随着啤酒釀(niang)造過程(cheng)中自動(dong)化程度(du)的不斷提高,電磁流量(liang)計的(de)應(ying)用也越來越(yue)廣泛。從粉(fen)碎用水計(ji)量、洗糟用水(shui)計(ji)量、過(guo)濾麥汁計(ji)量、冷(leng)麥汁(zhi)計量、清酒(jiu)計量、到交(jiao)包裝(zhuang)酒計(ji)量等工序(xu)中都(dou)使用了電(dian)磁流(liu)量(liang)計,爲了(le)保證其在應用過程(cheng)中的測量(liang)精度(du),應了解、注(zhu)意以下(xia)問題。
1電(dian)磁流,計的(de)構成(cheng)及工(gong)作原理
1.1組(zu)成
  電磁(ci)流量計由傳感(gan)器和轉(zhuan)換器兩(liang)部(bu)分組成,是一種測量(liang)導電(dian)介(jie)質(zhi)體積流量(liang)的(de)感(gan)應式(shi)儀表(biao)。
1.2工作(zuo)原理(li)
  電磁流量(liang)計是(shi)根據法拉(la)第電(dian)磁感應原理,在(zai)與測(ce)量管(guan)軸線(xian)和磁(ci)力(li)線相垂(chui)直的(de)管壁上安(an)裝了(le)一對檢測(ce)電極(ji),當導電液(ye)體沿(yan)測量管軸(zhou)線運(yun)動(dong)時(shi),導電(dian)液體切割磁力(li)線産生(sheng)感(gan)應電(dian)勢,此(ci)感應電勢(shi)由兩個檢(jian)測電(dian)極檢出(chu),數(shu)值大(da)小與流(liu)量(liang)成比例。傳(chuan)感(gan)器(qi)将感(gan)應電(dian)勢作(zuo)爲流(liu)量信(xin)号(hao),傳送到(dao)轉換器,經放大(da)、變換(huan)濾波(bo)及一(yi)系列的(de)數(shu)字處(chu)理後,用帶背光(guang)的點(dian)陣(zhen)式液晶(jing)顯示(shi)瞬(shun)時流量(liang)和累(lei)積流量。轉(zhuan)換器(qi)輸出(chu)4一20A信(xin)号和(he)脈沖(chong)信号(hao)。
2電磁(ci)流量(liang)計的(de)安裝
2.1電磁流量計傳感器安裝(zhuang)地點(dian)和(he)位置
  可(ke)按照需(xu)要選擇(ze)水平(ping)、傾斜或垂(chui)直安(an)裝,但是兩(liang)電極的軸線應(ying)處于(yu)水平位置(zhi)。不管采用(yong)何種形式安裝(zhuang),都要(yao)求測(ce)量管内保證存(cun)滿被測介(jie)質,不能有非滿(man)管或(huo)氣(qi)泡聚集(ji)在測(ce)量管(guan)中的現象。也(ye)不(bu)可把(ba)流量(liang)計安裝在(zai)泵的(de)吸人端,防(fang)止在管(guan)道中形(xing)成負壓(ya)而損壞(huai)傳感(gan)器内(nei)的襯(chen)裏。
2.2上(shang)遊和下遊(you)管道
  流(liu)量(liang)計或(huo)多或少(shao)會(hui)受進(jin)口流動(dong)狀(zhuang)況的(de)影響(xiang),所(suo)以(yi)需保(bao)證有良好(hao)的流(liu)動狀(zhuang)況。管(guan)道布(bu)置會(hui)引(yin)人流動(dong)擾動(dong),最普遍的(de)是流速分(fen)布剖面畸(ji)變和漩渦(wo)。流速剖面(mian)畸變(bian)通常(chang)是由(you)于管(guan)路配件局(ju)部阻礙(如(ru)閥(fa)門(men))或彎(wan)頭所(suo)造成(cheng),漩渦普遍(bian)是由兩個(ge)或兩(liang)個以(yi)上空(kong)間彎頭所(suo)引起(qi)。