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醋酸鈉流量計(jì)
在流量測(cè)量儀表中,電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)牢固可靠,不受流體介質(zhì)的物性參數(shù)變化影響,特別適用于帶有懸浮物、固體顆粒等液體,被廣泛應(yīng)用于液體測(cè)量中。
一、醋酸鈉流量計(jì)工作原理
醋酸鈉流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管道內(nèi)流體流量的測(cè)量裝置。電磁流量計(jì)通過勵(lì)磁系統(tǒng)產(chǎn)生電磁場(chǎng),當(dāng)可導(dǎo)電流體在管道中流動(dòng)時(shí),導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)大小與流體的流速成正比,并通過電極將電壓信號(hào)引至電路中的轉(zhuǎn)換器,通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),從而測(cè)得流量。
二、醋酸鈉流量計(jì)結(jié)構(gòu)組成和材質(zhì)選擇
?結(jié)構(gòu)組成
醋酸鈉流量計(jì)由傳感器、轉(zhuǎn)換器和流量顯示儀三部分組成。其中傳感器又分為測(cè)量管、勵(lì)磁系統(tǒng)、電極和殼體幾個(gè)部分。
材質(zhì)選擇
電磁流量計(jì)材質(zhì)的選擇主要是對(duì)直接和流體介質(zhì)接觸的電極和襯里材質(zhì)的選擇,它直接影響到流量計(jì)的精度和使用壽命。醋酸鈉流量計(jì)工作的基本條件之一是,測(cè)量管內(nèi)壁除電極外,其余地方垂直于介質(zhì)運(yùn)動(dòng)方向的電流應(yīng)為零。為滿足這一條件,通常將導(dǎo)電的金屬測(cè)量管內(nèi)壁和法蘭端面襯以絕緣襯里,以防止感應(yīng)信號(hào)電壓被金屬管短路。由此可見根據(jù)不同介質(zhì)選擇不同材質(zhì)的電極和絕緣襯里尤為重要。
電極材質(zhì)的選擇
電極材料 | 耐蝕及耐磨性能 |
不銹鋼0Crl8Nil2M02Ti | 用于工業(yè)用水、生活用水、污水等具有弱腐蝕性的介質(zhì),適用于石油、化工、鋼鐵等工業(yè)部門及市政、環(huán)保等領(lǐng)域。 |
哈氏合金B(yǎng) | 對(duì)沸點(diǎn)以下的一切濃度的鹽酸有良好的耐蝕性,也耐硫酸、磷酸、有機(jī)酸等非氯化性酸、堿,非氧化性鹽液的腐蝕。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或鉻酸與硫酸的混合介質(zhì)的腐蝕,也耐氧化性鹽類或含其他氧化劑的腐蝕,如高于常溫的次氯酸鹽溶液、海水的腐蝕 |
鈦 | 能耐海水、各種氯化物和次氯酸鹽、氧化性酸(包括發(fā)煙硫酸)、有機(jī)酸、堿的腐蝕。不耐較純的還原性酸(如硫酸、鹽酸)的腐蝕,但如酸中含有氧化劑時(shí),則腐蝕大為降低。 |
鉭 | 具有優(yōu)良的耐蝕性和玻璃很相似。除了發(fā)煙硫酸、堿外,幾乎能耐——切化學(xué)介質(zhì)(包括沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蝕。在堿中刁;耐蝕。 |
鉑/鈦合金 | 幾乎能耐—切化學(xué)介質(zhì),但不適用于王水和銨鹽。 |
不銹鋼涂覆碳化鎢 | 用于無腐蝕性,強(qiáng)磨損性的介質(zhì)。 |
表(1)
襯里材質(zhì)的選擇
襯里材料 | 主要性能 | 工作溫度℃ | 適用范圍 |
聚四氟乙烯(F-4) | 是化學(xué)性能zui穩(wěn)定的一種塑料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑。不耐三氟化氯、高溫三氟化氯、高流速液氟、液氧、自氧的腐蝕。耐磨性和粘接性差。 | -195~250 | 濃酸、堿、鹽之類強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。高溫或低溫介質(zhì)的場(chǎng)合 |
聚三氟乙烯(F-3) | 化學(xué)穩(wěn)定性僅次于聚四氟乙烯,能耐各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑,但高溫下受堿金屬腐蝕。涂層粘著力差,耐磨性差 | -195~190 | 酸、堿、鹽之類強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) |
乙烯與四氟氯乙烯共聚物(FS-40) 乙烯與三氟氯乙烯共聚物(FS-30) | 具有良好的絕緣性能,可耐各種無機(jī)酸(王水除外)、堿和鹽的腐蝕。具有良好的耐輻射(1X108R)性能 | ≤200 | 含有放射性物質(zhì)的酸、堿、鹽之類強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) |
耐酸搪瓷 | 除外,能耐一般的酸類和溶劑,不耐100℃濃堿液和大于180℃的熱磷酸。抗沖擊性能差。 | -30~270 | 酸等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) |
聚苯硫醚(PPS) | 耐鹽酸、硫酸、草酸、燒堿、純堿等一般性酸、堿;不耐鹵素和氧化性介質(zhì)的腐蝕。與金屬的粘接性較好。 | <250 | 一般酸、堿、鹽溶液 |
耐酸橡膠(硬橡膠) | 可耐60℃一下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及小于50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀。忌強(qiáng)氧化劑。襯里的強(qiáng)度較好。 | -25~70 | 一般酸、堿、鹽溶液 |
