電磁流量（liàng）計廠家對測量啤酒時候要注意的相關（guān）事項有哪些講解

       目前國內有近千家啤酒企（qǐ）業、1500個啤酒品牌，這些企業的規模和管理千差萬別，所使（shǐ）用的生產（chǎn）設（shè）備有進口的，但較大（dà）數量是國產設備，國（guó）內的企業在自動化控製方麵的投入相比國外企（qǐ）業弱（ruò）很多，以一個年產量位居國內前三名的啤酒品牌為例，其中一個日產啤酒設計（jì）能力（lì）5000m3(年產量20多萬m3)生產基地，僅用30幾台電磁流量計(指直（zhí）接用於啤酒生產工藝，不涉及其它（tā）輔助工藝)，然而其設備的技（jì）術水平與國際同行相比還（hái）存在一定的差距。例如日本（běn）麒麟啤酒橫濱工場，2000年改建完成（chéng）後，年（nián）產啤酒可達50萬m3，共使用了近500台電（diàn）磁流量計。從以上數據便可以看出我國啤酒行業與（yǔ）國外企業自動化水平的差距有多大。
       對目前生產和日後擴大（dà）發展中所需的各（gè）類（lèi）儀表，應全麵、綜合地考慮行業的特殊性以及不同對象儀表在使用、維（wéi）護和生產工藝的具體要求，正確選取。這是保證產品質量和（hé）儀表本（běn）體正確安全運行極其重要的（de）工作內（nèi）容，將對日後實際工作帶來莫大（dà）的好處。
       啤酒行（háng）業生產工藝中的物料和產品的流量計量為（wéi）眾（zhòng）企業所重（chóng）視，特別是所使用的（de）液體（tǐ）流量測量儀表（biǎo），與一般企（qǐ）業又有所不同，有其特殊的要求，例如必須避免細（xì）菌的繁殖、便於頻繁清洗（xǐ）和承受較（jiào）高溫度條（tiáo）件具（jù）有腐蝕性（xìng）的堿水（shuǐ）和雙氧水等的消毒，具體要求如（rú）下:傳（chuán）感器測量回路簡單，沒有阻流件和容易瀦留介質的部位；所有和（hé）介（jiè）質接觸的部件（jiàn）材料符合（hé）食品（pǐn）衛生的要（yào）求，諸如符合FDA(美國食品及醫藥管理局)、EHEDG(歐洲衛生設備設計組織)的要求等；與介質（zhì）接觸部件能承受（shòu）蒸汽、堿水和雙氧水清洗時溫度潰擊和腐蝕（shí）作用； ?用（yòng）於灌裝（zhuāng）工藝時要具有快（kuài）速響應性能和較高的測量精度； ?能適應低溫(在2e左右)和潮濕的工作環境。在（zài）眾多（duō）液（yè）體流（liú）量儀（yí）表（biǎo）產品中，電磁流量（liàng）計能滿足上述要求，並且其價格（gé）日益下（xià）降從而得到廣大啤酒行（háng）業用戶（hù）的認可，從而在實際應用中占有較大的比例。
       本（běn）文結合筆者在日常工作中所（suǒ）遇到的一些實例，就電磁流量計在啤酒行業的選型、運行和日（rì）常維護等應用方麵的問題作一討（tǎo）論。 1 電磁流量計原理 電磁流量計的基本原（yuán）理（lǐ）是法拉第電（diàn）磁感（gǎn）應定律，運動的導（dǎo）體在磁場中切割磁力線，在其兩端產生感應電動勢。如圖1所示，在一內徑為D，內部磁場強度為B的非導磁（cí）性測量管內，液態的具有導電性被測介質以v的速度流動（dòng），則在與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢U，該電勢的大小如（rú）下: U=BvD (1) 式（shì）中:B為磁感應強度，T；v為流體平均流（liú）速，m/s；D 為測量（liàng）管內徑，m。 液體的（de）體積流量為 qv= 14 PD2v(2) 十分重要和敏感的，準確（què）是其首要指標。麥汁有一定的粘度（dù），但（dàn）對於電磁流量計的測量不存在困難，需要考慮的是工藝過程中的消毒，用在該測量點的流量計可考慮（lǜ）采用PTFE襯裏(或PFA)和不鏽鋼材（cái）料電極的電磁流量計，它能夠防止稀的（de）雙氧水、堿（jiǎn）水的腐蝕，通常口（kǒu）徑在50~100mm之間，可根據流量（liàng）和相配的工（gōng）藝管道來確定流量計（jì）的口（kǒu）徑。 發酵:發酵、過濾（lǜ）後的清酒（jiǔ），將通過管（guǎn）路輸往下道工（gōng）序)包裝，同樣涉（shè）及到兩個部門的計量交接，對清酒準確計量也是（shì）極其（qí）重要（yào）的，否則將引起不（bú）必要的糾紛。對（duì）流量計的要求與麥（mài）汁計量相似（sì）。
