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電磁(ci)流量計在(zai)鋼廠工業(ye)水計量中(zhong)的應用
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一(yi).電磁流量(liang)計的工作(zuo)原理和組(zu)成結構
應(ying)用法拉第(di)電磁感應(ying)定律作爲(wei)測量原理(li)的
電磁流(liu)量計
,是目(mu)前工業中(zhong)測量導電(dian)液體流量(liang)的常用儀(yi)表。它的應(ying)用很廣,可(ke)以測量各(ge)種腐蝕性(xing)介質以及(ji)帶有懸浮(fu)顆粒的漿(jiang)🏒液。其工作(zuo)原理如圖(tu)(一)所示:電(dian)磁流量計(ji)在鋼廠工(gong)📐業水計量(liang)中的應用(yong)
設在(zai)均勻磁場(chang)中,垂直于(yu)磁場方向(xiang)有一個直(zhi)徑爲D的管(guan)道。管道由(you)不導磁的(de)材料制成(cheng)管道内表(biao)面襯🐕挂絕(jue)緣襯裏。當(dang)導電的液(ye)體在導管(guan)中流動時(shi),則導電液(ye)體切割磁(ci)力線,于是(shi)在和磁場(chang)及流動方(fang)向垂🌏直方(fang)向上産生(sheng)感應⭐電勢(shi),如安裝一(yi)對電極,則(ze)電極🆚間産(chan)生和流速(su)成正比例(li)的電勢差(cha)。
E=BDν*10-8伏
其中:E----感(gan)應電勢(伏(fu))
B----磁感應強(qiang)度(高斯)
D----管(guan)道内徑(厘(li)米)
ν---- 液體在(zai)管道中的(de)平均速度(du)(厘米/秒)
實(shi)際使用中(zhong)的電磁流(liu)量計,都是(shi)采用交變(bian)磁場工作(zuo)🛀,此時
B=Bmax*simωt
E=Bmax*simω* D*ν*10-8
=(4Q/Dπ)*10-8* Bmax* simωt=KQ
其中(zhong)K=4*10-8* Bmax* simωt/Πd
流量Q=Πde*10-8/4 Bmax* simωt即感(gan)應電勢E和(he)流量Q成正(zheng)比。
對于一(yi)台儀表來(lai)說,磁感應(ying)強度是已(yi)知的,并且(qie)基本不變(bian)。所以,隻要(yao)設法測出(chu)E,則流量Q就(jiu)知道了。
二(er).電磁流量(liang)計的安裝(zhuang)
1.電磁流量(liang)計的安裝(zhuang)位置可以(yi)自己根據(ju)需要選擇(ze),并且其傳(chuan)感器可以(yi)傾斜或者(zhe)垂直安裝(zhuang)。但是不管(guan)采用何種(zhong)形式的安(an)裝,都要注(zhu)意二個電(dian)極的軸線(xian)🌐必須大緻(zhi)在水平方(fang)向上。如圖(tu)二所示。
2.注意(yi)電磁流量(liang)計的傳感(gan)器要安裝(zhuang)在能保證(zheng)測量管中(zhong)充滿被測(ce)介質,不能(neng)有非滿管(guan)或有氣泡(pao)聚集在測(ce)量管中的(de)現象。所以(yi) 不要把傳(chuan)感器安裝(zhuang)在管道的(de)最高處,而(er)要安裝在(zai)較低的向(xiang)上傾斜的(de)管道上。在(zai)垂直管道(dao)上安裝時(shi),不要安裝(zhuang)在液體流(liu)向自上而(er)下,而要安(an)裝在自下(xia)而上的管(guan)道上。不可(ke)将傳感器(qi)安裝在☀️水(shui)泵的入口(kou)處,因📐爲此(ci)處很容易(yi)形成真空(kong),影響計量(liang)效果。
3.傳感(gan)器時要注(zhu)意傳感器(qi)上箭頭的(de)方向,是指(zhi)液體流動(dong)的方向。
4.電(dian)磁流量計(ji)的傳感器(qi)對震動不(bu)敏感,但如(ru)果安裝在(zai)震動較強(qiang)的地方時(shi),需要在安(an)裝傳感器(qi)的管道二(er)側加支撐(cheng)。
5.被測介質(zhi)是嚴重污(wu)濁液體過(guo)容易在管(guan)道結垢的(de)液體,可以(yi)在安裝傳(chuan)感器的測(ce)量管道上(shang)加一個旁(pang)通管,以便(bian)于拆💞卸清(qing)洗。如圖三(san)所示。
