随着(zhe)啤酒釀造(zao)過程中自(zì)動化程度(dù)的不斷提(tí)高,
電磁流(liu)量計的應(ying)用也越來(lái)越廣泛。從(cong)粉碎用水(shuǐ)計量、洗糟(zao)用水❌計🈲量(liang)、過濾麥汁(zhī)計量、冷麥(mài)汁計量、清(qing)酒計量、到(dao)交包裝酒(jiǔ)計量等工(gōng)序中🛀🏻都使(shǐ)用了電磁(cí)流量計,爲(wèi)了保證其(qi)在應用過(guò)程中的測(ce)量精度,應(ying)了解、注意(yi)以下問題(tí)。
1電磁流,計(jì)的構成及(jí)工作原理(lǐ)
1.1組成
電磁(cí)流量計由(yóu)傳感器和(hé)轉換器兩(liang)部分組成(chéng),是一種測(ce)量導電介(jiè)質體積流(liú)量的感應(yīng)式儀表。
1.2工(gong)作原理
電(dian)磁流量計(jì)是根據法(fǎ)拉第電磁(cí)感應原理(lǐ),在與測量(liang)管軸線和(hé)磁力線相(xiàng)垂直的管(guǎn)壁上安裝(zhuang)了一對檢(jiǎn)測💋電極,當(dang)導🌐電液體(tǐ)沿測量管(guan)軸線運動(dong)時,導電液(yè)體切割磁(ci)力✂️線産生(shēng)感應電勢(shi),此感應電(dian)勢由兩個(ge)檢測電極(jí)檢出,數值(zhí)大小與流(liú)量成比例(lì)。傳感器将(jiang)感應電勢(shì)作爲流量(liàng)信号,傳送(sòng)到轉換器(qi),經放大、變(bian)換濾波及(ji)一系列的(de)數字處理(li)後,用帶背(bèi)光🚶♀️的點☁️陣(zhèn)式液晶顯(xian)示瞬時流(liu)量和累積(jī)流量。轉換(huàn)器輸出🏃♀️4一(yi)20A信号和脈(mo)沖信号。
2電(diàn)磁流量計(ji)的安裝
2.1電(dian)磁流量計(jì)傳感器安(ān)裝地點和(he)位置
可按(an)照需要選(xuan)擇水平、傾(qing)斜或垂直(zhí)安裝,但是(shi)兩電極的(de)✍️軸線應處(chù)于水平位(wèi)置。不管采(cai)用何種形(xing)式安🔴裝,都(dou)✨要求測量(liàng)管内保證(zheng)存滿被測(ce)介質,不能(néng)有非滿管(guan)或👈氣泡聚(jù)集在測量(liàng)管中的現(xian)象。也不可(ke)把流🤟量計(ji)安裝在泵(beng)的吸✔️人端(duan),防止在管(guǎn)道中形成(chéng)負壓㊙️而損(sǔn)壞傳感器(qì)内的襯裏(lǐ)。
2.2上遊和下(xia)遊管道
流(liu)量計或多(duō)或少會受(shou)進口流動(dòng)狀況的影(ying)響,所以需(xū)🥰保證👅有良(liáng)好的流動(dòng)狀況。管道(dào)布置會引(yin)人流動擾(rǎo)動,最普遍(bian)的是流速(sù)分布剖面(miàn)畸變和漩(xuan)渦。流速剖(pōu)面畸變通(tōng)常是由于(yú)💃🏻管路配件(jian)局部阻礙(ài)(如閥門)或(huo)彎頭所造(zào)成,漩渦普(pǔ)遍是由兩(liǎng)個或兩個(ge)以上空間(jian)彎頭所引(yǐn)起。若消除(chú)以上影響(xiǎng),需保證在(zai)傳感器的(de)上遊側直(zhi)管段長度(du)不小于✌️5DN,下(xia)遊側直管(guan)段長度不(bu)小于2DN。DN爲傳(chuan)感器💃的直(zhí)徑,若現場(chǎng)達🙇🏻不到這(zhe)一要求,則(ze)要在上遊(yóu)側安裝流(liú)動調整器(qì)。
除考慮緊(jin)接流量計(jì)前的配件(jiàn)外,還應考(kǎo)慮更往上(shang)♍遊若幹管(guǎn)道配件的(de)組合,因爲(wei)它們可能(neng)是産生最(zui)接近配件(jiàn)✂️擾動不同(tóng)的擾動源(yuan)。盡可能拉(la)開各擾動(dòng)産生件之(zhī)間的距離(lí)以減少影(ying)響。