      高濃度稀釋:
      因生產工藝的不（bú）同，有些啤酒是通過對（duì）高（gāo）濃度原汁酒進行（háng）勾兌而生產的（de），這就要求通過嚴格控製高濃度原汁酒和無菌碳酸水的配比比（bǐ）例，保證其（qí）混合後的啤酒度。在每一條生產線，需要兩台電磁流量計作配比流量的控製，一般測量酒的流量計選取口徑50~100mm，測量水（shuǐ）的（de）流量計選20~50mm，視生產規模而定，為保證儀表具有（yǒu）較高的測量（liàng）精度（dù），應保證（zhèng）流體流速（sù）在1m/s以上，使流量測（cè）量（liàng）在儀表的較佳工作範圍，同時流量計的時間（jiān）常數也應該設置小一些，一（yī）般在1~3s，以（yǐ）提高（gāo）控製的靈敏度，保證配比的準確度。
 灌裝:
      灌裝的啤酒生產的後一步工序，其中灌裝（zhuāng）要求每瓶(罐、桶)灌裝量的準（zhǔn）確控製(業界標準為?10ml)。就占市場絕大多數的玻璃瓶裝啤酒來說，目前國內絕大多數生產廠家均采用（yòng）等液位（wèi）灌裝（zhuāng），這種工藝對設備製造成本低，投資少（shǎo），國內啤酒企業絕大（dà）多數采用這（zhè）種方法，但存在誤差較（jiào）大的問題，由於啤酒瓶生產的離散（sàn）性，其容積差別較大（dà），造成終所灌裝的啤酒量存在有較大誤差。根據生產實踐中所掌握的情況，大可達?30ml!若為減少這種誤差，采用專用於（yú）灌裝生產線所設計的批量控製電磁流量計，可有效解決這個問題。這類（lèi）流量計具有較高（gāo）的精度和快速響應的（de）性能，能快速、準確（què）地控製每瓶啤酒（jiǔ）的灌裝量。通常，這類電磁流量計的口徑較小，一般（bān）在DN2.5~DN40之間，體積小巧，具有0.3s的響應速度。
      目前，市場上已有商品提供，如Krohne的BatchFlux、Heinrichs的（de）MID-NFD型等。這（zhè）種專用於批（pī）量（liàng）控製（zhì）的電磁流量計，其小的批處理能力為10ml(對於10mm口徑的儀表)，實際使用的控製精度很高(可達?0.2%)。但目前國（guó）內啤酒企業目前常用的灌裝設（shè）備極少采用這種（zhǒng）電磁流量（liàng）計，隻有在進口的啤酒生產線上看到過隨設備進口的這類儀表，其主要原因首先是啤酒的灌裝量誤差還不會馬上影響到啤酒生產；第二就是目前所使用的設備（bèi）成本低，已能滿足生產的需求。但隨著用PET替代玻璃瓶灌裝啤酒技術（shù）的擴大應用，這類配備批量控製電磁流量計的設備必將取代目前的等液位灌裝設備。
      廢水（shuǐ）處理:
      啤酒生產過程中有一些洗瓶和刷罐所產生的廢水，根據環保角度要求，必須進行有（yǒu）效處理（lǐ）後再排放。啤酒（jiǔ）行業這種相對小型的廢水處理係統已趨於成熟，中間處理過程以及排放所用的流量計可有多種選擇，諸如電磁流（liú）量（liàng）計和明渠流量（liàng）計（jì），不過從用戶（hù）應用的信息反饋看，選用電磁流量計是比較（jiào）合適的，盡管價格要比明渠流量（liàng）計貴，但其運（yùn）行時的可靠性要高一些。 上述各種用途（tú）的電磁流量計（jì）管道連接方式多樣（yàng），如用於（yú）廢水處理工藝的電磁流量計用法蘭連接，而其它工（gōng）藝所用流量計絕（jué）大（dà）多數也是采用法蘭連接，但也（yě）有采用如食品（pǐn）、醫藥行業所特有的的快速連接方式，如圖3所（suǒ）示。這類快速連接（jiē）方式結構，通常是（shì）用於要經常拆卸的場所。而從國內實際使用的情況看，許多（duō）用戶在合理設（shè）計好（hǎo）工藝（yì）的安裝位置後，流量計一般是不會經常拆卸的，故沒有必要在這方麵投入更多，法蘭連接方式占的多數，而（ér）快速連（lián）接結（jié）構有時反而（ér）存在（zài）容易（yì）滲漏的缺點（diǎn），如國產的扣環，幾（jǐ）次使用（yòng）後即有可能發生變形而（ér）無法鎖緊。
