電磁流量計在啤酒行業的應用和注意事項1

目前，我國有近千家啤酒企業、1 500個啤酒品牌，這些企業的規模和管理千差萬別，所使用的生產設備有進口的，但較大數量是國產設備，然而其設備的技術水平與國際同行相比還存在一定的差距。例如日本麒麟啤酒橫濱工場，2000年改建完成后，年產啤酒可達50萬m³，共使用了近500臺電磁流量計^[1]。而國內的企業在自動化控制方面的投入就弱了許多，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能力5 000m³（年產量20多萬m³）生產基地，僅用30幾臺電磁流量計（指直接用于啤酒生產工藝，不涉及其它輔助工藝），此中不難看到目前我國啤酒行業與國外企業自動化水平有多大的差距。

對目前生產和日后擴大發展中所需的各類儀表，應全面、綜合地考慮行業的特殊性以及不同對象儀表在使用、維護和生產工藝的具體要求，正確選取。這是保證產品質量和儀表本體正確安全運行極其重要的工作內容，將對日后實際工作帶來莫大的好處。

啤酒行業生產工藝中的物料和產品的流量計量為眾企業所重視，特別是所使用的液體流量測量儀表，與一般企業又有所不同，有其特殊的要求，例如必須避免細菌的繁殖、便于頻繁清洗和承受較高溫度條件具有腐蝕性的堿水和雙氧水等的消毒，具體要求如下：

①傳感器測量回路簡單，沒有阻流件和容易潴留介質的部位；

②所有和介質接觸的部件材料符合食品衛生的要求，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；

③與介質接觸部件能承受蒸汽、堿水和雙氧水清洗時溫度潰擊和腐蝕作用；

④用于灌裝工藝時要具有快速響應性能和較高的測量精度；

⑤能適應低溫（在2℃左右）和潮濕的工作環境。在眾多液體流量儀表產品中，電磁流量計能滿足上述要求，并且其價格日益下降從而得到廣大啤酒行業中用戶的認可，從而在實際應用中占有較大的比例。本文結合筆者在日常工作中所遇到的一些實例，就電磁流量計在啤酒行業的選型、運行和日常維護等應用方面的問題作一討論。

1 電磁流量計原理

  電磁流量計的基本原理是法拉第電磁感應定律，運動的導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的非導磁性測量管內，液態的具有導電性被測介質以v的速度流動,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，該電勢的大小如下：

           圖1

          U=BvD                                （1）

式中：B為磁感應強度，T；v為流體平均流速，m/s；D為測量管內徑，m。

液體的體積流量為

                                 （2）

由式（1）和式（2）可得

                                 （3）

式中：K為儀表常數，由于傳感器生產的離散性，對同一標稱口徑的傳感器予以修正，K=4B/ 。

傳感器的感應電勢U與流量q_v是線性的比例關系，它只與磁感應強度B和測量管內徑D有關，而與其他物理參數的變化無關，這是電磁流量計的。只要測出感應電勢的大小，就可計算出實際的流量。