2.3管徑
測(ce)量大管徑(jìng)、低流速或(huò)小管徑、高(gāo)流速,可選(xuǎn)用與管🎯徑(jing)☂️尺寸不同(tong)的流量計(ji)口徑,并用(yòng)異徑管連(lián)接,使流量(liang)計🏃運行流(liú)速在規定(dìng)的範圍内(nei)。
2.4管道震動(dong)
若管道系(xì)統有較強(qiáng)的震動,應(yīng)考慮流量(liàng)計前後管(guǎn)道上加💔支(zhi)撐。如果管(guan)道上已經(jīng)安裝有脈(mo)動緩沖器(qi)(消除泵的(de)㊙️影響),但在(zài)安裝流量(liang)計時,還是(shì)考慮盡可(kě)能遠離震(zhèn)動或脈動(dòng)源♉爲好。
2.5閥(fá)門位置
爲(wèi)了檢查零(líng)點,應使傳(chuan)感器充滿(mǎn)介質并流(liu)速爲零,這(zhè)可以通過(guo)關閉在傳(chuan)感器上遊(yóu)的截止閥(fa)和下遊的(de)控制閥來(lai)實現。控制(zhi)閥應安裝(zhuāng)在流量計(jì)的下遊,避(bì)免上🐅遊閥(fa)所産生的(de)流速分🙇🏻布(bù)畸變。
2.6維護(hù)空間
一般(bān)來說,維修(xiu)人員應能(neng)進人到流(liú)量計周圍(wei),易于維修(xiu)和🧑🏾🤝🧑🏼能有調(diào)換整機的(de)位置。而且(qie)要求與傳(chuán)感器連接(jie)的管道法(fa)蘭處有足(zú)夠的空間(jiān),因爲傳感(gǎn)器的法蘭(lán)與外殼距(jù)離有限🏃🏻♂️,連(lián)接螺栓需(xu)從管道側(ce)穿入。
2.7電氣(qi)連接和電(dian)磁幹擾
流(liu)量計的安(ān)裝位置應(yīng)遠離強電(dian)磁場(如:電(dian)動機、變壓(ya)器或其它(tā)電源)。信号(hào)電纜應盡(jìn)可能遠離(li)電力電纜(lǎn)和♊電源,以(yǐ)便将電磁(ci)幹✊擾和射(she)頻幹擾降(jiang)至最低水(shui)平。傳🔞感器(qì)和變送器(qi)連接導線(xiàn)不應超過(guo)so米。
2.8接地
流(liu)量計的工(gōng)作接地應(ying)單獨接地(dì),不能用公(gōng)共接地線(xian)接地🈲;接地(di)裝置與傳(chuán)感器的距(ju)離盡可能(néng)短;而且接(jie)地電阻應(yīng)嚴格滿足(zú)儀表使用(yòng)說明書的(de)要求。如果(guǒ)傳感器安(an)裝在金屬(shǔ)🆚管道上,且(qie)金屬❤️管道(dao)内壁沒有(you)絕緣層時(shi),則可将接(jie)地導線接(jiē)到兩個管(guan)道法蘭☁️上(shàng),通過金屬(shǔ)管道與流(liu)體保持可(kě)靠接地。若(ruò)幹擾太強(qiáng),如此接地(dì)不足以抗(kàng)衡幹擾時(shi),則接地導(dǎo)線應從兩(liang)個管道法(fa)蘭分别沿(yán)金屬管道(dào)向⚽外延伸(shēn)至能消除(chú)幹擾處相(xiang)連接。此外(wài),傳感器、變(biàn)送器及二(er)次儀表間(jian)的回路接(jie)地及屏蔽(bi)接地也😍不(bú)容忽視。
3電(diàn)磁流,計口(kou)徑、流量以(yi)及傳感器(qi)襯裏的選(xuan)擇
3.1口徑的(de)選擇
