氧化铝行业中电磁流量计的实际应用案例分析

电磁流量计的适用范围很广，随着近来年研发技术得到突破性发展，低频矩形波、双频矩形波励磁技术和微处理器技术的应用于产品研发，带来了电磁流量计的测量单元和数据处理单元的性能，无论是电磁流量计抗干扰能力还是其测量精度得到大幅度的提升，使得电磁流量计的生命力更加旺盛，目前在国内的绝大部分重工业和轻工业生产企业都可以见到它的身影，电磁流量计是依据法拉弟电磁感应定律制成。用来测量电导率大于5μs/cm的导电液体的体积流量，特别适合各种高腐蚀性介质和固液两相难测量、高要求场所，如工业污水、纸浆、泥浆、矿浆等。随着非满管电磁流量计和无电极流量计（用于低电导率液体，在衬里有绝缘层的情况下仍能工作）的问世，电磁流量计的应用领域进一步扩展。

一、选型时考虑的几个要素

1.1 精度等级和功能
电磁流量计精度高的有±0.2℅~±0.3℅F.S，精度低的有±1.5℅~±2.5℅F.S。氧化铝生产过程对精度要求一般不太高，选用高精度仪表在经济上不合算，选用一般精度的电磁流量计即可。
电磁流量计功能简单的只有单向测量，只输出模拟信号；功能多的有双向流量测量、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量总量计算、自动校对和故障自诊断、与上位机通讯和运动组态。有的仪表带串行通讯接口，可连HART、PROFIBUS、MODBUS、FF现场总线等。仪表的智能化极大地方便了仪表的组态过程和维护。

1.2 量程、口径和流速
电磁流量计的量程范围宽，量程比达100:1。
生产氧化铝中的浆液，一般是经济流速1.5~3m/s。电磁流量计传感器的口径一般与管径相同。满度量程时流速可在1~12m/s范围内选用，量程范围比较宽，通常建议不超过5m/s。易粘附、沉积结垢液体如赤泥，流速最好大一些，一般为3~4m/s。矿浆等磨损性强的流体，常用流速2~3m/s，以减少对电极衬里的磨损。

1.3 衬里材料的选择
氧化铝流程中浆液因含碱液，浆液温度高，所以要求电磁流量计衬里耐碱腐蚀，耐90℃左右的高温。
衬里材料可选氟塑料和陶瓷。氟塑料衬里最早应用的是PTFE聚四氟乙烯，具有优良的耐腐蚀性能，耐温-40~+180℃，在测浆料等介质时不易粘附。但它不耐磨，不能用于矿浆的测量，不能用于负压。氟塑料改良后的品种有PFA、F46，耐温耐腐蚀性能与PTFE相近，可用于真空和负压的情况下。氧化铝陶瓷衬里具有耐腐蚀、耐磨损、耐高压、耐高温（120~140/180℃），适用于腐蚀性的矿浆。但它不耐温度的剧烈变化，性脆，安装夹紧时易碎。

1.4 电极材料的选择
首先考虑电极对测量的耐腐蚀性，其次为是否会产生电极表面效应（表面化学反应、电化学反应和极化现象）。若选配不当，将产生钝化、氧化等化学作用，电极表面形成绝缘膜和极化现象，妨碍正常测量。常用的电极材料。

材料 耐腐蚀性能 含钼耐酸OCr18NI12Mo2Ti 耐硝酸、沸腾的磷酸、碱溶液、一定压力下的海水、醋酸等，有耐腐蚀性 哈氏合金C 海水、盐水、弱酸、弱碱 哈氏合金B 海水、盐水、弱酸、弱碱 钛 能耐海水、有机酸、碱腐蚀，不耐较纯的硫酸、盐酸腐蚀 钽具有优良的耐腐蚀性能，与玻璃相似。除氢氟酸、浓硫酸、碱外，几乎能耐一切化学介质的腐蚀 铂铱合金对各种酸的耐腐蚀性能很好，不耐王水腐蚀
氧化铝流程中浆液因含氢氧化钠，有强腐蚀，一般选含钼耐酸钢材料，耐腐蚀，价格低廉。铂铱合金耐腐蚀性强，价格较贵。不能选钽电极，因其不耐碱腐蚀。

1.5 电极形式
电磁流量计在测量浆液等流体时，电极易附着沉淀物。电极受到污染后，常使仪表无法工作。为防电极污染，电极可选用不易附着的尖形或半球形电极，刮刀式电极（可在传感器外定期手动刮出沉垢），可更换式电极（电极在运行条件下被拆卸下来，进行有效的清洗或换新）。

1.6 励磁方式的影响
励磁技术是电磁流量计测量性能的关键技术之一，常用的有交流励磁、低频矩形波励磁、双频矩形波励磁。
交流励磁的主要问题是工频干扰，易引起零点变动，测量精度低。
低频矩形波励磁，采用频率为50/2~50/36Hz，抗工频干扰，零点稳定性和测量精度提高。但励磁频率降低，会使仪表抗低频干扰能力减弱，响应速度变慢。在测量泥浆等含固体颗粒和纤维流体及低电导率流体时，会产生电噪声，使输出信号摆动不定。
双频矩形波励磁，是由低频和高频矩形波叠加构成。不仅具有低频矩形波励磁的零点稳定性，又具有高频矩形波励磁对泥浆干扰和流体噪声较强的抑制能力。

二、电磁流量计安装时的一些注意事项

（1）水平或垂直安装都可
在测量浆料时最好垂直安装，流体自下而上流动。这不仅保证测量管内充满被测介质，而且避免了水平安装时电磁流量计下半部局部磨损和低流速时固相沉淀等缺点。