氯(lü)堿行(hang)業工(gong)藝介(jie)質多(duo)爲酸(suan)、堿、鹽(yan)等電(dian)解質(zhi)，基于(yu)電磁(ci)流量(liang)計 的(de)測量(liang)原理(li)，決定(ding)了其(qi)在該(gai)行業(ye)的應(ying)用有(you)很大(da)的優(you)勢。本(ben)文介(jie)紹的(de)選型(xing)原則(ze)具有(you)通用(yong)性，但(dan)力求(qiu)在具(ju)體的(de)每一(yi)項目(mu)的選(xuan)型時(shi)，較側(ce)重于(yu)結合(he)氯堿(jian)行業(ye)的特(te)點。
1電(dian)磁流(liu)量計(ji)的測(ce)量原(yuan)理及(ji)特點(dian)　
1.1測量(liang)原理(li)
電磁(ci)流量(liang)計的(de)測量(liang)原理(li)見圖(tu)1

　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)的測(ce)量原(yuan)理基(ji)于法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)定律(lü)，導電(dian)液體(ti)在磁(ci)場中(zhong)作切(qie)割磁(ci)力線(xian)運動(dong)時,導(dao)體中(zhong)産生(sheng)感應(ying)電勢(shi),其感(gan)應電(dian)勢（流(liu)量信(xin)号）E爲(wei)：
E=KBDV（1）
式中(zhong)：K—儀表(biao)常數(shu)；
B—磁感(gan)應強(qiang)度；
V—流(liu)體平(ping)均流(liu)速，m/s；
D—測(ce)量管(guan)内徑(jing)，mm。