流量(liàng)計一般介(jie)質流速以(yi)2一6米/秒爲(wèi)宜,最低不(bú)應小于0.3米(mi)/秒,最🚩高不(bú)得大于12米(mi)/秒。如果流(liu)速太低,電(dian)磁信号降(jiang)低,造♈成計(ji)量精度下(xia)降。若流體(tǐ)中含有固(gù)體顆粒,應(ying)使🌈流速小(xiao)于3米/秒。對(duì)于粘滞液(ye)體,相應流(liu)速取較高(gāo)值,這有助(zhu)于自動消(xiao)除電極上(shàng)的污物,也(ye)有利于提(tí)高測量精(jīng)度。
流量、流(liu)速與口徑(jing)三者關系(xi)的計算公(gong)式爲:
Q=900JID2V,其中(zhōng)Q:流量(米3/小(xiao)時),v:流速(米(mi)/秒),D:口徑(米(mi))。
根據公式(shi),可計算出(chu)口徑的大(da)小。
3.2流量的(de)選擇
流量(liang)計口徑大(da)小确定後(hòu),應根據預(yu)設的工藝(yi)最大✍️流量(liang),增加巧%一(yī)30%爲滿量程(chéng)值。在實際(jì)應用中,流(liú)量均不得(de)超過滿量(liàng)程值,如超(chāo)過滿量程(chéng)值,該部分(fèn)流量誤差(cha)較大,而滿(man)量程與♍最(zuì)小流量正(zheng)常精度範(fan)圍不❤️得超(chao)過20倍。
3.3傳感(gan)器襯裏的(de)選擇(見表(biǎo)l)
襯襯裏材(cái)料料 |
主要(yào)性能能 |
适(shi)用範圍圍(wéi) |
聚乙烯(PE) |
對(dui)化學品的(de)侵蝕和沾(zhan)污耐禦性(xìng)能良好,耐(nai)無機鹽類(lei)⭐的水溶液(yè)、無機酸類(lèi)、堿類的稀(xi)或濃溶液(ye),在室溫下(xià)幾🤞乎沒有(yǒu)可☎️以使他(tā)溶解的溶(róng)劑。 |
A:-40~85℃
B:測水、污(wū)水、泥漿、礦(kuang)漿、無機酸(suān)、無機鹽、堿(jiǎn)溶液
C:可用(yòng)于衛生級(jí)介質 |
聚丙(bing)烯(PS) |
耐有機(ji)酸、堿、鹽、低(di)級醇及及(ji)它們的水(shuǐ)溶液,不耐(nài)烴類、酮類(lèi)、脂肪類、油(you)、芳香族類(lèi)、忌氧化劑(jì)、超聲波輻(fú)射(高頻)。 |
A:一(yi)20℃~60℃
B:測一般的(de)水、污水、泥(ní)漿、煤漿、無(wú)機酸堿、鹽(yan)等水溶液(ye) |
聚全氟代(dài)乙丙稀(FEP、F46) |
化(huà)學性能最(zui)穩定的一(yī)種材料,可(kě)适用于任(rèn)何有機溶(rong)劑或試劑(jì)🔴介質,在高(gao)溫下不受(shòu)影響。 |
A:-60~200℃
B:适用(yòng)于強腐蝕(shi)介質
C:可用(yong)于衛生級(ji)介質 |
可溶(rong)性聚四氟(fu)乙烯(PFA) |
有卓(zhuó)越的耐化(hua)學性、耐高(gāo)溫、耐低溫(wen),耐強酸王(wáng)水、強堿🈚及(ji)原子工業(yè)中用的強(qiáng)腐蝕劑五(wu)氟化鈾等(děng)。 |
A:-80~250℃
B:适用于任(rèn)何強腐蝕(shí)介質
C:可用(yòng)于衛生級(ji)介質 |
氯丁(dīng)橡膠 |
有幾(ji)号的彈性(xìng)、韌性、耐磨(mó)性、耐一般(bān)低濃度酸(suan)、堿、鹽介✔️質(zhì)❤️的腐蝕,不(bú)耐氧化性(xìng)介質腐蝕(shi)。 |
A:<65℃
B:測一般水(shui)、污水、泥漿(jiāng)、礦漿 |
聚氯(lü)乙烯(PVC) |
适用(yong)于各種堿(jian)、鹽、硫酸、硝(xiao)酸、磷酸等(děng)及它們的(de)水溶液,不(bu)耐濃硫酸(suan)、發煙硫酸(suān)、醋酐類、鹵(lu)代烴芳胺(an)。 |
A:一25℃~70℃℃
B:測一般(bān)水、污水、泥(ni)漿、煤漿、礦(kuang)漿
C:一般酸(suān)、堿、鹽溶溶(rong) |
