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流量計(jì)

      允許電磁流量計(jì)安裝在任何類型的管道中，無需接地環(huán)或電極電磁流量計(jì)是記錄電氣體積流量的主要選擇導(dǎo)電液體廣泛的行業(yè)，包括化學(xué)，制藥，水/廢水和食物。與所有電氣設(shè)備一樣，出于安全原因，電磁流量計(jì)必須接地。通常是接地使用導(dǎo)電無襯里管法蘭，接地環(huán)或偶爾接地

電極。

      然而，在某些應(yīng)用中，這些標(biāo)準(zhǔn)接地方法可能會(huì)帶來問題。例如，在在陰極腐蝕保護(hù)線或鍍鋅設(shè)備中，產(chǎn)生電壓電極和地球?；蛘撸趹?yīng)用中使用腐蝕性介質(zhì)時(shí)，請(qǐng)使用接地環(huán)常規(guī)程序通常必須使用非常昂貴的特殊材料制造，在處理大的標(biāo)稱寬度時(shí)，這會(huì)顯著增加成本。使用稱為虛擬參考的新方法，也稱為虛擬接地，可以安裝電磁流量計(jì)任何類型的管道，沒有接地環(huán)或電極。該方法有助于減少使用昂貴的塑料非導(dǎo)電管道，否則需要接地環(huán)或磁盤非常昂貴，減少塑料管道固有的成本節(jié)省。它也適用于氯氣堿性電解裝置，其中非常低的電壓和非常強(qiáng)的電流會(huì)在液體上產(chǎn)生雜散電流流經(jīng)管道，可能會(huì)干擾測(cè)量。

      最后，它可以用于以下情況像乳液這樣的脂肪物質(zhì)可能會(huì)覆蓋管道內(nèi)的表面，從而減少導(dǎo)電連接正確接地所需。需要電磁流量計(jì)接地以確保電氣隔離電磁流量計(jì)的基本測(cè)量原理依賴于法拉第的歸納法則，該法則要求內(nèi)部法則測(cè)量管的壁是電隔離的。這就是大多數(shù)用于化學(xué)的電磁流量計(jì)測(cè)量管的原因應(yīng)用內(nèi)襯聚四氟乙烯（PTFE），全氟烷氧基（PFA）或聚丙烯（PP），或完全由陶瓷制成。

      電磁流量計(jì)必須按照安全規(guī)定接地，以確保防止接觸和接觸防止觸電。這可以保證在發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)電壓設(shè)備的導(dǎo)電部分。此外，接地為電磁流量計(jì)提供固定的參考電位信號(hào)電壓。該電磁流量計(jì)信號(hào)電壓通常約為毫伏或更小。轉(zhuǎn)換器只能處理這么小的沒有干擾和最大分辨率的信號(hào)沒有很大的區(qū)別在介質(zhì)的電位（電壓）和信號(hào)處理的參考電位之間轉(zhuǎn)換器。

接地方法

      有幾種接地方法可供選擇。三種標(biāo)準(zhǔn)接地方法是導(dǎo)電無襯管法蘭，接地環(huán)或接地電極。另外，還有虛擬參考方法，在沒有介質(zhì)單獨(dú)接地的情況下完成。在導(dǎo)電管道中接地 - 非襯里管法蘭這是最簡(jiǎn)單的接地方法，用于內(nèi)部導(dǎo)電的管道（用于例如空白鋼或不銹鋼）。管道中的液體具有與接地相同的電位

管。

      因此，電極上的信號(hào)電壓具有固定的參考電位。在非導(dǎo)電管道中接地 - 接地環(huán)或圓盤對(duì)于陶瓷，塑料或混凝土管道以及內(nèi)部隔離的管道，產(chǎn)品被帶到已知固定電位，通常通過使用金屬接地環(huán)（接地盤）。戒指在與產(chǎn)品導(dǎo)電接觸，通常與傳感器共同接地。

      在組裝管道和電磁流量計(jì)法蘭時(shí)，通常需要兩個(gè)額外的墊圈。接地環(huán)和墊圈不得干擾測(cè)量點(diǎn)的流動(dòng)剖面。精心挑選并且接地環(huán)和墊圈的組裝將防止泄漏。該方法技術(shù)上可靠，并且已經(jīng)證明了數(shù)十年。缺點(diǎn)包括更高當(dāng)腐蝕性介質(zhì)需要特殊材料時(shí)或者管道尺寸較大時(shí)會(huì)產(chǎn)生成本。那里在某些情況下，接地環(huán)的成本超過了電磁流量計(jì)本身的成本。此外，當(dāng)存在電位差時(shí)，產(chǎn)品之間會(huì)產(chǎn)生雜散電流通過接地環(huán)和接地電纜接地。接地環(huán)可以被破壞與產(chǎn)品發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。由于它們可能很昂貴，因此該解決方案具有重大成本影響。

用接地電極接地

      采用這種方法，接地電極位于管道的倒置處并與之直接接觸連接到電磁流量計(jì)傳感器的功能接地（FE）的外殼。通常這個(gè)附加費(fèi)用接地電極小于接地環(huán)。如果發(fā)生電勢(shì)差異植物，這些接地電極可以通過電解作用破壞，導(dǎo)致泄漏或破壞整個(gè)電磁流量計(jì)。

