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流體電導(dǎo)率的降低,將增加電極的輸出阻抗,并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起的負(fù)載效而產(chǎn)生誤差,因此,按如下所述原則,規(guī)定了電磁流量計應(yīng)用中流體的電導(dǎo)率的下限。
電極的輸出阻抗決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗的大小,而電極輸出阻抗,可認(rèn)為流體的電導(dǎo)率和電極大小所支配。
在理論分析時,將電極作為點(diǎn)電極,大小可以忽略,實際上,電極有一定大小,當(dāng)直徑為d的圓板電極與電導(dǎo)率為K的半無限展寬的流體接觸時,其展寬電阻為1/2Kd,因此,如果管道直徑D>>d,則電極的輸出阻抗為兩個展寬電阻之和,即等于1/Kd。
一般測量的流體電導(dǎo)率的下限為5µS/㎝~10µS/㎝,所以,若電極直徑為1㎝,則電極的輸出阻抗就為1/Kd=100kΩ~200kΩ,在測量有附著沉淀物的流體時,電極表面將受污染,常常引起零點(diǎn)變動,故必須注意。
零點(diǎn)變化和電極污染程度兩者的關(guān)系,要進(jìn)行定量分析比較困難,但可以說,電極直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應(yīng)注意電極的清污,以防止附著。
在襯里上附著沉淀物時產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可由式:
Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2]計算,式中Kω、Kf分別為附著物和測量流體的電導(dǎo)率,附著物厚度為t,直徑為D。
若式中,Kω和Kf相等,則*,附著物的電導(dǎo)率較低時,上式也成立,但因為會增加電極的輸出阻抗,因此受到限制,如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況。相反,如附著金屬粉末等,因高電導(dǎo)率的附著層,使感應(yīng)電勢短路,使電極輸出偏低,造成負(fù)偏差。
在測量具有沉淀附著物的流體時,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應(yīng)增其流速。如果在流體中均勻地含有氣泡,則測量的是包括氣泡的體積流量,并且使所測流量值不穩(wěn)定,而引入誤差。
綜上所述,在選用流量計特別是大口徑電磁流量計時,應(yīng)考慮今后對傳感器的電極及襯里的維護(hù)問題。如選用上海光華·愛而美特儀器有限公司的刮刀電極或可更換式電極,或者在傳感器的上游或下游的適當(dāng)位置預(yù)置一個清洗用入孔,以便日后清洗傳感器。
為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右。
電磁流量計傳感器電極檢測的流量信號是毫伏級,且以傳感器內(nèi)流體的電位為基準(zhǔn)的,所以外來干擾對它的影響很大,因而,良好的接地很大程度上決定著流量計的測量準(zhǔn)確度。被測的流體本身作為電導(dǎo)體,必須排除其他不相關(guān)的電磁干擾。電極檢測出的電勢信號,不受外界寄生電勢的干擾。對傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線,接地電阻小于10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時,傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán)。
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