電磁流量計(jì)在硝酸磷肥裝置中應(yīng)用

一、電磁流量計(jì)的工作原理、分類及特點(diǎn)
1、電磁流量計(jì)的工作原理 是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)，與流動(dòng)垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì), 電動(dòng)勢(shì)的方向按弗來明右手規(guī)則，其值如下式：
 
液體的體積流量(qv)為： 
 
    電磁流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如圖2，測(cè)量管上下裝有激磁線圈，通激磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。 
 
2、電磁流量計(jì)的類型 
電磁流量計(jì)分類如下： 
1)按激磁電流方式劃分，有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。 
2)按輸出信號(hào)連線和激磁(或電源)連線的制式分類，有四線制和二線制。 
3)按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類，有分離(體)型和一體型。 
4)按流量傳感器與管道連接方法分類，有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。 
5)按用途分類，有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。 
二、電磁流量計(jì)的選用 
電磁流量計(jì)選擇時(shí)主要應(yīng)依據(jù)以下原則： 
1)根據(jù)一體型和分離(體)型電磁流量計(jì)的特點(diǎn)，選擇合適的類型。一體式電磁流量計(jì)安裝及電纜敷設(shè)方便，但精度較低，適用于測(cè)量精度要求不是很高的場(chǎng)合；分體式電磁流量計(jì)精度較高，但安裝、電纜敷設(shè)要求較嚴(yán)格，適宜于測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合，或測(cè)量管道位于地面以下或半空中的測(cè)量場(chǎng)合(將傳感器安裝于測(cè)量管道，轉(zhuǎn)換器安裝于地面或便于維護(hù)的場(chǎng)所)。由于硝酸磷肥裝置工藝對(duì)大多數(shù)流量計(jì)精度的要求不是很高，故技改或新增的電磁流量計(jì)大多選用一體型電磁流量計(jì)，用于計(jì)量核算的2臺(tái)電磁流量計(jì)選用分離型電磁流量計(jì)。 
2)選用合適的電極形式。對(duì)于不存在結(jié)晶、不粘污電極的潔凈介質(zhì)，選用標(biāo)準(zhǔn)電極，如硝酸溶液、工藝?yán)淠旱龋粚?duì)于測(cè)量含結(jié)晶物或黏稠料漿場(chǎng)合，因電極可能沾染異物，甚至可能被磨損，故選用可調(diào)換式電極，以便電極的拆卸、清洗或更換，如復(fù)肥料漿、母液及硝銨溶液等。 
3)根據(jù)被測(cè)量介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。硝酸磷肥裝置液體介質(zhì)大多為硝酸溶液或含硝酸的酸性介質(zhì)，電極材料一般均選用（304/316）或哈氏合金C(HC)；但由于結(jié)晶工序進(jìn)入硝酸鈣過濾工序的結(jié)晶熔融液中含有大量酸不溶物，為耐磨損，故其電磁流量計(jì)電極材料選用鉑-氧化鋁陶瓷。 
4)根據(jù)被測(cè)量介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來選擇襯里材料。硝酸磷肥裝置液體介質(zhì)為<200°C的酸性液體或料漿，故一般選用聚四氟乙烯襯里；結(jié)晶工序進(jìn)入硝酸鈣過濾工序的結(jié)晶熔融液中因含有大量酸不溶物，為耐磨損，故選用陶瓷襯里。 
5)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的最高壓力選擇電磁流量計(jì)的公稱壓力。硝酸磷肥裝置改造所使用的電磁流量計(jì)公稱壓力均選為4MPa。 
3 電磁流量計(jì)應(yīng)用中的注意事項(xiàng) 
1)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率應(yīng)大于電磁流量計(jì)所要求的最小電導(dǎo)率。 
2)電磁流量計(jì)可以垂直、水平或傾斜安裝，但必須保證流體能夠充滿管道；水平或傾斜安裝時(shí)，要求兩電極的中心軸線處于水平狀態(tài)。 
3)要合理選擇被測(cè)介質(zhì)的流速和測(cè)量范圍。介質(zhì)流速應(yīng)在1～10m/s的范圍內(nèi)，常用流量應(yīng)在測(cè)量范圍的20%～100%范圍內(nèi)。這樣才能保證其測(cè)量精度為測(cè)量值的±1.0%(或±0.5%)。 
4)電磁流量計(jì)不能用于測(cè)量負(fù)壓管道的流體流量，以防電磁流量計(jì)襯里脫落。 
5)注意要求的環(huán)境溫度。如果現(xiàn)場(chǎng)條件不能滿足電磁流量計(jì)的環(huán)境溫度要求，應(yīng)對(duì)其轉(zhuǎn)換器進(jìn)行保溫或隔熱處理。