關(guān)于法蘭式電磁流量計產(chǎn)生誤差的原因分析
點(diǎn)擊次數：1751 發(fā)布時(shí)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(zhù)廣泛的應用。例如酸、堿等腐蝕性的物質(zhì)，就可以通過(guò)電磁流量傳感器來(lái)測量其特定橫截面積管道內的流量，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(lǐng)域。凱銘儀表是專(zhuān)業(yè)法蘭式電磁流量計生產(chǎn)廠(chǎng)家，產(chǎn)品穩定可靠，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，生產(chǎn)的產(chǎn)品銷(xiāo)售遍及全國各個(gè)省份，與全國多家大中型化工、制藥，污水處理企業(yè)有著(zhù)良好的合作關(guān)系。企業(yè)在多年的生產(chǎn)與維護過(guò)程中積累中許多寶貴的經(jīng)驗，為了幫助用戶(hù)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構原理和特點(diǎn)，從三個(gè)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?jì)x器，它主要是通過(guò)電磁感應來(lái)實(shí)現液體的流量測量。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導體切割磁線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢的原理，當流體經(jīng)過(guò)特定管道時(shí)，就會(huì )形成管道兩端的電勢差，而且電勢差與流動(dòng)的速度有直接的關(guān)系，經(jīng)過(guò)一系列的轉化，就可以通過(guò)管道兩端的電勢差來(lái)計算出流體的流速。如圖1 所示，是法蘭式電磁流量計的結構示意圖，最終是通過(guò)電極收集電子實(shí)現流量的測量。
2、法蘭式電磁流量計的主要特點(diǎn)
法蘭式電磁流量計的特點(diǎn)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(huì )受到溫度和粘度等因素的影響，而且由于測量管內的流動(dòng)無(wú)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，可以根據具體的情況設定參數，其編程也能夠實(shí)現個(gè)性化。特別是新穎的勵磁方式，可以進(jìn)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(huì )顯示出毫伏級別的電勢差，計算的方式也較為系統，所以統計出的流體流量十分準確。
3) 使用壽命較長(cháng)。法蘭式電磁流量計有自我診斷功能，而且其內部可移動(dòng)的部件較少，再加上管道內沒(méi)有附加的壓力損失，所以使用壽命極長(cháng)。一般安裝法蘭式電磁流量計后，還會(huì )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(cháng)。
4) 可實(shí)現遠程操控。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(guò)轉換器輸出輸出為標準信號，實(shí)現遠距離的傳輸，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(diǎn)對于網(wǎng)絡(luò )化的管理有著(zhù)極大的幫助，在很多環(huán)境較為惡劣的地區，可以不必在設立專(zhuān)門(mén)的統計人員，減少了流量統計的成本，反饋也更加及時(shí)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(wèn)題。在實(shí)際應用中，受操作不當、設備選擇不合理、安裝不科學(xué)等因素的影響，使用法蘭式電磁流量計進(jìn)行流量測量時(shí)產(chǎn)生測量誤差。下面從三個(gè)方面來(lái)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(shí)際流速不匹配，而且管道的內徑匹配也有相應的問(wèn)題，這就會(huì )造成統計出的數據不精確。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(huì )采用襯里保護，而很多使用中卻沒(méi)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(huì )因為磨損、變形、腐蝕和結垢等原因造成內部襯里的變形，這也會(huì )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(huì )引起零點(diǎn)的波動(dòng)。在選擇的時(shí)候需要根據具體的測量流體來(lái)確定，一般情況下都要保持電壓和頻率的穩定，這樣磁場(chǎng)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(chǎng)發(fā)生紊亂，因此測量出的數據存在一定偏差。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(wèn)題，進(jìn)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最主要的作用就是統計流體的流量，而流體的情況可能十分復雜，所以待測液體也會(huì )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(guò)大或過(guò)低。如果待測液體的電導率過(guò)大，那么測量的數值就會(huì )出現明顯的波動(dòng)，造成控制系統的紊亂，進(jìn)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計不到相應的數據，直接影響到測量的精度。針對這種情況，一般要進(jìn)行法蘭式電磁流量計的分類(lèi)選擇，并且安裝直管段，這樣才能夠更精確的統計流體的流速。
2) 流體中含有大量氣泡。氣泡會(huì )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(dòng)的過(guò)程中游離出來(lái)形成氣泡，這些氣泡的密度與流體存在較大的差異，因此會(huì )影響到測量的精度。而且，直徑過(guò)大的氣泡還會(huì )造成測量顯示的波動(dòng)，得出的數據并不具有代表性。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(shí)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的過(guò)程中電導率發(fā)生變化，這就會(huì )直接影響到測量的精度。因為電導率會(huì )直接決定法蘭式電磁流量計兩端的電勢差，如果他在流動(dòng)的過(guò)程中電導率不是恒定值，那么測出來(lái)的數值就會(huì )存在明顯的偏差。當然，這種情況出現的一般較少，如果出現這種情況，則可以采用其他原理的流浪記來(lái)進(jìn)行測量，避免測量的精度影響到結果的準確性。