若消除以(yi)上影(ying)響,需保證在傳(chuan)感器(qi)的上(shang)遊側直管段長度不(bu)小于(yu)5DN,下遊(you)側直(zhi)管段(duan)長度不小(xiao)于2DN。DN爲傳感(gan)器的(de)直徑(jing),若現(xian)場達(da)不到這一要求(qiu),則要(yao)在上遊側(ce)安裝(zhuang)流動調整(zheng)器。
  除考慮緊接(jie)流量(liang)計前的配(pei)件外(wai),還(hai)應(ying)考慮(lü)更往(wang)上遊(you)若幹(gan)管道(dao)配(pei)件的組(zu)合,因(yin)爲它們可(ke)能是(shi)産生最接(jie)近配(pei)件(jian)擾動不(bu)同的擾動源。盡(jin)可能拉開(kai)各擾(rao)動産生件(jian)之間(jian)的距(ju)離(li)以(yi)減少(shao)影響。
2.3管徑
  測量(liang)大管徑、低流速(su)或小(xiao)管(guan)徑、高流(liu)速,可選用與管徑尺(chi)寸(cun)不同的(de)流量(liang)計口徑,并(bing)用異(yi)徑(jing)管連接(jie),使流(liu)量計(ji)運行流速(su)在規定的(de)範圍内。
2.4管(guan)道震(zhen)動
  若(ruo)管道系統(tong)有較(jiao)強的(de)震動,應考慮(lü)流量計(ji)前後(hou)管道(dao)上加(jia)支撐(cheng)。如果管道(dao)上已經(jing)安(an)裝有(you)脈動(dong)緩沖(chong)器(消(xiao)除泵的影響),但(dan)在安(an)裝流量計(ji)時,還(hai)是(shi)考慮盡可能(neng)遠離(li)震動(dong)或脈動源(yuan)爲好。
2.5閥門位置
  爲了(le)檢查零點(dian),應使(shi)傳感(gan)器充滿介(jie)質并(bing)流速爲零(ling),這可(ke)以通過關(guan)閉在(zai)傳感器上(shang)遊的(de)截止閥和(he)下遊(you)的控(kong)制閥來實(shi)現。控制閥(fa)應安(an)裝在(zai)流量(liang)計的(de)下遊(you),避免(mian)上遊(you)閥所(suo)産生(sheng)的流(liu)速分(fen)布畸(ji)變。
2.6維護空(kong)間
  一般來說,維(wei)修人(ren)員應(ying)能(neng)進人到(dao)流量(liang)計周圍,易(yi)于維修和(he)能有調換(huan)整(zheng)機的位(wei)置。而(er)且(qie)要(yao)求與(yu)傳感(gan)器連接的(de)管道法蘭(lan)處有足夠的空間,因(yin)爲傳感(gan)器(qi)的法(fa)蘭與(yu)外殼距離(li)有限,連(lian)接螺栓(shuan)需從(cong)管道(dao)側穿(chuan)入。
2.7電氣(qi)連接和(he)電磁幹擾
  流量(liang)計的安(an)裝(zhuang)位置(zhi)應遠離強電磁(ci)場(如:電動機、變(bian)壓器(qi)或(huo)其它電(dian)源)。信号(hao)電纜應盡可(ke)能(neng)遠(yuan)離電(dian)力電纜(lan)和(he)電源(yuan),以便(bian)将(jiang)電(dian)磁幹(gan)擾和射頻(pin)幹擾降至(zhi)最(zui)低(di)水平(ping)。傳感器和變送(song)器連(lian)接導(dao)線不(bu)應超過so米。
2.8接地(di)
