關(guān)于法蘭式電磁流量計產(chǎn)生誤差的原因分析
點擊次數(shù)：3125 發(fā)布時間：2021-01-01 13:44:13
電磁流量傳感器被用于各種液體流量的測量，在目前的工業(yè)中有著廣泛的應用。例如酸、堿等腐蝕性的物質(zhì)，就可以通過電磁流量傳感器來測量其特定橫截面積管道內(nèi)的流量，不僅測量十分方便，還可以避免和腐蝕性的液體接觸，目前已經(jīng)形成獨特的應用領域。凱銘儀表是專業(yè)法蘭式電磁流量計生產(chǎn)廠家，產(chǎn)品穩(wěn)定可靠，質(zhì)優(yōu)價廉，生產(chǎn)的產(chǎn)品銷售遍及**各個省份，與**多家大中型化工、制藥，污水處理企業(yè)有著良好的合作關(guān)系。企業(yè)在多年的生產(chǎn)與維護過程中積累中許多寶貴的經(jīng)驗，為了幫助用戶深入地了解法蘭式電磁流量計的相關(guān)知識，撰此文介紹了法蘭式電磁流量計的結(jié)構(gòu)原理和特點，從三個方面分析法蘭式電磁流量計誤差產(chǎn)生的原因，并分析原因和解決的方法。
1、法蘭式電磁流量計的工作原理
法蘭式電磁流量計是一種新型的測量儀器，它主要是通過電磁感應來實現(xiàn)液體的流量測量。法蘭式電磁流量計不僅能夠測量蒸汽、純凈水、泥沙和礦漿等多種流體，而且測量的精度較高。在具體的應用中，法蘭式電磁流量計是根據(jù)導體切割磁線產(chǎn)生感應電勢的原理，當流體經(jīng)過特定管道時，就會形成管道兩端的電勢差，而且電勢差與流動的速度有直接的關(guān)系，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，就可以通過管道兩端的電勢差來計算出流體的流速。如圖1 所示，是法蘭式電磁流量計的結(jié)構(gòu)示意圖，*終是通過電極收集電子實現(xiàn)流量的測量。
2、法蘭式電磁流量計的主要特點
法蘭式電磁流量計的特點主要包括以下幾項：
1) 適用范圍較廣。法蘭式電磁流量計測量流體的流速不會受到溫度和粘度等因素的影響，而且由于測量管內(nèi)的流動無阻礙，所以對直管段的要求較低。而且，由于不直接和流體接觸，甚至是帶有泥沙的混合物也可以測量。因此法蘭式電磁流量計的適用范圍較廣，能應用于多種流體的流速測量。
2) 測量精度較高。法蘭式電磁流量計的測量精度較高，如果嚴格按照相應的標準執(zhí)行測量，并且保證測量環(huán)境符合要求，那么就可以得出精確的流體流速。在具體的使用中，可以根據(jù)具體的情況設定參數(shù)，其編程也能夠?qū)崿F(xiàn)個性化。特別是新穎的勵磁方式，可以進一步提高測量的準確性。在具體的應用中，法蘭式電磁流量計會顯示出毫伏級別的電勢差，計算的方式也較為系統(tǒng)，所以統(tǒng)計出的流體流量十分準確。
3) 使用壽命較長。法蘭式電磁流量計有自我診斷功能，而且其內(nèi)部可移動的部件較少，再加上管道內(nèi)沒有附加的壓力損失，所以使用壽命極長。一般安裝法蘭式電磁流量計后，還會增加相應的襯里保護電極，減少流體中腐蝕性物質(zhì)對法蘭式電磁流量計的損壞，所以其使用的壽命較長。
4) 可實現(xiàn)遠程操控。法蘭式電磁流量計的反應較為靈敏，而且可以把電信號通過轉(zhuǎn)換器輸出輸出為標準信號，實現(xiàn)遠距離的傳輸，這樣就方便了流速測量的控制。法蘭式電磁流量計的這一特點對于網(wǎng)絡化的管理有著極大的幫助，在很多環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，可以不必在設立專門的統(tǒng)計人員，減少了流量統(tǒng)計的成本，反饋也更加及時和準確。
3、誤差分析
法蘭式電磁流量計的測量精度較高，但是由于其使用的環(huán)境較為惡劣，所以很容易受到多種因素的影響，造成測量精度不高的問題。在實際應用中，受操作不當、設備選擇不合理、安裝不科學等因素的影響，使用法蘭式電磁流量計進行流量測量時產(chǎn)生測量誤差。下面從三個方面來分析造成法蘭式電磁流量計流量測量產(chǎn)生誤差原因。