　　測量(liang)流量(liang)時，導(dao)電性(xing)液體(ti)以速(su)度V流(liu)過垂(chui)直于(yu)流動(dong)方向(xiang)的磁(ci)場，在(zai)測量(liang)電極(ji)上感(gan)應出(chu)一個(ge)與平(ping)均流(liu)速成(cheng)正比(bi)的電(dian)壓,其(qi)感應(ying)電壓(ya)信号(hao)通過(guo)一對(dui)或一(yi)對以(yi)上與(yu)液體(ti)直接(jie)接觸(chu)的電(dian)極檢(jian)出,并(bing)經由(you)轉換(huan)器的(de)智能(neng)化處(chu)理,然(ran)後送(song)LCD顯示(shi)或轉(zhuan)換成(cheng)4～20mADC标準(zhun)信号(hao)、頻率(lü)信号(hao)和Hart等(deng)協議(yi)通訊(xun)的輸(shu)出。
1．2特(te)點
（1）流(liu)量的(de)測量(liang)不受(shou)流體(ti)的密(mi)度、黏(nian)度、溫(wen)度、壓(ya)力和(he)電導(dao)率變(bian)化的(de)影響(xiang)，傳感(gan)器感(gan)應電(dian)壓信(xin)号與(yu)平均(jun)流速(su)呈線(xian)性關(guan)系，測(ce)量精(jing)度高(gao)。
（2）電磁(ci)流量(liang)計可(ke)在一(yi)種典(dian)型介(jie)質（一(yi)般爲(wei)水）下(xia)标定(ding)或校(xiao)準，而(er)用于(yu)其他(ta)介質(zhi)（液體(ti)）時無(wu)需附(fu)加修(xiu)正。
（3）測(ce)量管(guan)道内(nei)無可(ke)動部(bu)件及(ji)阻流(liu)體，因(yin)此，沒(mei)有附(fu)加的(de)壓力(li)損失(shi)，在大(da)口徑(jing)測量(liang)中節(jie)約泵(beng)能耗(hao)是選(xuan)用它(ta)的重(zhong)要原(yuan)因，特(te)别在(zai)工藝(yi)管道(dao)壓力(li)不高(gao)或依(yi)靠水(shui)頭自(zi)流情(qing)況下(xia)采用(yong)更爲(wei)有利(li)。
2電磁(ci)流量(liang)計的(de)選型(xing)
2.1選用(yong)條件(jian)
　　選用(yong)電磁(ci)流量(liang)計的(de)前提(ti)條件(jian)是被(bei)測流(liu)體必(bi)須具(ju)備一(yi)定的(de)導電(dian)性,電(dian)導率(lü)>5μS/cm。被測(ce)介質(zhi)不應(ying)含有(you)較多(duo)的鐵(tie)磁性(xing)介質(zhi)及大(da)量氣(qi)泡。
　　液(ye)體的(de)電導(dao)率可(ke)查閱(yue)有關(guan)手冊(ce)，缺少(shao)現成(cheng)數據(ju)則可(ke)取樣(yang)用電(dian)導率(lü)儀測(ce)定，但(dan)有時(shi)也有(you)從管(guan)線上(shang)取樣(yang)去實(shi)驗室(shi)測定(ding)認爲(wei)可用(yong)，而實(shi)際電(dian)磁流(liu)量計(ji)卻不(bu)能工(gong)作的(de)情況(kuang)。這是(shi)由于(yu)測電(dian)導率(lü)時的(de)液體(ti)與管(guan)線内(nei)的液(ye)體有(you)差别(bie)，譬如(ru)液體(ti)在運(yun)送的(de)過程(cheng)中吸(xi)收了(le)大氣(qi)中的(de)Cl2、CO2或NOX，生(sheng)成鹽(yan)酸、碳(tan)酸或(huo)硝酸(suan)，從而(er)導緻(zhi)電導(dao)率增(zeng)大，這(zhe)在氯(lü)堿廠(chang)尤爲(wei)常見(jian)。
　　電導(dao)率若(ruo)接近(jin)下限(xian)值有(you)可能(neng)出現(xian)晃動(dong)現象(xiang)，諸如(ru)低度(du)蒸餾(liu)水、去(qu)離子(zi)水等(deng)。通常(chang)認爲(wei)能穩(wen)定測(ce)量的(de)電導(dao)率比(bi)下限(xian)值要(yao)高一(yi)兩個(ge)數量(liang)級。
2.2口(kou)徑的(de)确定(ding)
　　口徑(jing)的确(que)定主(zhu)要是(shi)根據(ju)工藝(yi)上的(de)體積(ji)流量(liang)，結合(he)工藝(yi)管道(dao)的尺(chi)寸，選(xuan)擇合(he)适的(de)流量(liang)計口(kou)徑，使(shi)通過(guo)傳感(gan)器的(de)流體(ti)平均(jun)流速(su)在合(he)适的(de)範圍(wei)内（通(tong)常爲(wei)0.3~10.0m/s）。
　　具體(ti)地說(shuo)，測黏(nian)度不(bu)高的(de)潔淨(jing)介質(zhi)，經濟(ji)流速(su)是1.5~3.0m/s。測(ce)易結(jie)晶、黏(nian)度稍(shao)大或(huo)有沉(chen)積物(wu)的溶(rong)液時(shi)，應适(shi)當地(di)提高(gao)流速(su)，3.0~4.0m/s爲宜(yi)，起到(dao)自潔(jie)，防止(zhi)粘附(fu)、沉積(ji)等作(zuo)用；測(ce)礦漿(jiang)等磨(mo)損性(xing)流體(ti)時，應(ying)适當(dang)降低(di)流速(su)，以1.0~2.0m/s爲(wei)宜，以(yi)降低(di)對襯(chen)裏和(he)電極(ji)的磨(mo)損。測(ce)接近(jin)閥值(zhi)的低(di)導電(dian)率液(ye)體，應(ying)盡可(ke)能使(shi)用較(jiao)低流(liu)速(略(lue)小于(yu)0．5m/s，最大(da)不超(chao)過l.0m/s)，以(yi)減輕(qing)因流(liu)速高(gao)，流動(dong)噪聲(sheng)增加(jia)而出(chu)現儀(yi)表輸(shu)出晃(huang)動的(de)現象(xiang)。實際(ji)應用(yong)很少(shao)超過(guo)7m/s，超過(guo)10m/s則更(geng)不推(tui)薦采(cai)用。
口(kou)徑計(ji)算方(fang)法：對(dui)于公(gong)式（2），取(qu)π=3.14，則公(gong)式（2）演(yan)變爲(wei)
qv=2.826×10-3D2V（5）
假設(she)被測(ce)流體(ti)流速(su)範圍(wei)爲0.3~10.0m/s，則(ze)
qvmin=8.478×10-4D2（6）
qvmax=2.826×10-2D2（7）
　　對于(yu)通過(guo)某一(yi)口徑(jing)流量(liang)計的(de)流體(ti)，其最(zui)小流(liu)和最(zui)大流(liu)量必(bi)須符(fu)合公(gong)式（6）、（7）的(de)計算(suan)結果(guo)。

