電磁流量計的適用范圍很廣，隨著(zhù)近來(lái)年研發(fā)技術(shù)得到突破性發(fā)展，低頻矩形波、雙頻矩形波勵磁技術(shù)和微處理器技術(shù)的應用于產(chǎn)品研發(fā)，帶來(lái)了電磁流量計的測量單元和數據處理單元的性能，無(wú)論是電磁流量計抗干擾能力還是其測量精度得到大幅度的提升，使得電磁流量計的生命力更加旺盛，目前在國內的絕大部分重工業(yè)和輕工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都可以見(jiàn)到它的身影，電磁流量計是依據法拉弟電磁感應定律制成。用來(lái)測量電導率大于5μs/cm的導電液體的體積流量，特別適合各種高腐蝕性介質(zhì)和固液兩相難測量、高要求場(chǎng)所，如工業(yè)污水、紙漿、泥漿、礦漿等。隨著(zhù)非滿(mǎn)管電磁流量計和無(wú)電極流量計（用于低電導率液體，在襯里有絕緣層的情況下仍能工作）的問(wèn)世，電磁流量計的應用領(lǐng)域進(jìn)一步擴展。

　　電磁流量計

　　一、選型時(shí)考慮的幾個(gè)要素

　　1.1 精度等級和功能

　　電磁流量計精度高的有±0.2℅~±0.3℅F.S，精度低的有±1.5℅~±2.5℅F.S。氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程對精度要求一般不太高，選用高精度儀表在經(jīng)濟上不合算，選用一般精度的電磁流量計即可。

　　電磁流量計功能簡(jiǎn)單的只有單向測量，只輸出模擬信號；功能多的有雙向流量測量、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、流量總量計算、自動(dòng)校對和故障自診斷、與上位機通訊和運動(dòng)組態(tài)。有的儀表帶串行通訊接口，可連HART、PROFIBUS、MODBUS、FF現場(chǎng)總線(xiàn)等。儀表的智能化極大地方便了儀表的組態(tài)過(guò)程和維護。

　　1.2 量程、口徑和流速

　　電磁流量計的量程范圍寬，量程比達100:1。

　　生產(chǎn)氧化鋁中的漿液，一般是經(jīng)濟流速1.5~3m/s。電磁流量計傳感器的口徑一般與管徑相同。滿(mǎn)度量程時(shí)流速可在1~12m/s范圍內選用，量程范圍比較寬，通常建議不超過(guò)5m/s。易粘附、沉積結垢液體如赤泥，流速最好大一些，一般為3~4m/s。礦漿等磨損性強的流體，常用流速2~3m/s，以減少對電極襯里的磨損。

　　1.3 襯里材料的選擇

　　氧化鋁流程中漿液因含堿液，漿液溫度高，所以要求電磁流量計襯里耐堿腐蝕，耐90℃左右的高溫。

　　襯里材料可選氟塑料和陶瓷。氟塑料襯里最早應用的是PTFE聚四氟乙烯，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐溫-40~+180℃，在測漿料等介質(zhì)時(shí)不易粘附。但它不耐磨，不能用于礦漿的測量，不能用于負壓。氟塑料改良后的品種有PFA、F46，耐溫耐腐蝕性能與PTFE相近，可用于真空和負壓的情況下。氧化鋁陶瓷襯里具有耐腐蝕、耐磨損、耐高壓、耐高溫（120~140/180℃），適用于腐蝕性的礦漿。但它不耐溫度的劇烈變化，性脆，安裝夾緊時(shí)易碎。

　　1.4 電極材料的選擇

　　首先考慮電極對測量的耐腐蝕性，其次為是否會(huì )產(chǎn)生電極表面效應（表面化學(xué)反應、電化學(xué)反應和極化現象）。若選配不當，將產(chǎn)生鈍化、氧化等化學(xué)作用，電極表面形成絕緣膜和極化現象，妨礙正常測量。常用的電極材料。

　　材料 耐腐蝕性能 含鉬耐酸OCr18NI12Mo2Ti 耐硝酸、沸騰的磷酸、堿溶液、一定壓力下的海水、醋酸等，有耐腐蝕性 哈氏合金C 海水、鹽水、弱酸、弱堿 哈氏合金B 海水、鹽水、弱酸、弱堿 鈦 能耐海水、有機酸、堿腐蝕，不耐較純的硫酸、鹽酸腐蝕 鉭 具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，與玻璃相似。除氫氟酸、濃硫酸、堿外，幾乎能耐一切化學(xué)介質(zhì)的腐蝕 鉑銥合金 對各種酸的耐腐蝕性能很好，不耐王水腐蝕