3.1 選型不當
選型不當是造成法蘭式電磁流量計誤差的主要原因之一，在很多情況下法蘭式電磁流量計的流速測量范圍與實際流速不匹配，而且管道的內(nèi)徑匹配也有相應的問題，這就會造成統(tǒng)計出的數(shù)據(jù)不精確。另外，在法蘭式電磁流量計中，為了避免電極與腐蝕性的液體接觸，會采用襯里保護，而很多使用中卻沒有考慮到這方面的原因，選擇的電極與襯里不恰當，在使用中會因為磨損、變形、腐蝕和結(jié)垢等原因造成內(nèi)部襯里的變形，這也會產(chǎn)生相應的誤差。
法蘭式電磁流量計的勵磁方式有多種，不同的勵磁方式應用范圍不同，有的容易產(chǎn)生干擾電流，而有的會引起零點的波動。在選擇的時候需要根據(jù)具體的測量流體來確定，一般情況下都要保持電壓和頻率的穩(wěn)定，這樣磁場才能夠盡量的恒定，測量的誤差也更低。然而在一些情況下，法蘭式電磁流量計的勵磁方式選擇不當，導致磁場發(fā)生紊亂，因此測量出的數(shù)據(jù)存在一定偏差。在一些應用的情況中，流體是固液混合體，這種流體的測量較為復雜，不能選用單向的法蘭式電磁流量計，而應該采用固液分離段安裝傳感器的方式。很多應用情況下忽視了這一問題，進而引起測量的誤差。
3.2 待測液體的影響
由于法蘭式電磁流量計*主要的作用就是統(tǒng)計流體的流量，而流體的情況可能十分復雜，所以待測液體也會引起法蘭式電磁流量計測量的誤差，主要原因和應對措施如下：
1) 待測液體的電導率過大或過低。如果待測液體的電導率過大，那么測量的數(shù)值就會出現(xiàn)明顯的波動，造成控制系統(tǒng)的紊亂，進而影響到測量的精度。如果待測液體的電導率較低，電極的正常輸出就得不到保證，很多情況下法蘭式電磁流量計統(tǒng)計不到相應的數(shù)據(jù)，直接影響到測量的精度。針對這種情況，一般要進行法蘭式電磁流量計的分類選擇，并且安裝直管段，這樣才能夠更精確的統(tǒng)計流體的流速。
2) 流體中含有大量氣泡。氣泡會影響到法蘭式電磁流量計的測量精度，因為氣體本是溶解在液體中的，但是很可能在流動的過程中游離出來形成氣泡，這些氣泡的密度與流體存在較大的差異，因此會影響到測量的精度。而且，直徑過大的氣泡還會造成測量顯示的波動，得出的數(shù)據(jù)并不具有代表性。針對這種情況，可以在法蘭式電磁流量計附近安裝集氣裝置，同時保證法蘭式電磁流量計安裝在泵的下游和控制閥的上游，減小氣泡對法蘭式電磁流量計測量精度的影響。
3) 被測液體的電導率的變化。被測液體很可能在運輸?shù)倪^程中電導率發(fā)生變化，這就會直接影響到測量的精度。因為電導率會直接決定法蘭式電磁流量計兩端的電勢差，如果他在流動的過程中電導率不是恒定值，那么測出來的數(shù)值就會存在明顯的偏差。當然，這種情況出現(xiàn)的一般較少，如果出現(xiàn)這種情況，則可以采用其他原理的流浪記來進行測量，避免測量的精度影響到結(jié)果的準確性。
4) 沉淀物的影響。一般的流體都并不是純潔的液體，所以其內(nèi)部含有多種雜質(zhì)，很容易在流動的過程中產(chǎn)生沉淀，污染到法蘭式電磁流量計的電極，進而使得法蘭式電磁流量計的測量精度受到影響。為了解決這一問題，*先可以在可控的范圍內(nèi)提高液體的流速，減少雜質(zhì)的沉淀。另外，還可以采用聚四氟乙烯等材料來作為襯里保護法蘭式電磁流量計的電極，以此來提高精度。當然，*好的方式就是定期的清理法蘭式電磁流量計，這樣才能*大程度的保證其測量精度。
3.3 外部干擾
來自于外部的干擾也可能會影響到法蘭式電磁流量計的精度，具體原因和解決措施如下：