耐酸橡膠(軟橡膠) | 耐腐蝕性能比耐酸橡膠差。材料富有彈性,耐液固兩相介質(zhì)(礦砂、泥漿等)的磨損 | -25~70 | 污水、泥漿、砂漿、礦漿等介質(zhì) |
氯丁橡膠 | 有*的彈性,高度的扯斷力,耐磨,耐沖擊性能好。耐酸、堿、鹽等一般介質(zhì)的腐蝕,不耐氧化性介質(zhì)的腐蝕 | <100 | 污水、泥漿、礦漿等介質(zhì) |
聚氨基甲酸乙酯(聚氨酯橡膠) | 有*的耐磨性能(相當(dāng)于天然氣橡膠的十倍)。耐酸、堿性能比較差一些。 | <70 | 水、污水、泥漿、礦漿及水力輸送管道的液固兩相介質(zhì) |
表(2)
三、醋酸鈉流量計(jì)量程范圍的確定
一般工業(yè)用電磁流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2~4m/s為宜,在特殊情況下,zui低流速應(yīng)不小于0.5m/s,zui高應(yīng)不大于 10m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,常用流速應(yīng)小于3m/s,防止襯里和電極的過分磨擦;對(duì)于粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量精度。
在量程Q已確定的條件下,即可根據(jù)上述流速V的范圍決定流量計(jì)口徑D的大小,其值由下式計(jì)算:
Q=πD2V/4
Q:流量(㎡/h) D:管道內(nèi)徑 V:流速(m/h)
電磁流量計(jì)的量程Q應(yīng)大于預(yù)計(jì)的zui大流量值,而正常的流量值以稍大于流量計(jì)滿量程刻度的50%為宜。
四、醋酸鈉流量計(jì)?的優(yōu)缺點(diǎn)
1 優(yōu)點(diǎn)
(1) 電磁流量計(jì)傳感器結(jié)構(gòu)牢固可靠,無可動(dòng)部件,亦沒有阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流件,不會(huì)堵塞,因此特別適用于帶有懸浮物、固體顆粒、纖維等的泥漿、紙漿、礦漿、污水等的測(cè)量。
(2) 傳感器便于清洗、消毒,在食品、生物制藥等工業(yè)中用于玉米漿、果醬、糖漿、藥漿或血液等特殊介質(zhì)的測(cè)量。
(3) 電磁流量計(jì)不受流體組分及密度、粘度、壓力、溫度、導(dǎo)電率變化等的影響。
(4) 測(cè)量范圍度大(20:1~40:1),且可任意改變量程。滿刻度流速一般在0.5~10m/S內(nèi)選定。
(5) 電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線性好,因此可以將測(cè)量信號(hào)直接用轉(zhuǎn)換器線性的轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。
2 缺點(diǎn)
(1) 電磁流量計(jì)使用溫度和壓力不能太高,具體使用溫度與管道襯里的裁量發(fā)生膨脹、變形、變質(zhì)的溫度有關(guān),一般不超過120℃;zui高使用壓力取決于管道強(qiáng)度、電極部分的密封情況以及法蘭規(guī)格等,一般使用壓力不超過1.6MPa。
(2) 應(yīng)用范圍有限。電磁流量計(jì)不能用來測(cè)量氣體、蒸汽和石油制品等非導(dǎo)電流體的流量。
(3) 當(dāng)速度過低時(shí),要把與干擾信號(hào)相同數(shù)量級(jí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行放大和測(cè)量是比較困難的,而且儀表也容易產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,因此電磁流量計(jì)的滿量程的流速一般不低于0.5m/s。
(4)流速與速度分布不均勻時(shí),將產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差,因此,在電磁流量計(jì)前必須有一個(gè)適當(dāng)長度的直管段,以消除各種局部阻力對(duì)流速分布對(duì)稱性的影響。
五、醋酸鈉流量計(jì)?的安裝及注意問題
(1)醋酸鈉流量計(jì)?的傳感器和轉(zhuǎn)換器是成套包裝,配套使用,不可隨意更換。
(2)醋酸鈉流量計(jì)?的使用條件是流經(jīng)測(cè)量管道內(nèi)的液體必須處在充滿狀況,否則會(huì)影響測(cè)量精度。傳感器安裝位置應(yīng)優(yōu)選在垂直管道上,且垂直管道內(nèi)液體必須是自下而上流動(dòng)。
(3)醋酸鈉流量計(jì)?不可安裝在工藝管道zui高水平管段上,管段zui高處易集聚氣體。
(4)醋酸鈉流量計(jì)?在水平或傾斜工藝管道上安裝,上游側(cè)直管段一般不小于5D,下游直管段一般不小于2D。D為管道管道內(nèi)徑。
(5) 若醋酸鈉流量計(jì)?測(cè)量管內(nèi)有防腐襯里,不可在負(fù)壓狀態(tài)下工作或泵吸入口管道上安裝。
(6) 醋酸鈉流量計(jì)?安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng),安裝位置附近應(yīng)無動(dòng)力設(shè)備或磁力啟動(dòng)器等。
(7)醋酸鈉流量計(jì)?在水平或傾斜工藝管道上安裝時(shí),其兩只檢測(cè)電極抗應(yīng)處于水平位置,不應(yīng)處于工藝管道的正上方或正下方位置。
(8)醋酸鈉流量計(jì)?必須有良好的接地,以減少干擾信號(hào)引入。