4) 沉淀物的影響。一般的流體都并不是純潔的液體，所以其內部含有多種雜質(zhì)，很容易在流動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生沉淀，污染到法蘭式電磁流量計的電極，進(jìn)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(wèn)題，首先可以在可控的范圍內提高液體的流速，減少雜質(zhì)的沉淀。另外，還可以采用聚四氟乙烯等材料來(lái)作為襯里保護法蘭式電磁流量計的電極，以此來(lái)提高精度。當然，最好的方式就是定期的清理法蘭式電磁流量計，這樣才能最大程度的保證其測量精度。
3.3 外部干擾
來(lái)自于外部的干擾也可能會(huì )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) 轉換器與傳感器的線(xiàn)纜較長(cháng)。在電磁環(huán)境下，如果傳感器與轉換器之間的線(xiàn)纜長(cháng)度較大，那么就會(huì )產(chǎn)生相應的干擾，這些干擾會(huì )直接體現在測量器上，其數值表現出非線(xiàn)性的變化。針對這一問(wèn)題，可以采用屏蔽的方式來(lái)降低干擾的影響，在接地管內，獨引入電纜，并且合理的縮短電纜的長(cháng)度，這樣就能夠使磁場(chǎng)干擾降到最低。
2) 法蘭式電磁流量計的接地電阻過(guò)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(wèn)題，通常法蘭式電磁流量計的零電位需要可靠的接地，保證其內阻較小，同時(shí)還要在法蘭式電磁流量計的內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(chēng)。法蘭式電磁流量計的精度較高，這依賴(lài)于勵磁圈的對稱(chēng)性，如果法蘭式電磁流量計內部的勵磁圈不對稱(chēng)，在測量的過(guò)程中就會(huì )產(chǎn)生電勢的偏差，這將直接導致測量結果不準確。針對這一問(wèn)題，需要確保法蘭式電磁流量計的質(zhì)量，最好進(jìn)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(dòng)的保護，這樣儀表的工作環(huán)境才能得到有效的保障，進(jìn)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(huì )受到外部因素的影響，但是可以通過(guò)針對性的分析與采取措施來(lái)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(diǎn)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。使用者可以根據自己的實(shí)際使用情況進(jìn)行判定，提前做好預防的措施，并且預先進(jìn)行調試與評估，待滿(mǎn)足要求后再投入使用，這樣就可以降低干擾，提高電磁流量次統計流量的精度。
4、結語(yǔ)
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(wú)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很好的解決了上述的問(wèn)題，它通過(guò)流體中的電子形成電勢差來(lái)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(zhù)重要的幫助。但是，在法蘭式電磁流量計的具體使用中，還會(huì )產(chǎn)生一定的誤差?；诖?，本文從法蘭式電磁流量計的工作原理入手，首先分析了法蘭式電磁流量計的特點(diǎn)，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(jiàn)，推動(dòng)該項技術(shù)的長(cháng)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?jì)x器，它主要是通過(guò)電磁感應來(lái)實(shí)現液體的流量測量。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導體切割磁線(xiàn)產(chǎn)生感應電勢的原理，當流體經(jīng)過(guò)特定管道時(shí)，就會(huì )形成管道兩端的電勢差，而且電勢差與流動(dòng)的速度有直接的關(guān)系，經(jīng)過(guò)一系列的轉化，就可以通過(guò)管道兩端的電勢差來(lái)計算出流體的流速。如圖1 所示，是法蘭式電磁流量計的結構示意圖，最終是通過(guò)電極收集電子實(shí)現流量的測量。
2、法蘭式電磁流量計的主要特點(diǎn)
法蘭式電磁流量計的特點(diǎn)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(huì )受到溫度和粘度等因素的影響，而且由于測量管內的流動(dòng)無(wú)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，可以根據具體的情況設定參數，其編程也能夠實(shí)現個(gè)性化。特別是新穎的勵磁方式，可以進(jìn)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(huì )顯示出毫伏級別的電勢差，計算的方式也較為系統，所以統計出的流體流量十分準確。
3) 使用壽命較長(cháng)。法蘭式電磁流量計有自我診斷功能，而且其內部可移動(dòng)的部件較少，再加上管道內沒(méi)有附加的壓力損失，所以使用壽命極長(cháng)。一般安裝法蘭式電磁流量計后，還會(huì )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(cháng)。
