氢氟酸流量计

氢氟酸流量计的精度等级和功能：
    市场上通用型氢氟酸流量计的性能有较大差别，有些精度高、功能多，有些精度低、功能简单。精度高的仪表基本误差为（±0．5％～±1％）R，精度低的仪表则为（±1．5％～±2．5％），两者价格相差1～2倍。因此测量精度要求不很高的场所（例如非贸易核算仅以控制为目的．只要求高可靠性和优良重复性的场所），选用高精度仪表在经济上是不合算的。
    有些型号仪表声称有更高的精确度，基本误差仅（±O．2％～±O，3％）R，但有严格的安装要求和参比条件，例如环境温度20～22℃，前后置直管段长度要求分别大于10D、3D（通常为5D、2D），甚至提出流量传感器要与前后置直管组成一体在流量标准装置上作实流校准，以减少夹装不善的影响。因此在多种型号选择比较时不要单纯只看高指标，要详细阅读制造厂样本或说明书作综合分析。
    全流型非满管EMF的基本误差为（±1.5％～±2％）FS。插入型仪表本身（即检测头）的基本误差一般为±2％R～±4％FS，考虑到点流速（或径流速）代表面平均流速，随着流量变化引起速度分布系数变动的影响，可能带来2％～5％的变化以及流通面积测量误差等，总体的测量精度还要低些。
    若应用于大管径长输水管，因有良好的速度分布（有足够长的前置直管段），电磁流量检测头又在“检定水槽”中个别校准，流量变化范围也不大，不存在速度分布系数明显变动等较好条件下，基本误差可接近或略大于±2％R。
    市场上电磁流量计的功能差别也很大，简单的就只是测量单向流量，只输出模拟信号带动后位仪表；多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量积算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片（ASIC），以联接HART协议系统、PR0兀BuS、Modbus、CONFIG、FF现场总线等。

电磁流量计的流速、满度流量、范围度和口径
    选定仪表口径不一定与管径相同，应视流量而定。流程工业输送水等粘度不高的液体、管道流速一般是经济流速1．5～3m/s。电磁流量计用在这样的管道上，传感器口径与管径相同即可。
    电磁流量计满度流量时液体流速可在1～10m/s范围内选用，范围是比较宽的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建议不超过5m/s，除非衬里材料能承受液体流速的冲刷，实际应用很少超过7m/s，超过10m/s则更为罕见。满度流量的流速下限一般为1m/s，有些型号仪表则为0．5m/s。有些新建工程运行初期流量偏低或在流速偏低的管系，从测量精度角度考虑，仪表口径应改用小于管径，以异径管连接之。
    用于有易粘附、沉积、结垢等物质的流体，选用流速应不低于2m/s，最好提高到3～4m/s或以上，起到自清扫、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨耗性强的流体，常用流速应低于2～3m/s，以降低对衬里和电极的磨损。
    在测量接近阈值的低电导液体，尽可能选定较低流速（小于0．5～1m/s），因流速提高流动噪声会增加，而出现输出晃动现象。
    电磁流量计的范围度是比较大的，通常不低于20，带有量程自动切换功能的仪表，可超过50～100。
    国内可以提供的定型产品的口径从10mm到3000mm，虽然实际应用还是以中小口径居多，但与大部分其他原理流量仪表。（如容积式、涡轮式、涡街式或科里奥利质量式等）相比，大口径仪表占有较大比重。某企业近万台仪表中，50mm以下小口径、65～250mm中口径、300～900mm大口径、1000mm以上超大口径分别占37％、45％、15％和3％。 

液体电导率
    使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的，不能低于阈值（即下限值）。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用，超过阈值即使变化也可以测量，示值误差变化不大。通用型电磁流量计的阈值在10^-4（5×10^-6）S/cm之间，视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容，制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。非接触电容耦合大面积电极的仪表则可测电导率低至5×10^-8）/cm的液体。 

    工业用水及其水溶液的电导率大于10^-4S/crn，酸、碱、盐液的电导率在10^-4～10^-1S/cm之间，使用不存在问题，低度蒸馏水为10¹S/cm也不存在问题。石油制品和有机溶剂电导率过低就不能使用。上图列出若干液体的电导率。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低，认为不能使用，然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例，这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液，资料中的电导率是用于纯水配比在实验室测得的，实际使用的水溶液可能用工业用水配比，电导率将比查得得要高，也有利于流量测量。 

还有一种在缺乏现成电导率数据的情况下，装在管线上电磁流量计不能测量的液体，从现场管线上取样离线去实验室以电导率仪测量其电导率却认为可用。这是由于取样离线过程中，所测液体已与在管线中有了差别；譬如液体已吸收了大气中的CO₂或N0_x生成微量的碳酸或硝酸，改变了电导率。
    根据使用经验，实际应用的液体电导率最好要比仪表制造厂规定的阈值至少大一个数量级。因为制造厂仪表规范规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测量的低值，是受到一些使用条件限制，如电导率均匀性、连接信号线、外界噪声等，否则会出现输出晃动现象等。我们就多次遇到测量低度蒸馏水或去离子水，要其电导率接近阈值5×10^-6S/cm，使用时出现输出晃动。