  流量計(ji)的工作(zuo)接地應單(dan)獨接(jie)地,不能用(yong)公共(gong)接地(di)線接(jie)地;接(jie)地裝(zhuang)置與傳感(gan)器的距離盡可(ke)能短;而且(qie)接地(di)電阻(zu)應(ying)嚴(yan)格滿(man)足儀(yi)表(biao)使(shi)用說(shuo)明書的(de)要(yao)求。如(ru)果傳(chuan)感(gan)器安裝(zhuang)在金屬(shu)管(guan)道上,且金屬管(guan)道内(nei)壁沒(mei)有絕緣層(ceng)時,則(ze)可(ke)将接地(di)導線(xian)接到兩個管道法蘭(lan)上,通(tong)過金(jin)屬(shu)管(guan)道與(yu)流體(ti)保(bao)持可靠(kao)接地(di)。若(ruo)幹(gan)擾太(tai)強,如(ru)此接(jie)地不(bu)足以抗衡(heng)幹擾(rao)時,則接地導線(xian)應從兩個(ge)管道(dao)法蘭(lan)分别沿金(jin)屬管道(dao)向(xiang)外延伸至能消(xiao)除幹(gan)擾處相(xiang)連接。此外,傳(chuan)感(gan)器、變送(song)器及二次(ci)儀表間的(de)回(hui)路接地(di)及屏蔽接(jie)地也不容(rong)忽(hu)視(shi)。
3電磁(ci)流,計(ji)口徑(jing)、流量(liang)以及(ji)傳感(gan)器襯(chen)裏的選擇(ze)
3.1口徑(jing)的選擇
  流量計(ji)一般(ban)介質(zhi)流速(su)以2一(yi)6米/秒爲宜(yi),最低(di)不應(ying)小于(yu)0.3米/秒(miao),最高不得(de)大于12米(mi)/秒。如果流速(su)太低(di),電磁(ci)信号(hao)降低,造成計量精度下降(jiang)。若流體中(zhong)含有(you)固體顆粒(li),應使(shi)流速小于(yu)3米/秒(miao)。對于(yu)粘滞液體(ti),相應(ying)流(liu)速取較高值(zhi),這有助于(yu)自動消除電極(ji)上的(de)污(wu)物,也有(you)利于提高(gao)測量(liang)精度。
流量、流速(su)與口徑三(san)者關系的(de)計算公式(shi)爲:
Q=900JID2V,其中(zhong)Q:流(liu)量(米3/小時(shi)),v:流速(su)(米/秒(miao)),D:口徑(jing)(米(mi))。
根據公(gong)式,可(ke)計(ji)算出口(kou)徑的(de)大(da)小(xiao)。
3.2流量的選(xuan)擇(ze)
  流量計(ji)口徑(jing)大小(xiao)确定(ding)後,應根據預設(she)的工(gong)藝(yi)最大流(liu)量,增(zeng)加巧%一30%爲(wei)滿量(liang)程(cheng)值(zhi)。在實際應(ying)用中,流量(liang)均不得超過滿(man)量程(cheng)值,如(ru)超過(guo)滿量(liang)程值,該部(bu)分流(liu)量誤差較(jiao)大,而滿(man)量(liang)程與(yu)最小流量(liang)正常(chang)精度範(fan)圍(wei)不得(de)超過(guo)20倍。
3.3傳(chuan)感器(qi)襯裏(li)的(de)選(xuan)擇(見(jian)表l)

襯(chen)襯(chen)裏材料(liao)料	主要性(xing)能能(neng)	适用(yong)範圍圍
聚(ju)乙烯（PE）	對化(hua)學品(pin)的侵蝕和沾污(wu)耐禦(yu)性(xing)能(neng)良好(hao)，耐無機鹽類的(de)水溶(rong)液、無(wu)機酸(suan)類、堿(jian)類的稀或(huo)濃溶液(ye)，在(zai)室溫(wen)下幾乎(hu)沒有可(ke)以使他溶(rong)解的溶劑(ji)。	A:-40~85℃ B:測水、污水(shui)、泥漿、礦(kuang)漿(jiang)、無機(ji)酸、無機(ji)鹽、堿溶(rong)液 C:可用于(yu)衛生(sheng)級介質