4電磁流量(liàng)計的特點(dian)
4.1優點
l)測量(liàng)管内無阻(zu)流件,壓力(lì)損失爲零(ling),不易堵塞(sai)。
2)隻要選擇(ze)合理的電(dian)極及襯裏(lǐ)材料,即可(kě)達到耐腐(fǔ)蝕,耐磨損(sun)的要求。
3)測(ce)量結果與(yu)液體的壓(yā)力、溫度、密(mì)度、粘度、電(dian)導率(不小(xiao)于最低電(dian)導率5矛`/cm)等(děng)物理參數(shu)基本無關(guān),不受環🆚境(jing)影響,所以(yi)測量精度(dù)高、工作穩(wěn)定、可靠。
4)采(cai)用模拟信(xìn)号技術和(he)大規模集(jí)成芯片,對(dui)信号進行(háng)隔離、濾波(bo)、放大及數(shu)字處理。精(jing)确顯示測(cè)量結果。
5)可(kě)用于大口(kou)徑管道測(cè)量。
6)對影響(xiang)測量結果(guo)的參數進(jin)行自動監(jian)控和修正(zhèng),對🈲全量程(chéng)采用分段(duàn)流量系數(shù)的設置和(he)修正,因而(ér)擴大了測(ce)量範圍,提(ti)高了智能(néng)化程度和(he)測量精度(du),大大提高(gāo)了穩定性(xìng)能。
7)具有空(kōng)管保護,測(ce)量值斷電(dian)保護及過(guo)量程報警(jǐng)功能,傳感(gan)器安裝不(bú)受液體流(liu)動方向限(xian)制,可實現(xian)雙向測流(liu)。
8)采用帶背(bei)光點陣式(shi)雙排流量(liang)顯示器,同(tong)時顯示瞬(shùn)時流✂️量、累(lei)計流量,并(bìng)能顯示工(gōng)作狀态、參(cān)數、計量單(dān)位等。
9)量程(cheng)範圍寬,正(zheng)常适用範(fàn)圍20:1,一般30:l或(huò)更大。
4.2缺點(diǎn)
l)電導率必(bi)須高于廠(chang)家要求的(de)最小電導(dǎo)率,才能正(zhèng)常💋工作。
2)流(liú)量計必須(xū)在介質充(chōng)滿管道的(de)條件下測(cè)量。
3)液體夾(jiá)帶氣泡時(shí)會引起測(cè)量誤差。
4)在(zai)某些介質(zhì)中電極會(hui)産生污垢(gòu),引起所産(chǎn)生的電壓(ya)信🏃♀️号出現(xian)誤差。
5)要求(qiú)安裝在管(guan)線上。
6)價格(gé)較高。
7)當流(liú)量計安裝(zhuang)在電氣危(wei)險區域時(shi),必須選擇(ze)防爆🌈型的(de)。
5電磁流量(liàng)計的維護(hu)
l)應定期檢(jiǎn)查轉換器(qì)是否進水(shui)受潮及腐(fǔ)蝕。對儀表(biao)進線端應(ying)做好防水(shui)處理。
2)定期(qī)清洗傳感(gǎn)器電極及(jí)測量管,清(qing)洗時,切勿(wu)損傷電極(jí)及襯裏。
3)定(dìng)期檢查連(lian)接電纜的(de)老化及接(jiē)觸程度是(shi)否完好⛱️(包(bāo)括接地線(xian))。
4)制定嚴格(gé)的管理制(zhi)度,嚴禁操(cāo)作人員随(suí)意更改内(nei)部♍參數。
6影(ying)響電磁流(liú)量計準确(que)工作的因(yīn)素及采取(qu)的措施
1)傳(chuan)感器内壁(bì)出現附着(zhe)層,附着層(ceng)主要爲流(liu)量計長時(shi)間工作後(hòu)形成的垢(gou)層與污泥(ní)層。附着層(ceng)除了會微(wēi)小改變管(guǎn)道内的流(liú)通截面外(wai),其主要影(yǐng)響是改變(bian)了兩電極(jí)間🏃的電阻(zu)。若附着🐆層(céng)的電導率(lǜ)顯著高于(yu)流體的電(diàn)導率,則電(diàn)極回路将(jiang)出現短路(lù),将無流量(liàng)信号輸出(chu)。若附着層(céng)爲絕緣層(céng),則電極回(huí)路将出現(xian)斷路,使電(diàn)極❄️間絕緣(yuan)而送不出(chū)流量信号(hao)。