　　氧化鋁流程中漿液因含氫氧化鈉，有強腐蝕，一般選含鉬耐酸鋼材料，耐腐蝕，價(jià)格低廉。鉑銥合金耐腐蝕性強，價(jià)格較貴。不能選鉭電極，因其不耐堿腐蝕。

　　1.5 電極形式

　　電磁流量計在測量漿液等流體時(shí)，電極易附著(zhù)沉淀物。電極受到污染后，常使儀表無(wú)法工作。為防電極污染，電極可選用不易附著(zhù)的尖形或半球形電極，刮刀式電極（可在傳感器外定期手動(dòng)刮出沉垢），可更換式電極（電極在運行條件下被拆卸下來(lái)，進(jìn)行有效的清洗或換新）。

　　1.6 勵磁方式的影響

　　勵磁技術(shù)是電磁流量計測量性能的關(guān)鍵技術(shù)之一，常用的有交流勵磁、低頻矩形波勵磁、雙頻矩形波勵磁。

　　交流勵磁的主要問(wèn)題是工頻干擾，易引起零點(diǎn)變動(dòng)，測量精度低。

　　低頻矩形波勵磁，采用頻率為50/2~50/36Hz，抗工頻干擾，零點(diǎn)穩定性和測量精度提高。但勵磁頻率降低，會(huì )使儀表抗低頻干擾能力減弱，響應速度變慢。在測量泥漿等含固體顆粒和纖維流體及低電導率流體時(shí)，會(huì )產(chǎn)生電噪聲，使輸出信號擺動(dòng)不定。

　　雙頻矩形波勵磁，是由低頻和高頻矩形波疊加構成。不僅具有低頻矩形波勵磁的零點(diǎn)穩定性，又具有高頻矩形波勵磁對泥漿干擾和流體噪聲較強的抑制能力。

　　二、電磁流量計安裝時(shí)的一些注意事項

　?。?）水平或垂直安裝都可

　　在測量漿料時(shí)最好垂直安裝，流體自下而上流動(dòng)。這不僅保證測量管內充滿(mǎn)被測介質(zhì)，而且避免了水平安裝時(shí)電磁流量計下半部局部磨損和低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。

　?。?）安裝環(huán)境不能有太大震動(dòng)

　　管道系統有較強的震動(dòng)時(shí)，可在傳感器兩側的管道上加支撐。

　?。?）直管段要求

　　可確保電磁流量計的精確度。一般的電磁流量計要求上游側5D，下游側3D。精度高的儀表如光華愛(ài)爾美特IFM4080型，要求上游側10D，下游側2D。直管段不夠要求時(shí)，管內流速為非軸對稱(chēng)分布，測量將會(huì )引起誤差。

　?。?）周?chē)M量避免大電機、大變壓器，以免受到周?chē)臻g電磁波、大電機磁場(chǎng)的影響。

　?。?）接地

　　電磁流量計要求單獨接地。接地電阻小于10Ω以下。管道內若涂有絕緣層或非金屬管道，傳感器兩側應裝接地環(huán)。電磁流量計易受外界電磁干擾的影響。傳感器測量流量信號為mV級，以傳感器內流體電位為基準的，管道雜散電流對測量影響很大。因此，良好的接地很大程度決定測量的精確度。

　?。?）避免管內負壓，特別是PTFE聚四氟乙烯襯里。

　?。?）轉換器的安裝和連接電纜

　　分體型電磁流量計的轉換器和傳感器的距離受制于被測介質(zhì)電導率和信號電纜型號。被測流體電導率在一定范圍內，決定了傳感器與轉換器間電纜的最大長(cháng)度。電纜用制造廠(chǎng)隨儀表所附電纜型號。單層屏蔽電纜一般用于工業(yè)用水或酸堿液，通?？蓚?00m。介質(zhì)電導率低于100μs/cm時(shí)，需采用兩芯雙屏蔽的驅動(dòng)屏蔽電纜。電導率較低、傳輸距離較長(cháng)，也有規定用3層屏蔽電纜。