4) 可實(shí)現遠程操控。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(guò)轉換器輸出輸出為標準信號，實(shí)現遠距離的傳輸，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(diǎn)對于網(wǎng)絡(luò )化的管理有著(zhù)極大的幫助，在很多環(huán)境較為惡劣的地區，可以不必在設立專(zhuān)門(mén)的統計人員，減少了流量統計的成本，反饋也更加及時(shí)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(wèn)題。在實(shí)際應用中，受操作不當、設備選擇不合理、安裝不科學(xué)等因素的影響，使用法蘭式電磁流量計進(jìn)行流量測量時(shí)產(chǎn)生測量誤差。下面從三個(gè)方面來(lái)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(shí)際流速不匹配，而且管道的內徑匹配也有相應的問(wèn)題，這就會(huì )造成統計出的數據不精確。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(huì )采用襯里保護，而很多使用中卻沒(méi)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(huì )因為磨損、變形、腐蝕和結垢等原因造成內部襯里的變形，這也會(huì )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(huì )引起零點(diǎn)的波動(dòng)。在選擇的時(shí)候需要根據具體的測量流體來(lái)確定，一般情況下都要保持電壓和頻率的穩定，這樣磁場(chǎng)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(chǎng)發(fā)生紊亂，因此測量出的數據存在一定偏差。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(wèn)題，進(jìn)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最主要的作用就是統計流體的流量，而流體的情況可能十分復雜，所以待測液體也會(huì )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(guò)大或過(guò)低。如果待測液體的電導率過(guò)大，那么測量的數值就會(huì )出現明顯的波動(dòng)，造成控制系統的紊亂，進(jìn)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計不到相應的數據，直接影響到測量的精度。針對這種情況，一般要進(jìn)行法蘭式電磁流量計的分類(lèi)選擇，并且安裝直管段，這樣才能夠更精確的統計流體的流速。
2) 流體中含有大量氣泡。氣泡會(huì )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(dòng)的過(guò)程中游離出來(lái)形成氣泡，這些氣泡的密度與流體存在較大的差異，因此會(huì )影響到測量的精度。而且，直徑過(guò)大的氣泡還會(huì )造成測量顯示的波動(dòng)，得出的數據并不具有代表性。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(shí)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的過(guò)程中電導率發(fā)生變化，這就會(huì )直接影響到測量的精度。因為電導率會(huì )直接決定法蘭式電磁流量計兩端的電勢差，如果他在流動(dòng)的過(guò)程中電導率不是恒定值，那么測出來(lái)的數值就會(huì )存在明顯的偏差。當然，這種情況出現的一般較少，如果出現這種情況，則可以采用其他原理的流浪記來(lái)進(jìn)行測量，避免測量的精度影響到結果的準確性。
4) 沉淀物的影響。一般的流體都并不是純潔的液體，所以其內部含有多種雜質(zhì)，很容易在流動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生沉淀，污染到法蘭式電磁流量計的電極，進(jìn)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(wèn)題，首先可以在可控的范圍內提高液體的流速，減少雜質(zhì)的沉淀。另外，還可以采用聚四氟乙烯等材料來(lái)作為襯里保護法蘭式電磁流量計的電極，以此來(lái)提高精度。當然，最好的方式就是定期的清理法蘭式電磁流量計，這樣才能最大程度的保證其測量精度。
3.3 外部干擾
來(lái)自于外部的干擾也可能會(huì )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) 轉換器與傳感器的線(xiàn)纜較長(cháng)。在電磁環(huán)境下，如果傳感器與轉換器之間的線(xiàn)纜長(cháng)度較大，那么就會(huì )產(chǎn)生相應的干擾，這些干擾會(huì )直接體現在測量器上，其數值表現出非線(xiàn)性的變化。針對這一問(wèn)題，可以采用屏蔽的方式來(lái)降低干擾的影響，在接地管內，獨引入電纜，并且合理的縮短電纜的長(cháng)度，這樣就能夠使磁場(chǎng)干擾降到最低。
2) 法蘭式電磁流量計的接地電阻過(guò)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(wèn)題，通常法蘭式電磁流量計的零電位需要可靠的接地，保證其內阻較小，同時(shí)還要在法蘭式電磁流量計的內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(chēng)。法蘭式電磁流量計的精度較高，這依賴(lài)于勵磁圈的對稱(chēng)性，如果法蘭式電磁流量計內部的勵磁圈不對稱(chēng)，在測量的過(guò)程中就會(huì )產(chǎn)生電勢的偏差，這將直接導致測量結果不準確。針對這一問(wèn)題，需要確保法蘭式電磁流量計的質(zhì)量，最好進(jìn)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(dòng)的保護，這樣儀表的工作環(huán)境才能得到有效的保障，進(jìn)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(huì )受到外部因素的影響，但是可以通過(guò)針對性的分析與采取措施來(lái)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(diǎn)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。使用者可以根據自己的實(shí)際使用情況進(jìn)行判定，提前做好預防的措施，并且預先進(jìn)行調試與評估，待滿(mǎn)足要求后再投入使用，這樣就可以降低干擾，提高電磁流量次統計流量的精度。
4、結語(yǔ)
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(wú)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很好的解決了上述的問(wèn)題，它通過(guò)流體中的電子形成電勢差來(lái)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(zhù)重要的幫助。但是，在法蘭式電磁流量計的具體使用中，還會(huì )產(chǎn)生一定的誤差?；诖?，本文從法蘭式電磁流量計的工作原理入手，首先分析了法蘭式電磁流量計的特點(diǎn)，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(jiàn)，推動(dòng)該項技術(shù)的長(cháng)遠發(fā)展。