氫氟酸流量計

氫氟酸流量計的精度等級和功能：
    市場上通用型氫氟酸流量計的性能有較大差別，有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡單。精度高的儀表基本誤差為（±0．5％～±1％）R，精度低的儀表則為（±1．5％～±2．5％），兩者價格相差1～2倍。因此測量精度要求不很高的場所（例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的．只要求高可靠性和優(yōu)良重復性的場所），選用高精度儀表在經(jīng)濟上是不合算的。
    有些型號儀表聲稱有更高的精確度，基本誤差僅（±O．2％～±O，3％）R，但有嚴格的安裝要求和參比條件，例如環(huán)境溫度20～22℃，前后置直管段長度要求分別大于10D、3D（通常為5D、2D），甚至提出流量傳感器要與前后置直管組成一體在流量標準裝置上作實流校準，以減少夾裝不善的影響。因此在多種型號選擇比較時不要單純只看高指標，要詳細閱讀制造廠樣本或說明書作綜合分析。
    全流型非滿管EMF的基本誤差為（±1.5％～±2％）FS。插入型儀表本身（即檢測頭）的基本誤差一般為±2％R～±4％FS，考慮到點流速（或徑流速）代表面平均流速，隨著流量變化引起速度分布系數(shù)變動的影響，可能帶來2％～5％的變化以及流通面積測量誤差等，總體的測量精度還要低些。
    若應(yīng)用于大管徑長輸水管，因有良好的速度分布（有足夠長的前置直管段），電磁流量檢測頭又在“檢定水槽”中個別校準，流量變化范圍也不大，不存在速度分布系數(shù)明顯變動等較好條件下，基本誤差可接近或略大于±2％R。
    市場上電磁流量計的功能差別也很大，簡單的就只是測量單向流量，只輸出模擬信號帶動后位儀表；多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量積算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態(tài)等。有些型號儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片（ASIC），以聯(lián)接HART協(xié)議系統(tǒng)、PR0兀BuS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場總線等。

電磁流量計的流速、滿度流量、范圍度和口徑
    選定儀表口徑不一定與管徑相同，應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不高的液體、管道流速一般是經(jīng)濟流速1．5～3m/s。電磁流量計用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可。
    電磁流量計滿度流量時液體流速可在1～10m/s范圍內(nèi)選用，范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s，除非襯里材料能承受液體流速的沖刷，實際應(yīng)用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s，有些型號儀表則為0．5m/s。有些新建工程運行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測量精度角度考慮，儀表口徑應(yīng)改用小于管徑，以異徑管連接之。
    用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，選用流速應(yīng)不低于2m/s，最好提高到3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強的流體，常用流速應(yīng)低于2～3m/s，以降低對襯里和電極的磨損。
    在測量接近閾值的低電導液體，盡可能選定較低流速（小于0．5～1m/s），因流速提高流動噪聲會增加，而出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象。
    電磁流量計的范圍度是比較大的，通常不低于20，帶有量程自動切換功能的儀表，可超過50～100。
    國內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm，雖然實際應(yīng)用還是以中小口徑居多，但與大部分其他原理流量儀表。（如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等）相比，大口徑儀表占有較大比重。某企業(yè)近萬臺儀表中，50mm以下小口徑、65～250mm中口徑、300～900mm大口徑、1000mm以上超大口徑分別占37％、45％、15％和3％。 

液體電導率
    使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的，不能低于閾值（即下限值）。電導率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大。通用型電磁流量計的閾值在10^-4（5×10^-6）S/cm之間，視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導率相對應(yīng)的信號線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測電導率低至5×10^-8）/cm的液體。 

    工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于10^-4S/crn，酸、堿、鹽液的電導率在10^-4～10^-1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10¹S/cm也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導率過低就不能使用。上圖列出若干液體的電導率。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實例，這類雜質(zhì)對增加電導率有利。對于水溶液，資料中的電導率是用于純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導率將比查得得要高，也有利于流量測量。 

還有一種在缺乏現(xiàn)成電導率數(shù)據(jù)的情況下，裝在管線上電磁流量計不能測量的液體，從現(xiàn)場管線上取樣離線去實驗室以電導率儀測量其電導率卻認為可用。這是由于取樣離線過程中，所測液體已與在管線中有了差別；譬如液體已吸收了大氣中的CO₂或N0_x生成微量的碳酸或硝酸，改變了電導率。
    根據(jù)使用經(jīng)驗，實際應(yīng)用的液體電導率最好要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個數(shù)量級。因為制造廠儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測量的低值，是受到一些使用條件限制，如電導率均勻性、連接信號線、外界噪聲等，否則會出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象等。我們就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子水，要其電導率接近閾值5×10^-6S/cm，使用時出現(xiàn)輸出晃動。

氫氟酸流量計特點

■ 管道內(nèi)無可動部件，無阻流部件，測量中幾乎沒有附加壓力損失。

■ 測量結(jié)果與流速分布、流體壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無關(guān)。