1) 轉(zhuǎn)換器與傳感器的線纜較長。在電磁環(huán)境下，如果傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的線纜長度較大，那么就會產(chǎn)生相應的干擾，這些干擾會直接體現(xiàn)在測量器上，其數(shù)值表現(xiàn)出非線性的變化。針對這一問題，可以采用屏蔽的方式來降低干擾的影響，在接地管內(nèi)，獨引入電纜，并且合理的縮短電纜的長度，這樣就能夠使磁場干擾降到*低。
2) 法蘭式電磁流量計的接地電阻過大。法蘭式電磁流量計的輸出信號很小，因為它只是流體中所帶電子造成的電勢差，一般只有幾毫伏，所以抗干擾能力較弱。為了解決這一問題，通常法蘭式電磁流量計的零電位需要可靠的接地，保證其內(nèi)阻較小，同時還要在法蘭式電磁流量計的內(nèi)壁涂抹相應的絕緣物質(zhì)，這樣才能保證法蘭式電磁流量計的獨立性，減少各種干擾對測量精度的影響。
3) 法蘭式電磁流量計的勵磁圈不對稱。法蘭式電磁流量計的精度較高，這依賴于勵磁圈的對稱性，如果法蘭式電磁流量計內(nèi)部的勵磁圈不對稱，在測量的過程中就會產(chǎn)生電勢的偏差，這將直接導致測量結(jié)果不準確。針對這一問題，需要確保法蘭式電磁流量計的質(zhì)量，*好進行使用前的測試。當然，還可以在法蘭式電磁流量計的安裝地增加防震動的保護，這樣儀表的工作環(huán)境才能得到有效的保障，進而有效的提高法蘭式電磁流量計的測量精度。
法蘭式電磁流量計在使用中會受到外部因素的影響，但是可以通過針對性的分析與采取措施來降低外部因素對法蘭式電磁流量計精度的影響。上述的幾點為法蘭式電磁流量計在使用中的主要影響因素，當然也有其他的因素存在。使用者可以根據(jù)自己的實際使用情況進行判定，提前做好預防的措施，并且預先進行調(diào)試與評估，待滿足要求后再投入使用，這樣就可以降低干擾，提高電磁流量次統(tǒng)計流量的精度。
4、結(jié)語
在當前的工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要用到流體流速的測量，而且一些流體具有較強的腐蝕性，無法直接和其接觸，這就增加了工作的難度。法蘭式電磁流量計的出現(xiàn)很好的解決了上述的問題，它通過流體中的電子形成電勢差來計算流速，不僅適用的范圍較廣，而且測量的精度較高，對工業(yè)生產(chǎn)有著重要的幫助。但是，在法蘭式電磁流量計的具體使用中，還會產(chǎn)生一定的誤差。基于此，本文從法蘭式電磁流量計的工作原理入手，*先分析了法蘭式電磁流量計的特點，然后針對性的探討法蘭式電磁流量計產(chǎn)生誤差的原因，并且探討了相應的解決措施，希望可以給法蘭式電磁流量計的合理使用提供一定的參考意見，推動該項技術(shù)的長遠發(fā)展。
1、法蘭式電磁流量計的工作原理
法蘭式電磁流量計是一種新型的測量儀器，它主要是通過電磁感應來實現(xiàn)液體的流量測量。法蘭式電磁流量計不僅能夠測量蒸汽、純凈水、泥沙和礦漿等多種流體，而且測量的精度較高。在具體的應用中，法蘭式電磁流量計是根據(jù)導體切割磁線產(chǎn)生感應電勢的原理，當流體經(jīng)過特定管道時，就會形成管道兩端的電勢差，而且電勢差與流動的速度有直接的關(guān)系，經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化，就可以通過管道兩端的電勢差來計算出流體的流速。如圖1 所示，是法蘭式電磁流量計的結(jié)構(gòu)示意圖，*終是通過電極收集電子實現(xiàn)流量的測量。
2、法蘭式電磁流量計的主要特點
法蘭式電磁流量計的特點主要包括以下幾項：
1) 適用范圍較廣。法蘭式電磁流量計測量流體的流速不會受到溫度和粘度等因素的影響，而且由于測量管內(nèi)的流動無阻礙，所以對直管段的要求較低。而且，由于不直接和流體接觸，甚至是帶有泥沙的混合物也可以測量。因此法蘭式電磁流量計的適用范圍較廣，能應用于多種流體的流速測量。
