1)純粹的旋渦流，其會(huì)對(duì)輸出產(chǎn)生影響，從而造成測(cè)量誤差；(2)沿管道軸線的直線流，待測(cè)液體的體積流量為管道橫截面的積分。解決措施：(1)上游直管段不足，可安裝流量調(diào)節(jié)器；(2)上下游一定范圍內(nèi)的管道內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑應(yīng)相同；(3)保證上游有足夠的直管段。

2.6 電極與勵(lì)磁線圈對(duì)稱性以及安裝點(diǎn)振動(dòng)的問題

電磁流量計(jì)的勵(lì)磁線圈與電極，在加工制造過程中要嚴(yán)格對(duì)稱，如果不對(duì)稱則會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱偏差，從而影響測(cè)量結(jié)果，造成測(cè)量誤差。此外，電磁流量計(jì)對(duì)安裝地點(diǎn)的振動(dòng)也有相當(dāng)高的要求，比如一體型電磁流量計(jì)，它要求在振動(dòng)小的場(chǎng)所安裝，否則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致儀表不能正常工作。

2.7 襯里材料及電極選擇和待測(cè)液體流速的問題

襯里材料及電極是直接與待洲液體接觸，因此在選擇他們時(shí)應(yīng)該根據(jù)工作溫度以及待測(cè)液體的特性，如選擇不當(dāng)，就會(huì)造成襯里變形、磨損、結(jié)垢、腐蝕、附著速度快等問題，從而使測(cè)量結(jié)果存在誤差，因此，在選擇襯里材料及電極時(shí)應(yīng)該高度重視。此外，還有注意待測(cè)液體流速，一般為0.5～10m／s流速為電磁流量計(jì)可測(cè)的范圍，但是最經(jīng)濟(jì)的流速范圍為1.5～3m／s。

2.8 連接的電纜問題

電磁流量計(jì)實(shí)質(zhì)是由特定的電纜將轉(zhuǎn)換器和傳感器相連，從而形成一個(gè)系統(tǒng)，因此，導(dǎo)體橫截面積、分布電容、電纜長(zhǎng)度、屏蔽層數(shù)、絕緣情況等因素都會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。解決措施：(1)盡量使用規(guī)定型號(hào)的電纜；(2)將末端應(yīng)連接好、處理好，避免中間接頭；(3)其長(zhǎng)度應(yīng)在允許的范圍之內(nèi)，電纜越短越好。

3 結(jié)語(yǔ)

綜述所述，可知導(dǎo)致電磁流量計(jì)測(cè)最結(jié)果存在誤差的因素有很多。因此，只有深入研究電磁流量計(jì)的基本原理，并對(duì)其測(cè)量的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，認(rèn)真的找出產(chǎn)生誤差的原因，并采取相應(yīng)的措施來減小或避免測(cè)量誤差，這樣才能保障電磁流量計(jì)準(zhǔn)確計(jì)量、穩(wěn)定運(yùn)行。