■ 在現(xiàn)場可根據(jù)用戶實際需要在線修改量程。

■ 高清晰度背光LCD顯示，全中文菜單操作，使用方便，操作簡單，易學易懂。

■ 采用SMD器件和表面貼裝（SMT）,電路可靠性高。

■ 采用16位嵌入式微處理器，運算速度快，精度高，可編程頻率低頻矩形波勵磁，提高了流量測量的穩(wěn)定性，功耗低。

■ 全數(shù)字量處理，抗*力強，測量可靠，精度高，流量測量范圍可達150:1。

■ 超低EMI開關(guān)電源，使用電源電壓變化范圍大，抗EMC好

■ 內(nèi)部具有三個積算器，可分別顯示正向累計量、反向累計量及差值積算量，內(nèi)部設(shè)有不掉電時鐘，可記錄16次掉電時間（選配）。

■ 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等數(shù)字通訊信號輸出（選配）。

■ 具有自檢與自論斷功能。

■ 紅外手持操作器，115KHZ通訊速率，遠距離非接觸操作轉(zhuǎn)換器所有功能（選配）。

■ 小時總量記錄功能，以小時為單位記錄流量總量，適用于分時計量制（選配）。

電磁流量計工作原理

    電磁流量計的基本測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，即導體在磁場中做切割磁力線運動時，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖所示。流量計的測量管是由內(nèi)襯絕緣材料的非導磁合金短管制作，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙向方波脈沖勵磁時，將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生磁通量密度為B的工作磁場，此時，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量管，將切割磁力線，并感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B，測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，可顯示流體流量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的控制和調(diào)節(jié)。

    其原理公式為：

                                        E=KBDV

    式中：

    E -------- 為電極間的信號電壓（v）

    B -------- 磁通密度（T）

    D -------- 測量管內(nèi)徑（m）

    V -------- 平均流速（m/s）

    K -------- 儀表系數(shù)

式中k, D為常數(shù)，由于勵磁電流是恒流，故B也是常數(shù)，則由E＝KBdV可知，體積流量Q與信號電壓E成正比，即流速感應(yīng)的信號電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此，只要測量出E就可確定流量Q，這是電磁流量計的基本工作原理。

由E＝KBDV可知，被測流體介質(zhì)的溫度、密度、壓力、電導率、液固兩相流體介質(zhì)的液固成分比等參數(shù)不會影響測量結(jié)果。至于流動狀態(tài)只要符合軸對稱流動（如層流或者紊流）就不會影響測量結(jié)果。因此說電磁流量計是一種真正的體積流量計。只要用普通的水實際標定后，就可以測量其他任何導電流體介質(zhì)的體積流量，而不需要任何修正。這是電磁流量計的一突出優(yōu)點，是其他任何流量計所沒有的。測量管內(nèi)無活動及阻流部件，因此幾乎沒有壓力損失，并且有*的可靠性。

氫氟酸流量計選型   

正確地選用電磁流量計是保證用好電磁流量計的前提條件。選用什么種類的電磁流量計應(yīng)根據(jù)被測流體介質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)來決定，使電磁流量計的通徑、流量范圍、襯里材料、電極材料和輸出電流等，都能適應(yīng)被測流體的性質(zhì)和流量的要求。                             

可測量的流體常見介質(zhì)電導率表

由電磁流量計的工作原理可知，能選用電磁流量計測量流量的流體必須是導電的，嚴格的說，除了高溫流體之外，只要電導率大于5μ/cm的任何流體都可以選用相應(yīng)的電磁流量計來測量流量，因此不導電的氣體、蒸汽、油類、丙酮等物質(zhì)不能選用電磁流量計來測量流量。

傳感器口徑的確定

流量計使用流速最好在0.1～15m/s范圍內(nèi)，此時流量計口徑可選擇與用戶管道口徑一致。當流速低于0.1m/s時，應(yīng)采用縮管方式提高流速。

一體型或分離型的選擇

一體型：現(xiàn)場環(huán)境較好的情況下，一般都選用一體型，即傳感器和轉(zhuǎn)換器組裝成一體。

分離型：即傳感器和轉(zhuǎn)換器分開裝于不同的地點，一般出現(xiàn)以下情況時選用分離型：

⑴ 環(huán)境溫度或流量計轉(zhuǎn)換器表面受輻射溫度超過60oC.

⑵ 管道震動較大的場合。

⑶ 會對傳感器的鋁殼嚴重腐蝕的場合。

⑷ 現(xiàn)場溫度較高或有腐蝕性氣體的場合。

⑸ 流量計裝在高空或井下等調(diào)試不方便的場合。

訂貨時應(yīng)注明傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的距離，一般不能超過100m,轉(zhuǎn)換器為墻掛式安裝。

電磁流量計電極、接地環(huán)材料的選擇

應(yīng)根據(jù)被測流體的腐蝕性來選擇電極的材料，請查有關(guān)腐蝕手冊，對于特殊流體應(yīng)作試驗。

電磁流量計襯里材料選擇說明

應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料。

電磁流量計的應(yīng)用領(lǐng)域

由于電磁流量計有其*的優(yōu)點，因此被廣泛用于化工化纖、食品、造紙、制糖、礦冶、給排水、環(huán)保、水利水工、鋼鐵、石油、制藥等工業(yè)領(lǐng)域中，用來測量各種酸、堿、鹽溶液、泥漿、礦漿、紙漿、煤水漿、玉米漿、纖維漿、糧漿、石灰乳、污水、冷卻原水、給排水、鹽水、雙氧水、啤酒、麥汁、各種飲料、黑液、綠液等導電液體介質(zhì)的體積流量。

【流量范圍】：

氫氟酸流量計命名及選型編碼說明：