聚(ju)丙烯(xi)（PS）	耐有機酸(suan)、堿、鹽(yan)、低級(ji)醇及及它(ta)們的水溶(rong)液,不(bu)耐烴(ting)類、酮類、脂(zhi)肪類、油(you)、芳(fang)香族(zu)類、忌(ji)氧化劑、超(chao)聲波(bo)輻射(高頻)。	A:一20℃~60℃ B:測(ce)一般的水(shui)、污水、泥(ni)漿(jiang)、煤漿、無機酸堿、鹽等(deng)水溶液
聚(ju)全氟代乙(yi)丙稀（FEP、F46）	化學(xue)性能(neng)最穩(wen)定的一種材料，可适(shi)用于(yu)任何(he)有機(ji)溶劑(ji)或試劑介(jie)質，在高溫(wen)下不(bu)受影(ying)響。	A:-60~200℃ B:适用于(yu)強腐(fu)蝕介質 C：可(ke)用于衛生(sheng)級介(jie)質
可溶性(xing)聚四(si)氟乙(yi)烯(xi)(PFA)	有(you)卓越(yue)的耐化(hua)學(xue)性、耐(nai)高溫(wen)、耐低(di)溫，耐(nai)強酸(suan)王(wang)水(shui)、強堿(jian)及原子(zi)工業中(zhong)用的強(qiang)腐(fu)蝕劑(ji)五氟(fu)化(hua)鈾等。	A:-80~250℃ B:适(shi)用于任何強腐蝕介(jie)質(zhi) C：可用于(yu)衛生(sheng)級(ji)介質
氯(lü)丁橡(xiang)膠(jiao)	有幾号(hao)的彈性(xing)、韌(ren)性、耐(nai)磨性、耐一般低(di)濃度酸、堿(jian)、鹽介質的(de)腐蝕，不耐(nai)氧化(hua)性介(jie)質腐(fu)蝕。	A：<65℃ B:測(ce)一般水、污(wu)水、泥漿、礦(kuang)漿
聚(ju)氯乙(yi)烯（PVC）	适用于(yu)各種堿(jian)、鹽、硫酸(suan)、硝酸(suan)、磷酸等及(ji)它們的(de)水(shui)溶液(ye)，不耐濃硫酸、發(fa)煙硫(liu)酸、醋(cu)酐類(lei)、鹵代烴(ting)芳(fang)胺。	A:一(yi)25℃~70℃℃ B:測一般水、污水、泥漿(jiang)、煤漿、礦漿(jiang) C:一般酸(suan)、堿、鹽溶(rong)溶

4電(dian)磁流(liu)量計(ji)的特(te)點(dian)
4.1優(you)點
l)測量管内(nei)無阻流(liu)件,壓力損(sun)失爲(wei)零,不易堵(du)塞。
2)隻(zhi)要選擇合理的(de)電極(ji)及襯裏材(cai)料,即(ji)可達(da)到耐(nai)腐蝕(shi),耐磨損的(de)要求(qiu)。
3)測量結果(guo)與液(ye)體(ti)的壓力(li)、溫度、密度(du)、粘度(du)、電導率(lü)(不小于(yu)最低電(dian)導(dao)率5矛`/cm)等物(wu)理參(can)數基(ji)本無(wu)關,不受環境影(ying)響,所以測(ce)量精度高(gao)、工作穩定(ding)、可(ke)靠。
4)采用(yong)模拟信号(hao)技術和大(da)規模集成(cheng)芯片,對(dui)信号進行隔(ge)離、濾(lü)波、放(fang)大及(ji)數(shu)字(zi)處理(li)。精确顯(xian)示測量(liang)結果(guo)。
5)可用于大(da)口徑管道測量(liang)。
6)對影響測(ce)量結(jie)果的(de)參數進行(hang)自動監(jian)控(kong)和修正,對(dui)全量程采(cai)用分段流(liu)量系(xi)數的設置和修(xiu)正,因而(er)擴(kuo)大了測量範(fan)圍(wei),提高(gao)了智能化(hua)程度(du)和測(ce)量精度,大(da)大提(ti)高(gao)了(le)穩定(ding)性能(neng)。