　　V1處在(zai)允許(xu)的0.3~10.0m/s流(liu)速範(fan)圍的(de)低端(duan)，而V2處(chu)在較(jiao)經濟(ji)的流(liu)速點(dian)，因此(ci)，可選(xuan)用流(liu)量計(ji)的口(kou)徑爲(wei)覫50mm，與(yu)工藝(yi)管道(dao)口徑(jing)相同(tong)。
　　有時(shi)管道(dao)内的(de)流速(su)偏低(di)或從(cong)儀表(biao)價格(ge)上考(kao)慮，可(ke)選用(yong)口徑(jing)較小(xiao)的流(liu)量計(ji)，這不(bu)僅可(ke)使儀(yi)表運(yun)行在(zai)較好(hao)的工(gong)作狀(zhuang)态下(xia)，還可(ke)以降(jiang)低儀(yi)表的(de)投資(zi)費用(yong)，此時(shi)就要(yao)在傳(chuan)感器(qi)兩端(duan)加裝(zhuang)異徑(jing)管。
　　案(an)例2某(mou)長距(ju)離輸(shu)水管(guan)線工(gong)程，輸(shu)送管(guan)道口(kou)徑爲(wei)800mm，最大(da)流量(liang)爲1000m3/h，确(que)定電(dian)磁流(liu)量計(ji)的口(kou)徑。
根(gen)據公(gong)式（8）計(ji)算出(chu)管道(dao)内液(ye)體的(de)流速(su)：

　　圓整(zheng)後，可(ke)選用(yong)500mm口徑(jing)的電(dian)磁流(liu)量計(ji)，并在(zai)流量(liang)計兩(liang)端加(jia)裝異(yi)徑管(guan)。經公(gong)式（8）驗(yan)算，通(tong)過電(dian)磁流(liu)量計(ji)的流(liu)體流(liu)速爲(wei)1.416m/s。
　　爲了(le)在加(jia)裝異(yi)徑管(guan)後不(bu)過多(duo)影響(xiang)流速(su)場的(de)分布(bu)，不影(ying)響流(liu)量計(ji)的精(jing)度，通(tong)常要(yao)求異(yi)徑管(guan)的中(zhong)心錐(zhui)角不(bu)大于(yu)15°，越小(xiao)越好(hao)。
有的(de)選型(xing)資料(liao)詳細(xi)地給(gei)出了(le)異徑(jing)管壓(ya)力損(sun)失的(de)計算(suan)，這通(tong)常是(shi)沒有(you)必要(yao)的。當(dang)異徑(jing)管的(de)中心(xin)錐角(jiao)不大(da)于15°時(shi)，總的(de)壓力(li)損失(shi)通常(chang)爲100Pa以(yi)下。
　　譬(pi)如此(ci)例，若(ruo)選異(yi)徑管(guan)的中(zhong)心錐(zhui)角α=8°。經(jing)計算(suan)（詳細(xi)計算(suan)方法(fa)請查(cha)閱相(xiang)關資(zi)料，或(huo)咨詢(xun)工藝(yi)專業(ye)），異徑(jing)管總(zong)的壓(ya)力損(sun)失爲(wei)69.73Pa。
　　此例(li)中，通(tong)過加(jia)裝異(yi)徑管(guan)，使流(liu)速提(ti)高到(dao)了較(jiao)經濟(ji)的流(liu)速，有(you)利于(yu)測量(liang)。同時(shi)，DN500電磁(ci)流量(liang)計的(de)價格(ge)要比(bi)DN800的價(jia)格低(di)30％左右(you)，投資(zi)較省(sheng)。而68.7Pa的(de)壓力(li)損失(shi)幾乎(hu)是可(ke)以忽(hu)略不(bu)計的(de)。
異徑(jing)管的(de)安裝(zhuang)見圖(tu)2。