      幾點應（yīng）用注意事項 
      1、操作工（gōng）藝的影響和處理 食品行業因（yīn）產品衛生要（yào）求，需定期（qī）用（yòng）消毒介質對工藝管道(包括流（liú）量計)進行消毒，采用的介質有熱水(85e以上)、蒸汽、堿水(50e以上)以及雙氧水等。對此我們需要注意（yì）用上（shàng）述具有較高溫度介質的（de）消毒過程，這（zhè）對帶有襯裏的電磁流量計具有一定危險性，如果操作稍有不慎，容易損壞儀表。 從防腐、耐溫和（hé）衛生角度考慮，電磁流量計襯裏材料選用聚（jù）四氟乙烯(PTFE)為廣大食品行業用戶所接受，能夠勝任眾多苛（kē）刻的運行要求。但是，在實際的使用中，由於在較高溫度介質和（hé）長時間(一般在015~110h)衝洗下，工藝管道內（nèi）的空氣發生膨脹，同（tóng）時PTFE襯裏（lǐ）也有所軟化。假（jiǎ）如此時安裝有流量計工藝管道上兩端閥（fá）門誤關閉（bì），管道溫度隨著時間而下降，管（guǎn）內空氣或液體也（yě）隨之收縮產生負壓損壞襯裏。電磁流量計襯裏對負壓承受能力與介質工藝參數有關，且與襯（chèn）裏材料的特性（xìng）而異（yì）。因（yīn）管道（dào）內所產生的負壓作用到PTFE襯裏，襯裏不能承受而使之向（xiàng）管中心收縮，輕者襯裏變形，重者電極部位密封破壞甚至襯裏開裂，從（cóng）而造成傳感器的損壞。
      在筆者的實踐中已多次遇（yù）到相似的例子，與（yǔ）用戶討論時一般並不認為工藝操作（zuò）中會有負（fù）壓發（fā）生，但實際的故障現象證明是負壓所起作用。對於這種工（gōng）藝中偶（ǒu）然有負壓發生的情況，可選用陶瓷襯裏(導管)電磁（cí）流量計，以避免負壓所導致的襯裏變（biàn）形故障的發生，但劇（jù）烈的溫度變化對陶瓷襯裏(導管)是不合適的，容易發生陶瓷（cí）材料（liào）的開裂(特別是電（diàn）極（jí）部位（wèi）)。通常（cháng）流量計生產廠家對（duì）陶瓷襯裏(導管)電磁流量計在實際使用中容許介質溫度的突變（biàn）也是有規定的，如Krhone的IFM5080係列陶瓷（cí）襯裏電磁流量（liàng）計，其（qí）口徑為25~100mm的傳感器所容許的溫度變（biàn）化速度是（shì）上升段為每10min變化150e，下降段（duàn）為（wéi）每10min變化100e。然而在實際操（cāo）作過程中，要按這（zhè）個溫度變化率（lǜ）來控製工藝是不現實的，所以（yǐ）也排除陶瓷襯裏(導管（guǎn）)電磁流量計在（zài）這類需要高溫消毒領域的應用可能性。 對於（yú）這種（zhǒng）有（yǒu）負壓運行場合，一般情況下是在容易（yì）產生負壓的地方（fāng）安裝負壓防止閥，用來避免（miǎn）發生負壓，但因受到衛生要求的限（xiàn）製而無法采用。改進消毒工藝（yì）以及注意操作（zuò）步驟的規範執行（háng）也能避免這些（xiē）失誤，但電磁流量計良好的結構設計和襯裏材料的選取可徹底避免這種情（qíng）況的（de）發生。例如，選用帶不鏽鋼絲襯網的氟塑料襯裏(見圖5)電磁流量計是一個很適用的（de）方（fāng）法。其結（jié）構是一成型的不鏽鋼（gāng）絲襯網用焊（hàn）接的（de）方法固定在（zài）測量管的內壁上，再用澆注方法加工出襯裏，成型的（de）襯裏（lǐ）與鋼絲襯網形成一體，繼而和測量管內壁緊密相粘聯，這樣就能承受負（fù）壓（yā）而保證襯（chèn）裏不被（bèi）損壞。帶絲網PFA襯裏的電磁流量計已在先前普通PTFE襯裏電磁流量計發生過故障的場所使用，如安（ān）徽華潤啤酒公（gōng）司目前運行狀態正常。