氢氟酸流量计特点

■ 管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失。

■ 测量结果与流速分布、流体压力、温度、密度、粘度等物理参数无关。

■ 在现场可根据用户实际需要在线修改量程。

■ 高清晰度背光LCD显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂。

■ 采用SMD器件和表面贴装（SMT）,电路可靠性高。

■ 采用16位嵌入式微处理器，运算速度快，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流量测量的稳定性，功耗低。

■ 全数字量处理，抗*力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150:1。

■ 超低EMI开关电源，使用电源电压变化范围大，抗EMC好

■ 内部具有三个积算器，可分别显示正向累计量、反向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录16次掉电时间（选配）。

■ 具有RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出（选配）。

■ 具有自检与自论断功能。

■ 红外手持操作器，115KHZ通讯速率，远距离非接触操作转换器所有功能（选配）。

■ 小时总量记录功能，以小时为单位记录流量总量，适用于分时计量制（选配）。

电磁流量计工作原理

    电磁流量计的基本测量原理是基于法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中做切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势，如图所示。流量计的测量管是由内衬绝缘材料的非导磁合金短管制作，两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上，其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双向方波脉冲励磁时，将在与测量管轴线垂直的方向上产生磁通量密度为B的工作磁场，此时，如果具有一定电导率的流体流经测量管，将切割磁力线，并感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B，测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E（流量信号）由电极检出并通过电缆送至转换器，转换器将流量信号放大处理后，可显示流体流量，并能输出脉冲、模拟电流等信号，用于流量的控制和调节。

    其原理公式为：

                                        E=KBDV

    式中：

    E -------- 为电极间的信号电压（v）

    B -------- 磁通密度（T）

    D -------- 测量管内径（m）

    V -------- 平均流速（m/s）

    K -------- 仪表系数

式中k, D为常数，由于励磁电流是恒流，故B也是常数，则由E＝KBdV可知，体积流量Q与信号电压E成正比，即流速感应的信号电压E与体积Q成线性关系。因此，只要测量出E就可确定流量Q，这是电磁流量计的基本工作原理。

由E＝KBDV可知，被测流体介质的温度、密度、压力、电导率、液固两相流体介质的液固成分比等参数不会影响测量结果。至于流动状态只要符合轴对称流动（如层流或者紊流）就不会影响测量结果。因此说电磁流量计是一种真正的体积流量计。只要用普通的水实际标定后，就可以测量其他任何导电流体介质的体积流量，而不需要任何修正。这是电磁流量计的一突出优点，是其他任何流量计所没有的。测量管内无活动及阻流部件，因此几乎没有压力损失，并且有*的可靠性。

氢氟酸流量计选型   

正确地选用电磁流量计是保证用好电磁流量计的前提条件。选用什么种类的电磁流量计应根据被测流体介质的物理性质和化学性质来决定，使电磁流量计的通径、流量范围、衬里材料、电极材料和输出电流等，都能适应被测流体的性质和流量的要求。                             

可测量的流体常见介质电导率表

由电磁流量计的工作原理可知，能选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的，严格的说，除了高温流体之外，只要电导率大于5μ/cm的任何流体都可以选用相应的电磁流量计来测量流量，因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙酮等物质不能选用电磁流量计来测量流量。

传感器口径的确定

流量计使用流速最好在0.1～15m/s范围内，此时流量计口径可选择与用户管道口径一致。当流速低于0.1m/s时，应采用缩管方式提高流速。

一体型或分离型的选择

一体型：现场环境较好的情况下，一般都选用一体型，即传感器和转换器组装成一体。

分离型：即传感器和转换器分开装于不同的地点，一般出现以下情况时选用分离型：

⑴ 环境温度或流量计转换器表面受辐射温度超过60oC.

⑵ 管道震动较大的场合。

⑶ 会对传感器的铝壳严重腐蚀的场合。

⑷ 现场温度较高或有腐蚀性气体的场合。

⑸ 流量计装在高空或井下等调试不方便的场合。

订货时应注明传感器和转换器之间的距离，一般不能超过100m,转换器为墙挂式安装。

电磁流量计电极、接地环材料的选择

应根据被测流体的腐蚀性来选择电极的材料，请查有关腐蚀手册，对于特殊流体应作试验。

电磁流量计衬里材料选择说明

应根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度来选择内衬材料。

电磁流量计的应用领域

由于电磁流量计有其*的优点，因此被广泛用于化工化纤、食品、造纸、制糖、矿冶、给排水、环保、水利水工、钢铁、石油、制药等工业领域中，用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、粮浆、石灰乳、污水、冷却原水、给排水、盐水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料、黑液、绿液等导电液体介质的体积流量。

【流量范围】：

氢氟酸流量计命名及选型编码说明：