7)具(ju)有空管(guan)保護,測(ce)量(liang)值斷(duan)電保護及過量(liang)程報警功(gong)能,傳(chuan)感器(qi)安裝不受(shou)液體流動(dong)方向(xiang)限制(zhi),可實(shi)現雙(shuang)向測流。
8)采用帶背光點陣式雙(shuang)排流量顯(xian)示器(qi),同時(shi)顯(xian)示瞬時(shi)流量(liang)、累(lei)計流量,并能顯(xian)示(shi)工作(zuo)狀态、參數(shu)、計量(liang)單位等(deng)。
9)量程範(fan)圍寬,正(zheng)常(chang)适用範圍(wei)20:1,一般30:l或更(geng)大。
4.2缺點
l)電(dian)導率必須(xu)高(gao)于廠家(jia)要求(qiu)的最小電(dian)導率,才能正常(chang)工作(zuo)。
2)流量(liang)計必(bi)須在介質(zhi)充滿(man)管道的(de)條件下(xia)測量(liang)。
3)液體夾帶(dai)氣泡(pao)時會(hui)引起測量(liang)誤差。
4)在某(mou)些介質中電極(ji)會産(chan)生(sheng)污垢,引(yin)起所(suo)産生的電壓信号出現誤(wu)差。
5)要求安裝在(zai)管線上。
6)價(jia)格較(jiao)高。
7)當流量(liang)計安(an)裝在(zai)電氣(qi)危險(xian)區域時,必(bi)須選(xuan)擇防(fang)爆型的。
5電(dian)磁流(liu)量(liang)計的維(wei)護
l)應(ying)定期檢查(cha)轉換器(qi)是(shi)否進(jin)水受(shou)潮及(ji)腐蝕(shi)。對儀表進線端(duan)應做(zuo)好防水處(chu)理。
2)定期(qi)清洗傳(chuan)感器電極及測(ce)量管(guan),清洗時,切(qie)勿損傷電(dian)極及(ji)襯裏(li)。
3)定期(qi)檢查(cha)連接電纜(lan)的老(lao)化及(ji)接觸程度(du)是否完好(包括(kuo)接地線)。
4)制(zhi)定嚴(yan)格的(de)管(guan)理制度(du),嚴禁(jin)操作(zuo)人員(yuan)随意更改(gai)内部(bu)參數。
6影響電磁(ci)流量(liang)計(ji)準确工(gong)作的因(yin)素(su)及采(cai)取的(de)措施(shi)
1)傳感(gan)器内壁(bi)出(chu)現附着層,附着(zhe)層主(zhu)要爲流量(liang)計長時間工作後形(xing)成的垢層(ceng)與污(wu)泥層(ceng)。附着層除(chu)了會微(wei)小改變管道(dao)内的(de)流通(tong)截面外(wai),其(qi)主要(yao)影響是(shi)改變了(le)兩電極(ji)間(jian)的電(dian)阻。若(ruo)附着層的(de)電導率(lü)顯著高于流體的(de)電導(dao)率,則電極(ji)回路(lu)将出(chu)現短路,将(jiang)無流量信(xin)号輸(shu)出。若附着層爲(wei)絕緣層,則電極(ji)回路将出現斷(duan)路,使電極(ji)間絕緣而(er)送不出流(liu)量信(xin)号。
采(cai)取的(de)措施(shi):①針對啤酒(jiu)釀造過程(cheng)中大部分流量計沒(mei)有安(an)裝清(qing)洗管道,所(suo)以需(xu)定期(qi)拆下(xia)傳(chuan)感(gan)器清(qing)洗電極。如(ru)果有(you)條件的話(hua),可安(an)裝沖洗(xi)管道,定(ding)期沖洗電(dian)極。②在滿足工藝的條(tiao)件下,盡量選擇(ze)口徑(jing)小的(de)儀表(biao)以提高其(qi)流速(su),加大(da)沖(chong)刷效果(guo)而減(jian)少(shao)沉(chen)積。