　　三、電磁流量計應用中常見(jiàn)故障及解決方法

　　鋁廠(chǎng)拜爾法精制車(chē)間現有的電磁流量計目前采用廈門(mén)精川生產(chǎn)的一體型電磁流量計。襯里選PTFE聚四氟乙烯。電極采用含鉬耐酸鋼材料，電極形式一般采用標準型電極，在測量赤泥且水平安裝時(shí)，采用刮刀式電極，勵磁方式為低頻矩形波勵磁。下面介紹幾個(gè)典型故障及處理方法。

　　3.1 測粗液時(shí)電磁流量顯示常為零

　　拜爾法粗液是經(jīng)沉降分離赤泥后的鋁酸鈉溶液，含微粒赤泥，易粘附。

　　電磁流量計無(wú)流量信號輸出的原因一般有：電源故障；液體流動(dòng)方向與傳感器標定方向不一致（單向測量），液體未充滿(mǎn)管道（傳感器安裝位置不妥）；傳感器零部件損壞或測量管道內壁有附著(zhù)；轉換器元器件損壞等。

　　粗液電磁流量計的安裝環(huán)境有6臺大的變頻電機且震動(dòng)強烈，流量計的電路板常有震壞現象。建議更換安裝位置或更換分體型電磁流量計，注意傳感器與轉換器間電纜型號和最大長(cháng)度，時(shí)常保證接地線(xiàn)良好接地。

　　3.2 測赤泥漿液時(shí)電磁流量計零點(diǎn)不穩定

　　赤泥是拜爾法生產(chǎn)氧化鋁在處理低硅鋁礦石時(shí)的產(chǎn)物，赤泥粒度較細，多數是小于20μm的細粒子。

　　電磁流量計零點(diǎn)不穩定的原因一般有：接地不完善，受外界干擾影響；流體電導率變化，使零點(diǎn)變動(dòng)，流動(dòng)時(shí)輸出晃動(dòng)；液體中含固相雜質(zhì)，管道內壁有沉積、電極污染；信號絕緣下降。

　　赤泥電磁流量計水平安裝，赤泥易粘附。選刮刀式電極，定期對電極進(jìn)行清理；將IFM4080K型電磁流量的放大器PCB板上的S1和S3兩點(diǎn)的半圓分別焊接起來(lái)（S1、S3用于空管切除，S1、S4用于空管指示），使輸出信號固定為零。

　　3.3 測硅渣流量時(shí)零點(diǎn)不穩定和輸出晃動(dòng)

　　3.3.1 硅渣流量計零點(diǎn)不穩定的處理方法：管道有震動(dòng)，查接地是否良好；放大器板的改變同赤泥流量計。

　　3.3.2 電磁流量計輸出晃動(dòng)的原因一般有：流體本身波動(dòng)；流體未充滿(mǎn)管或含有氣泡；外界雜散電流等電磁干擾；流體電導率不均勻或過(guò)低接近閥值；電極材料與流體不匹配；采用低頻矩形波勵磁的電磁流量計在測量含大顆?；蝾w粒含量過(guò)多的漿液時(shí)會(huì )造成輸出晃動(dòng)。

　?。?）硅渣流量計管線(xiàn)太長(cháng)（從種分到沉降距離約2km），管內可能存在脈動(dòng)情況。建議管道中加裝氣室等阻尼裝置、提高勵磁頻率或增加儀表阻尼時(shí)間。儀表參數設置a參數Fct3.02磁場(chǎng)頻率調整。磁場(chǎng)頻率一般有50Hz的1/2、1/6、1/8、1/36，從出廠(chǎng)時(shí)的1/6提高到1/2。b參數Fct1.02時(shí)間常數調整由出廠(chǎng)時(shí)3s改為20s。C參數Fct3.06應用參數調整由原來(lái)穩定STEADY改為脈動(dòng)FULSATING。

　?。?）硅渣是燒結法生產(chǎn)氧化鋁在處理高硅鋁礦石時(shí)的產(chǎn)物，顆粒度較赤泥大一些。在采用低頻勵磁的儀表時(shí)會(huì )引起輸出晃動(dòng)。建議增高頻率或選用雙頻勵磁的儀表。

　　四、結束語(yǔ)

　　綜上所述，技術(shù)人員只有熟悉了工藝流程和現場(chǎng)應用環(huán)境，掌握了電磁流量計的基礎知識，才能使電磁流量計得到合理使用和維護，發(fā)揮電磁流量計抗腐蝕、耐臟污、精度高、應用廣等優(yōu)勢。