2.3電(dian)極形(xing)式及(ji)材料(liao)的選(xuan)擇
2.3.1電(dian)極形(xing)式的(de)選擇(ze)
　　一般(ban)來說(shuo)，不産(chan)生結(jie)晶、結(jie)疤、不(bu)沾污(wu)電極(ji)的潔(jie)淨介(jie)質可(ke)用标(biao)準電(dian)極，否(fou)則，用(yong)刮刀(dao)式電(dian)極來(lai)清垢(gou)。對測(ce)污泥(ni)的場(chang)合，可(ke)選用(yong)刮刀(dao)式電(dian)極或(huo)可更(geng)換式(shi)電極(ji)。
2.3.2電極(ji)材料(liao)的選(xuan)擇
　　應(ying)根據(ju)被測(ce)介質(zhi)的腐(fu)蝕性(xing)，由用(yong)戶負(fu)責選(xuan)定。對(dui)一般(ban)介質(zhi)，可查(cha)有關(guan)防腐(fu)蝕手(shou)冊。但(dan)因腐(fu)蝕性(xing)介質(zhi)多種(zhong)多樣(yang)，有些(xie)介質(zhi)（譬如(ru)各種(zhong)比例(li)和種(zhong)類的(de)混酸(suan)）在現(xian)成的(de)資料(liao)中往(wang)往找(zhao)不到(dao)答案(an)，可與(yu)制造(zao)商聯(lian)系，由(you)用戶(hu)提供(gong)腐蝕(shi)性介(jie)質，制(zhi)造商(shang)提供(gong)待試(shi)材料(liao)，在規(gui)定條(tiao)件下(xia)做挂(gua)片試(shi)驗。
常(chang)用電(dian)極材(cai)料的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能可(ke)參考(kao)表1。

　　在(zai)氯堿(jian)行業(ye)中，測(ce)循環(huan)水可(ke)選用(yong)316L電極(ji)；燒堿(jian)可選(xuan)用哈(ha)氏合(he)金C或(huo)不鏽(xiu)鋼電(dian)極（優(you)先選(xuan)用哈(ha)氏合(he)金C）；測(ce)鹽水(shui)及鹽(yan)酸可(ke)選用(yong)钽電(dian)極，含(han)遊離(li)氯的(de)電解(jie)槽返(fan)回鹽(yan)水可(ke)選用(yong)钛電(dian)極；三(san)氯化(hua)鐵、碳(tan)酸鈉(na)、次氯(lü)酸鈉(na)溶液(ye)（鹽水(shui)工段(duan)較常(chang)見的(de)介質(zhi)）可選(xuan)钛電(dian)極。
2.4襯(chen)裏材(cai)料的(de)選擇(ze)
應根(gen)據介(jie)質的(de)腐蝕(shi)性，磨(mo)損性(xing)及溫(wen)度來(lai)選擇(ze)。
常用(yong)襯裏(li)材料(liao)的主(zhu)要性(xing)能及(ji)适用(yong)範圍(wei)見表(biao)2。