2) 測量精度較高。法蘭式電磁流量計的測量精度較高，如果嚴格按照相應的標準執(zhí)行測量，并且保證測量環(huán)境符合要求，那么就可以得出精確的流體流速。在具體的使用中，可以根據(jù)具體的情況設定參數(shù)，其編程也能夠?qū)崿F(xiàn)個性化。特別是新穎的勵磁方式，可以進一步提高測量的準確性。在具體的應用中，法蘭式電磁流量計會顯示出毫伏級別的電勢差，計算的方式也較為系統(tǒng)，所以統(tǒng)計出的流體流量十分準確。
3) 使用壽命較長。法蘭式電磁流量計有自我診斷功能，而且其內(nèi)部可移動的部件較少，再加上管道內(nèi)沒有附加的壓力損失，所以使用壽命極長。一般安裝法蘭式電磁流量計后，還會增加相應的襯里保護電極，減少流體中腐蝕性物質(zhì)對法蘭式電磁流量計的損壞，所以其使用的壽命較長。
4) 可實現(xiàn)遠程操控。法蘭式電磁流量計的反應較為靈敏，而且可以把電信號通過轉(zhuǎn)換器輸出輸出為標準信號，實現(xiàn)遠距離的傳輸，這樣就方便了流速測量的控制。法蘭式電磁流量計的這一特點對于網(wǎng)絡化的管理有著極大的幫助，在很多環(huán)境較為惡劣的地區(qū)，可以不必在設立專門的統(tǒng)計人員，減少了流量統(tǒng)計的成本，反饋也更加及時和準確。
3、誤差分析
法蘭式電磁流量計的測量精度較高，但是由于其使用的環(huán)境較為惡劣，所以很容易受到多種因素的影響，造成測量精度不高的問題。在實際應用中，受操作不當、設備選擇不合理、安裝不科學等因素的影響，使用法蘭式電磁流量計進行流量測量時產(chǎn)生測量誤差。下面從三個方面來分析造成法蘭式電磁流量計流量測量產(chǎn)生誤差原因。
3.1 選型不當
選型不當是造成法蘭式電磁流量計誤差的主要原因之一，在很多情況下法蘭式電磁流量計的流速測量范圍與實際流速不匹配，而且管道的內(nèi)徑匹配也有相應的問題，這就會造成統(tǒng)計出的數(shù)據(jù)不精確。另外，在法蘭式電磁流量計中，為了避免電極與腐蝕性的液體接觸，會采用襯里保護，而很多使用中卻沒有考慮到這方面的原因，選擇的電極與襯里不恰當，在使用中會因為磨損、變形、腐蝕和結(jié)垢等原因造成內(nèi)部襯里的變形，這也會產(chǎn)生相應的誤差。
法蘭式電磁流量計的勵磁方式有多種，不同的勵磁方式應用范圍不同，有的容易產(chǎn)生干擾電流，而有的會引起零點的波動。在選擇的時候需要根據(jù)具體的測量流體來確定，一般情況下都要保持電壓和頻率的穩(wěn)定，這樣磁場才能夠盡量的恒定，測量的誤差也更低。然而在一些情況下，法蘭式電磁流量計的勵磁方式選擇不當，導致磁場發(fā)生紊亂，因此測量出的數(shù)據(jù)存在一定偏差。在一些應用的情況中，流體是固液混合體，這種流體的測量較為復雜，不能選用單向的法蘭式電磁流量計，而應該采用固液分離段安裝傳感器的方式。很多應用情況下忽視了這一問題，進而引起測量的誤差。
3.2 待測液體的影響
由于法蘭式電磁流量計*主要的作用就是統(tǒng)計流體的流量，而流體的情況可能十分復雜，所以待測液體也會引起法蘭式電磁流量計測量的誤差，主要原因和應對措施如下：
1) 待測液體的電導率過大或過低。如果待測液體的電導率過大，那么測量的數(shù)值就會出現(xiàn)明顯的波動，造成控制系統(tǒng)的紊亂，進而影響到測量的精度。如果待測液體的電導率較低，電極的正常輸出就得不到保證，很多情況下法蘭式電磁流量計統(tǒng)計不到相應的數(shù)據(jù)，直接影響到測量的精度。針對這種情況，一般要進行法蘭式電磁流量計的分類選擇，并且安裝直管段，這樣才能夠更精確的統(tǒng)計流體的流速。
2) 流體中含有大量氣泡。氣泡會影響到法蘭式電磁流量計的測量精度，因為氣體本是溶解在液體中的，但是很可能在流動的過程中游離出來形成氣泡，這些氣泡的密度與流體存在較大的差異，因此會影響到測量的精度。而且，直徑過大的氣泡還會造成測量顯示的波動，得出的數(shù)據(jù)并不具有代表性。針對這種情況，可以在法蘭式電磁流量計附近安裝集氣裝置，同時保證法蘭式電磁流量計安裝在泵的下游和控制閥的上游，減小氣泡對法蘭式電磁流量計測量精度的影響。