2)流量計(ji)在正常工(gong)作期間,必(bi)須保證流體充(chong)滿管(guan)道,也(ye)不允(yun)許液體内(nei)存有氣泡(pao)。如果液體(ti)不充滿管道,其後果(guo)是流體(ti)的截面将與管道内截(jie)面不一緻(zhi),造成(cheng)計算(suan)體(ti)積流量(liang)值偏(pian)差。如(ru)果被(bei)測液(ye)體中(zhong)含有(you)均勻分(fen)布的微(wei)小氣(qi)泡,通常不(bu)影響流(liu)量(liang)計正(zheng)常工(gong)作,但(dan)随着(zhe)氣泡(pao)的增(zeng)大,儀表輸出(chu)信号會(hui)出現波動(dong),若氣泡大(da)到足以遮(zhe)蓋整個電(dian)極表(biao)面時(shi),随(sui)着氣泡(pao)流過電(dian)極(ji)表面(mian)會使(shi)電極回路(lu)瞬間斷(duan)路(lu),而使(shi)輸出(chu)信号出現(xian)更大的波(bo)動。
采取的措(cuo)施:嚴格(ge)按照(zhao)以上(shang)的安(an)裝要求對(dui)流量(liang)計進行安(an)裝。
3)流(liu)量計(ji)在正(zheng)常工(gong)作期(qi)間,應避免(mian)形形(xing)式(shi)式的外(wai)界寄生(sheng)電(dian)勢及(ji)本身(shen)産生的幹(gan)擾。電磁流(liu)量計是按(an)電磁感應(ying)原理工作的,其(qi)工作(zuo)時的流量(liang)信号很小(xiao),在滿量程(cheng)時(shi)隻(zhi)有幾(ji)個毫(hao)伏(fu),而(er)在下(xia)限流(liu)量時,僅有(you)數十微(wei)伏,因此極易(yi)受周(zhou)圍的(de)諸如電動(dong)機、變壓器及(ji)一(yi)些其(qi)它電氣(qi)設(she)備等(deng)産生的(de)電磁感(gan)應幹擾。大(da)緻有(you)以下幾種(zhong)幹擾(rao)源:①周(zhou)圍(wei)運(yun)行中(zhong)的電(dian)氣(qi)設備在(zai)金屬管道上産(chan)生雜(za)散(san)電流(如(ru)管道(dao)上的電焊(han)操作(zuo)等(deng)),這些電(dian)流通過管(guan)道以及管道内的流(liu)體影響(xiang)電(dian)磁流(liu)量計(ji)。②電(dian)磁流量(liang)計與電(dian)機(ji)、電器(qi)設備公共接地(di)或接至上(shang)、下水管道上(shang),使(shi)電力(li)設備的(de)漏(lou)電流通過(guo)公共地線(xian)引入電磁流量(liang)計。③周(zhou)圍電磁設(she)備的電磁場對(dui)信号(hao)傳輸線及(ji)電子(zi)線路(lu)的幹(gan)擾。
采(cai)取的措施(shi):嚴格按照(zhao)安裝要求(qiu)對流量計(ji)進行安裝(zhuang)。
7結束(shu)語
  電(dian)磁流(liu)量計(ji)在啤酒(jiu)釀造的計量(liang)過程中,起(qi)到了(le)重要(yao)的作(zuo)用,而(er)且故(gu)障率(lü)低,測量精(jing)度比(bi)較高(gao)。

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