　　特别(bie)提出(chu)的是(shi)，特氟(fu)隆是(shi)一種(zhong)氟化(hua)塑料(liao)，耐強(qiang)酸、強(qiang)堿的(de)腐蝕(shi)，同時(shi)具有(you)良好(hao)的耐(nai)高溫(wen)性，高(gao)溫下(xia)不變(bian)形，不(bu)降低(di)絕緣(yuan)阻抗(kang)。可用(yong)于測(ce)量大(da)多數(shu)強酸(suan)、強堿(jian)、強氧(yang)化劑(ji)等強(qiang)腐蝕(shi)性介(jie)質、衛(wei)生類(lei)介質(zhi)。氯堿(jian)行業(ye)中測(ce)量強(qiang)酸（HCl）、強(qiang)堿（NaOH）及(ji)鹽（NaCl）多(duo)采用(yong)此種(zhong)襯裏(li)材料(liao)。
2.5防護(hu)等級(ji)的選(xuan)擇
　　按(an)照國(guo)标GB4208-2008外(wai)殼防(fang)護等(deng)級(IP代(dai)碼)的(de)要求(qiu)結合(he)儀表(biao)實際(ji)的使(shi)用條(tiao)件選(xuan)定适(shi)當的(de)防護(hu)等級(ji)。若儀(yi)表在(zai)地面(mian)以下(xia)，經常(chang)受水(shui)淹的(de)，宜選(xuan)用IP68；若(ruo)儀表(biao)安裝(zhuang)在地(di)面以(yi)上的(de)，可選(xuan)用IP65。
氯(lü)堿工(gong)業通(tong)常選(xuan)用IP65以(yi)上的(de)防護(hu)等級(ji)。
2.6接地(di)環的(de)選擇(ze)
　　若連(lian)接儀(yi)表的(de)管道(dao)(相對(dui)于被(bei)測介(jie)質)是(shi)絕緣(yuan)性的(de)，則要(yao)用接(jie)地環(huan)。接地(di)環的(de)材料(liao)可以(yi)與電(dian)極材(cai)料相(xiang)同，一(yi)般可(ke)選與(yu)管道(dao)材料(liao)耐腐(fu)蝕性(xing)相同(tong)即可(ke)。若被(bei)測介(jie)質是(shi)磨損(sun)性的(de)，則宜(yi)選用(yong)帶頸(jing)接地(di)環，以(yi)保護(hu)進、出(chu)口端(duan)的襯(chen)裏，延(yan)長使(shi)用壽(shou)命。
特(te)别強(qiang)調的(de)是，電(dian)解槽(cao)沿着(zhe)電解(jie)液的(de)漏電(dian)流很(hen)大，這(zhe)将導(dao)緻管(guan)道中(zhong)雜散(san)電流(liu)很大(da)，會引(yin)起很(hen)嚴重(zhong)的幹(gan)擾，直(zhi)接影(ying)響到(dao)電磁(ci)流量(liang)計的(de)正常(chang)測量(liang)。可将(jiang)流量(liang)傳感(gan)器與(yu)其連(lian)接的(de)工藝(yi)管道(dao)之間(jian)進行(hang)電氣(qi)隔離(li)。具體(ti)安裝(zhuang)方法(fa)見圖(tu)3。

2．7殼體(ti)材料(liao)的選(xuan)擇
　　氯(lü)堿工(gong)業由(you)于大(da)功率(lü)變壓(ya)器、大(da)電流(liu)電解(jie)槽的(de)存在(zai)，周圍(wei)磁場(chang)比較(jiao)強。在(zai)選擇(ze)電磁(ci)流量(liang)計的(de)殼體(ti)材料(liao)時，宜(yi)選用(yong)鑄鐵(tie)、鋼等(deng)有較(jiao)好磁(ci)屏蔽(bi)作用(yong)的鐵(tie)磁性(xing)材料(liao)，不宜(yi)選用(yong)鋁、玻(bo)璃鋼(gang)等非(fei)鐵磁(ci)性材(cai)料。
3結(jie)語
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)的選(xuan)型是(shi)儀表(biao)應用(yong)中非(fei)常重(zhong)要的(de)工作(zuo),有關(guan)資料(liao)表明(ming),儀表(biao)在實(shi)際應(ying)用中(zhong)有很(hen)大一(yi)部分(fen)故障(zhang)是由(you)儀表(biao)選型(xing)錯誤(wu)或安(an)裝錯(cuo)誤造(zao)成的(de)，對此(ci)應引(yin)起有(you)關企(qi)業，尤(you)其是(shi)氯堿(jian)企業(ye)的足(zu)夠重(zhong)視。

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