      水平管道中的磨料固體也可以快速破壞這些接地電極。在一些例如，接地電極上的沉積物會(huì)妨礙產(chǎn)品接地的正常功能也抑制了正確的測(cè)量結(jié)果。在具有接地電極的大型電磁流量計(jì)的情況下，當(dāng)經(jīng)常發(fā)生時(shí)，也會(huì)發(fā)生顯著的偏差案例 -  電磁流量計(jì)在導(dǎo)電管道中校準(zhǔn)，然后用于隔離管道。

虛擬參考 

      經(jīng)典接地方法的替代方案通過虛擬參考（虛擬接地），電磁流量計(jì)傳感器可以安裝在任何類型的管道中而無需接地環(huán)或電極。轉(zhuǎn)換器的輸入放大器記錄測(cè)量的電位電極和專利方法用于產(chǎn)生與未接地液體相對(duì)應(yīng)的電壓潛在。該電壓用作信號(hào)處理的參考電位。因此，沒有參考電位和測(cè)量電壓之間的干擾電位差電極。

      這種方法有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一方面，不需要任何接地方法與產(chǎn)品接觸。消除接地環(huán)和更簡(jiǎn)單的電磁流量計(jì)安裝導(dǎo)致降低成本。不應(yīng)低估這一優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楣收辖拥厥亲畛Ｒ姷恼{(diào)試電磁流量計(jì)時(shí)出錯(cuò)。當(dāng)存在時(shí)，沒有電解破壞的風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)中的潛在差異，例如使用接地電極時(shí)。沒有雜散電流流過產(chǎn)品或接地線。在施加電壓和電流的情況下也可以不接地使用管道，如電解和電鍍處理?？梢允褂锰摂M參考方法在直徑（標(biāo)稱寬度）DN10（3/8英寸）和電導(dǎo)率≥200微西門子的管道上每厘米（μS/ cm）。

圖2  - 將標(biāo)準(zhǔn)接地方法與虛擬參考進(jìn)行比較的圖表

實(shí)踐中的虛擬參考

      總部位于奧地利的上海自動(dòng)化儀表有限公司股份公司將電磁流量計(jì)用于酸洗鋼，這是一種用于清理的酸處理表面和去除生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的涂層，給出原始金屬部件a更好的表面光潔度由氫氟酸，硝酸和水組成的混合酸流是測(cè)量。在90℃和3巴（194°F，43psi）的壓力下，酸以約20℃的速度流動(dòng)。 1.5米（每秒5英尺）。腐蝕性極強(qiáng)的液體通常需要耐腐蝕性戒指由鉭制成。這些環(huán)非常昂貴，成本約為1.5倍超過電磁流量計(jì)儀器本身的價(jià)格，所以該公司有興趣使用另一個(gè)，少昂貴的接地方法。

      上海自動(dòng)化儀表有限公司選擇使用尺寸為DN10至300（3/8英寸至12英寸）的OPTIFLUX 4300 電磁

流量計(jì)，制造

      總部位于中國(guó)上海的測(cè)量?jī)x器制造商。 電磁流量計(jì)使用虛擬參考。根據(jù)自動(dòng)化工程師的說法，使用虛擬參考有許多優(yōu)點(diǎn)。“如果沒有這個(gè)虛擬參比電極，就必須使用接地環(huán)。必須制作戒指用于不同介質(zhì)的不同材料，這將使它們?cè)诎惭b過程中容易混淆。“他表示擔(dān)心這會(huì)導(dǎo)致問題，因?yàn)槟突瘜W(xué)性不確定。他補(bǔ)充道，“此外，這些接地環(huán)可能非常昂貴，因此不使用它們會(huì)帶來很大的影響降低成本。“從內(nèi)置參考電極切換到虛擬電極在技術(shù)上很容易。另一個(gè)因素對(duì)虛擬參考的青睞是上海自動(dòng)化儀表有限公司正在使用小型管道，其中有一個(gè)外部參考電極無法安裝。 

      “虛擬參考在我們安裝它的每個(gè)儀器中都表現(xiàn)良好。甚至在困難的應(yīng)用中也沒有問題，例如兩種酸的混合物在電磁流量計(jì)之前的不同溫度，電磁流量計(jì)s與虛擬的使用參考使設(shè)備安裝更快，并在許多方面降低了成本。

圖3  - 帶虛擬參考的電磁流量計(jì)顯示上海自動(dòng)化儀表有限公司正在運(yùn)行的系統(tǒng)

      即使在最惡劣的條件下，虛擬參考也能可靠地運(yùn)行。 如果管道直徑和產(chǎn)品在滿足導(dǎo)電條件的情況下，電磁流量計(jì)可以安裝在經(jīng)典接地的所有系統(tǒng)中是一個(gè)挑戰(zhàn)。

      如需了解更多產(chǎn)品詳細(xì)信息，可咨詢上海自動(dòng)化儀表有限公司分廠導(dǎo)航里的上海自動(dòng)化儀表九廠欄目頻道。