3) 被測液體的電導率的變化。被測液體很可能在運輸?shù)倪^程中電導率發(fā)生變化，這就會直接影響到測量的精度。因為電導率會直接決定法蘭式電磁流量計兩端的電勢差，如果他在流動的過程中電導率不是恒定值，那么測出來的數(shù)值就會存在明顯的偏差。當然，這種情況出現(xiàn)的一般較少，如果出現(xiàn)這種情況，則可以采用其他原理的流浪記來進行測量，避免測量的精度影響到結(jié)果的準確性。
4) 沉淀物的影響。一般的流體都并不是純潔的液體，所以其內(nèi)部含有多種雜質(zhì)，很容易在流動的過程中產(chǎn)生沉淀，污染到法蘭式電磁流量計的電極，進而使得法蘭式電磁流量計的測量精度受到影響。為了解決這一問題，*先可以在可控的范圍內(nèi)提高液體的流速，減少雜質(zhì)的沉淀。另外，還可以采用聚四氟乙烯等材料來作為襯里保護法蘭式電磁流量計的電極，以此來提高精度。當然，*好的方式就是定期的清理法蘭式電磁流量計，這樣才能*大程度的保證其測量精度。
3.3 外部干擾
來自于外部的干擾也可能會影響到法蘭式電磁流量計的精度，具體原因和解決措施如下：
1) 轉(zhuǎn)換器與傳感器的線纜較長。在電磁環(huán)境下，如果傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的線纜長度較大，那么就會產(chǎn)生相應的干擾，這些干擾會直接體現(xiàn)在測量器上，其數(shù)值表現(xiàn)出非線性的變化。針對這一問題，可以采用屏蔽的方式來降低干擾的影響，在接地管內(nèi)，獨引入電纜，并且合理的縮短電纜的長度，這樣就能夠使磁場干擾降到*低。
2) 法蘭式電磁流量計的接地電阻過大。法蘭式電磁流量計的輸出信號很小，因為它只是流體中所帶電子造成的電勢差，一般只有幾毫伏，所以抗干擾能力較弱。為了解決這一問題，通常法蘭式電磁流量計的零電位需要可靠的接地，保證其內(nèi)阻較小，同時還要在法蘭式電磁流量計的內(nèi)壁涂抹相應的絕緣物質(zhì)，這樣才能保證法蘭式電磁流量計的獨立性，減少各種干擾對測量精度的影響。
3) 法蘭式電磁流量計的勵磁圈不對稱。法蘭式電磁流量計的精度較高，這依賴于勵磁圈的對稱性，如果法蘭式電磁流量計內(nèi)部的勵磁圈不對稱，在測量的過程中就會產(chǎn)生電勢的偏差，這將直接導致測量結(jié)果不準確。針對這一問題，需要確保法蘭式電磁流量計的質(zhì)量，*好進行使用前的測試。當然，還可以在法蘭式電磁流量計的安裝地增加防震動的保護，這樣儀表的工作環(huán)境才能得到有效的保障，進而有效的提高法蘭式電磁流量計的測量精度。
法蘭式電磁流量計在使用中會受到外部因素的影響，但是可以通過針對性的分析與采取措施來降低外部因素對法蘭式電磁流量計精度的影響。上述的幾點為法蘭式電磁流量計在使用中的主要影響因素，當然也有其他的因素存在。使用者可以根據(jù)自己的實際使用情況進行判定，提前做好預防的措施，并且預先進行調(diào)試與評估，待滿足要求后再投入使用，這樣就可以降低干擾，提高電磁流量次統(tǒng)計流量的精度。
4、結(jié)語
在當前的工業(yè)生產(chǎn)中，有很多地方需要用到流體流速的測量，而且一些流體具有較強的腐蝕性，無法直接和其接觸，這就增加了工作的難度。法蘭式電磁流量計的出現(xiàn)很好的解決了上述的問題，它通過流體中的電子形成電勢差來計算流速，不僅適用的范圍較廣，而且測量的精度較高，對工業(yè)生產(chǎn)有著重要的幫助。但是，在法蘭式電磁流量計的具體使用中，還會產(chǎn)生一定的誤差。基于此，本文從法蘭式電磁流量計的工作原理入手，*先分析了法蘭式電磁流量計的特點，然后針對性的探討法蘭式電磁流量計產(chǎn)生誤差的原因，并且探討了相應的解決措施，希望可以給法蘭式電磁流量計的合理使用提供一定的參考意見，推動該項技術(shù)的長遠發(fā)展。