采取的措(cuò)施:①針對啤(pí)酒釀造過(guo)程中大部(bu)分流量計(jì)沒有安裝(zhuang)清洗管道(dào),所以需定(ding)期拆下傳(chuán)感器清洗(xǐ)電極。如果(guo)有條件的(de)💛話,可🌍安裝(zhuang)沖洗管道(dao),定期沖洗(xǐ)電極。②在🔱滿(man)足工藝的(de)條件下,盡(jin)量選擇口(kou)徑小的儀(yi)表以提高(gāo)🔴其流速,加(jiā)大沖刷效(xiào)果而減少(shǎo)沉積。
2)流量(liàng)計在正常(cháng)工作期間(jian),必須保證(zhèng)流體充滿(man)管道,也不(bú)允🔆許液體(tǐ)内存有氣(qi)泡。如果液(ye)體不充滿(man)管道,其後(hòu)果是流體(tǐ)的截面将(jiang)與管道内(nèi)截面不一(yī)緻,造成計(ji)算體積流(liu)量值偏差(cha)。如果被測(cè)液體中含(han)有均勻分(fen)布的♌微小(xiǎo)氣泡💰,通常(cháng)不影響流(liú)量計正常(cháng)工作,但随(sui)着氣泡的(de)增大,儀表(biao)輸出信号(hao)會出現波(bō)動,若☎️氣泡(pào)大到足以(yǐ)遮蓋整個(gè)電極表面(miàn)時,随着氣(qì)泡流過電(diàn)極表面會(hui)使⁉️電極回(huí)♈路瞬間斷(duàn)路,而使輸(shu)出信号出(chū)現更大的(de)波動。
采取(qǔ)的措施:嚴(yan)格按照以(yi)上的安裝(zhuāng)要求對流(liu)量計進行(hang)安裝。
3)流量(liang)計在正常(chang)工作期間(jiān),應避免形(xíng)形式式的(de)外界寄生(sheng)☀️電勢及本(běn)身産生的(de)幹擾。電磁(cí)流量計是(shì)按電💰磁感(gan)應原理工(gōng)作的,其工(gōng)作時的流(liú)量信号很(hěn)小,在滿量(liang)程時隻有(you)幾個毫伏(fu),而在下限(xian)流量時,僅(jǐn)有數十微(wēi)伏,因此極(jí)易受周圍(wei)的諸如電(dian)動機、變壓(yā)器及🐉一些(xie)其它電氣(qì)設備等産(chan)生的電磁(cí)感🔞應幹擾(rao)。大緻有以(yi)下幾種幹(gàn)擾源:①周圍(wéi)運行中的(de)電氣設備(bei)在金屬管(guan)道上⭐産生(shēng)雜散電流(liu)🙇♀️(如管道上(shang)的電焊操(cāo)作等),這些(xie)電流通過(guò)管道以及(jí)管道内的(de)流體㊙️影響(xiang)電磁流量(liang)計。②電磁流(liú)量計與電(dian)機、電☁️器設(shè)備公共接(jiē)🔆地或💘接至(zhì)上、下水管(guǎn)道上,使電(dian)力設備的(de)漏電💋流通(tōng)過公🤩共地(di)線引入電(dian)磁流量計(ji)。③周圍電磁(cí)設備的電(dian)磁場對信(xìn)号傳輸線(xian)及電子線(xian)路的幹擾(rao)。
采取的措(cuo)施:嚴格按(an)照安裝要(yào)求對流量(liàng)計進行安(an)裝。
7結束語(yǔ)
電磁流量(liàng)計在啤酒(jiu)釀造的計(jì)量過程中(zhong),起到了重(zhòng)要的作用(yong)🌈,而且故障(zhang)率低,測量(liang)精度比較(jiao)高。
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