     2、介質中（zhōng）氣泡（pào）的影響和處理 
除極少場所（suǒ）應工藝需要安裝視（shì）鏡外，實際使用的工藝管道都是不透明的，因而（ér）無法觀察到管道內流動情況。但在許多的場（chǎng）所，因工藝或介質本身的原（yuán）因，所測液體（tǐ）常含（hán）一些氣泡。電磁流量計屬於速度型的測量方（fāng）式，氣（qì）泡在管道圓截麵中所占據的（de）麵積百分率，幾乎就等同於氣泡對流量測量的影響量。此（cǐ）外由於氣泡經 過電（diàn）極表麵存（cún）在一個摩擦過程，由此會產生尖峰脈衝幹擾電勢，其值遠大於正常的流量信號。
通常（cháng）電磁流量轉換器無（wú）法有效地處理如此的幹擾，輕者導致測量（liàng）值不穩定（dìng），情（qíng）況嚴重時（shí）儀（yí）表根本無法工作。在一（yī）些缺乏經驗的用戶僅從測量的要求出發，對電磁（cí）流量計的安裝位置沒有考慮防止氣泡等工藝上的特點，容易發生（shēng）一些運行方麵的問題。
     例如有一啤酒廠，用電磁流量計（jì）對麥汁進行計量，電磁流量計安裝在麥汁的冷卻器後，投用後反映出麥汁測量值偏大，而終獲得的啤酒產量又偏小，導（dǎo）致生產工藝前後工段（duàn）交接的計量糾紛。經過現（xiàn）場（chǎng）的查勘，發現安裝（zhuāng）測量麥汁的流量計位置前有（yǒu）一個氣體注入口，其目的是增加（jiā）發酵所需的含（hán）氧量，此時（shí）通過流量計的流體是麥汁和氣體（tǐ）的混（hún）合物，很（hěn）明顯（xiǎn）其測量的結果是要偏大的，顯示的瞬時流量值極不穩定，上下波動極快，無法看清（qīng）流量計顯示屏（píng）上（shàng）的瞬時流量值，因該用戶僅對終的累計總量（liàng）感興（xìng）趣，沒有注意到瞬時流量的異常波動。在將（jiāng）氣體注入口移到電磁（cí）流量計下遊後，計量趨於正常，消除了交接糾紛，啤酒產量和麥汁消耗量之比符合了工藝指標。
    3、 防止凝露導致（zhì）的絕緣下降
    啤酒生產工藝過（guò）程中大部分時間（jiān）介（jiè）質處於較低溫度，如啤酒在灌裝時其溫度常低於室溫，在2e左右，此時工藝管道與空（kōng）氣接觸的部位很容易產（chǎn）生冷凝水。另外，由於特定的生產要求，許多生產車間一直處於（yú）極其潮（cháo）濕的環境。在這種（zhǒng）比較嚴酷的條件下（xià），如果流量計外殼的密封不（bú）良，諸如接線盒，以及一些非焊接氣密級密封結構的外殼，天長日（rì）久冷凝（níng）水容易積聚在電磁流量傳感器的接線盒中、或透過密封不良的結合麵滲入（rù）流量計殼體中。由於電磁流量傳感器的流量信號極其微（wēi）弱（ruò）(通常是幾個mV)，凝露水電阻的存在，直（zhí）接的後果是導致電磁流量轉換器輸入回（huí）路阻抗下降，衰減了欲（yù）輸往放大器的流量信號；或者是破壞勵磁回路和信號回路的絕（jué）緣，將（jiāng）高到幾十V的勵磁電壓引入到低電勢的信號回路中，造成流量計的嚴重故障。此時正確的方法應該是選用分體式、具有IP67或IP68防護等級的（de）電磁流量計，由於這種（zhǒng）防護等級的傳（chuán）感器是完全密封，無論環境（jìng）如何惡劣，電磁流（liú）量計將不會再（zài）有產生冷凝水之憂（yōu）慮。若在現場已經安裝普通防（fáng）護型儀表，為避免可能產生的（de）後（hòu）遺症，則可在接（jiē）線盒中灌注（zhù）絕（jué）緣材料，如變壓器油、中性的矽膠以及一些現場（chǎng）可固化的聚氨酯橡膠，也（yě）不失為（wéi）一種比較有（yǒu）效的補救（jiù）措（cuò）施。
     電（diàn）磁流量計廠家人妻系列电影儀表生產電磁（cí）流（liú）量計已經15年，多年的豐富經驗，多種客戶的（de）累（lèi）計，關於更多電磁流量計的選型（xíng）以及問題方麵（miàn），可以在線谘詢我（wǒ）們。