電磁流量計對常用介質(zhì)的要求及功能說明
使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差甚至不能使用,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(dǎo)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(dǎo)率低5×10-8S/cm的液體。
電磁流量計的工作原理是基于所測介質(zhì)是具有導(dǎo)電性,就是所說的電導(dǎo)率,介質(zhì)導(dǎo)電性跟溫度和介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)的摻雜程度也密切相關(guān)。
摻雜程度
固態(tài)半導(dǎo)體的摻雜程度會造成電導(dǎo)率很大的變化。增加摻雜程度會造成電導(dǎo)率增高。水溶液的電導(dǎo)率高低相依于其內(nèi)含溶質(zhì)鹽的濃度,或其它會分解為電解質(zhì)的化學(xué)雜質(zhì)。水樣本的電導(dǎo)率是測量水的含鹽成分、含離子成分、含雜質(zhì)成分等等的重要指標(biāo)。水越純凈,電導(dǎo)率越低(電阻率越高)。水的電導(dǎo)率時常以電導(dǎo)系數(shù)來紀(jì)錄;電導(dǎo)系數(shù)是水在 25°C 溫度的電導(dǎo)率。
市場上通用型電磁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。精度高的衛(wèi)生型電磁流量計基本誤差為(±0.5%~±1%)R,精度低的儀表則為(±1.5%~±2.5%)FS,兩種流量計價格相差1~2倍。因此測量精度要求不是很高的場所選用精度儀表在經(jīng)濟上是不合算的,例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的,只要求可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場所。
有些型號衛(wèi)生型電磁流量計聲稱有的高度,基本誤差僅(±0.2%~±0.3%)R,但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件,例如環(huán)境溫度20~22℃,前后直管段長度要求分別大于10D和3D(通常為5D和2D),甚至提出流量傳感器要與前后直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實流校準(zhǔn),以減少夾裝影響。因此在多種型號選擇比較高時不要單純只看流量計指標(biāo),要詳細閱讀制造廠樣本或說明書做綜合分析。
工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/cm之間,使用不存在問題,低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較高低,認為不能使用,然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的情況,這類雜質(zhì)增加了介質(zhì)的電導(dǎo)率。對于水溶液,資料中的電導(dǎo)率是用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(dǎo)率將比查得的重要,也有利于流量測量。
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;多功能衛(wèi)生型電磁流量計有測雙向流、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、流量顯示和總量計算、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),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場總線等。
溫度
電導(dǎo)率與溫度具有很大相關(guān)性。金屬的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而減小。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而增加。在一段溫度值域內(nèi),電導(dǎo)率可以被近似為與溫度成正比。為了要比較物質(zhì)在不同溫度狀況的電導(dǎo)率,必須設(shè)定一個共同的參考溫度。電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)性,時??梢员磉_為,電導(dǎo)率對上溫度線圖的斜率。
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