對于(yu)DN≥350的管道,如(ru)果增加旁(pang)通管成本(ben)較高,也可(ke)以采用刮(gua)♊刀式電極(ji)的傳感器(qi),當需要清(qing)理傳感器(qi)電極🏃🏻上的(de)污物🔴時,可(ke)以打開外(wai)殼蓋闆,旋(xuan)轉幾圈旋(xuan)鈕就可以(yi)了。也可以(yi)采用可拆(chai)卸電極式(shi)的傳感器(qi),拆卸電極(ji)時,可帶壓(ya)進行,不影(ying)響工藝設(she)備運行。但(dan)是,以🔞上兩(liang)種制式清(qing)洗傳感器(qi)的電極,如(ru)果傳感器(qi)的測量管(guan)道被嚴重(zhong)污染結構(gou)後,還是需(xu)要将傳感(gan)器拆卸清(qing)洗。
6.在電磁(ci)流量計傳(chuan)感器安裝(zhuang)的要求上(shang),對直管段(duan)長度的要(yao)求一般在(zai)傳感器上(shang)遊不小于(yu)10個D(D爲管道(dao)的⭐直徑💋),在(zai)下遊側不(bu)小于2D。但在(zai)實際的安(an)裝中,地處(chu)山區受到(dao)地裏環境(jing)的制約,特(te)别是大口(kou)徑管道,要(yao)滿足上遊(you)側10個D較困(kun)難,根據我(wo)們的實踐(jian),上遊側一(yi)般能保證(zheng)5個D計量效(xiao)果也不錯(cuo)。
7.對轉換器(qi)的安裝,一(yi)般安裝在(zai)室内,不要(yao)直接暴露(lu)在陽光下(xia)就可以了(le)。
8.電磁流量(liang)計接地環(huan)的安裝,針(zhen)對工藝管(guan)道的内表(biao)面沒有絕(jue)緣層、有絕(jue)緣塗層和(he)具有陰極(ji)保護的三(san)👌種不同的(de)☎️管道,要采(cai)用三☎️種不(bu)同的安裝(zhuang)方式。
三、電(dian)磁流量計(ji)的運行和(he)維護
電磁(ci)流量計在(zai)運行中出(chu)現的故障(zhang)是指流量(liang)計經調試(shi)并正♌常運(yun)行一段時(shi)間後出現(xian)的故障。常(chang)見的運行(hang)期故障一(yi)般由流量(liang)傳感器内(nei)壁有附着(zhe)層、雷🈲電打(da)擊🏃🏻、運行環(huan)境條件⁉️變(bian)化以及系(xi)統零位改(gai)變等❤️因素(su)引起的。
1. 傳(chuan)感器内壁(bi)附着層
如(ru)果測量的(de)介質是髒(zang)污流體,運(yun)行一段時(shi)間後,常☂️會(hui)在傳感器(qi)内壁集聚(ju)附着層而(er)産生故障(zhang)。這些故障(zhang)往往是由(you)于附着層(ceng)的電導率(lü)太大或太(tai)小造成的(de)。若附着物(wu)爲絕緣層(ceng)🆚,則電極❤️回(hui)路将💔出現(xian)短路,儀表(biao)不能正常(chang)工作;若附(fu)着層電導(dao)率顯著高(gao)于流體🧑🏾🤝🧑🏼電(dian)導率,則電(dian)📐極回路将(jiang)出🔱現短路(lu),儀表也不(bu)能正常💁工(gong)作。所以,應(ying)及時清除(chu)電磁流量(liang)計測量管(guan)内的附着(zhe)結垢層。
2. 雷(lei)電打擊
雷(lei)擊容易在(zai)儀表線路(lu)中感應出(chu)高電壓和(he)浪湧電流(liu),使儀表🈚損(sun)壞。它主要(yao)通過電源(yuan)線,勵磁線(xian)圈或傳感(gan)器🙇♀️與轉💋換(huan)器之間💚的(de)流量信号(hao)線等途徑(jing)引入,尤其(qi)是從控制(zhi)室電源線(xian)引入的占(zhan)絕大部分(fen)。
3. 環境條件(jian)變化
在調(diao)試期間由(you)于環境條(tiao)件尚好(如(ru)沒有幹擾(rao)),流量計💔工(gong)作✏️正常,此(ci)時往往容(rong)易疏忽安(an)裝條件(如(ru)接地🚶并不(bu)怎麽良好(hao))。在這❓種情(qing)況下,一旦(dan)環境條件(jian)變化,運行(hang)期間出現(xian)新的幹擾(rao)源,如附近(jin)管道上進(jin)行電⭕焊,附(fu)近安裝了(le)大型變壓(ya)器等。就會(hui)幹擾儀表(biao)的正🌈常工(gong)作,輸出信(xin)号就會出(chu)現波動。
4.系(xi)統的零點(dian)變化
正常(chang)運行情況(kuang)下,電磁流(liu)量計的系(xi)統零點随(sui)着系統㊙️的(de)🐅長期❄️運行(hang)而使元器(qi)件老化,勵(li)磁線圈絕(jue)緣強度降(jiang)低,測量電(dian)極極化與(yu)污染、系統(tong)接地電阻(zu)(電位)增加(jia)等因素均(jun)會造成系(xi)統零點的(de)變化與漂(piao)移。所以,要(yao)定期檢查(cha)流量計的(de)系統零點(dian),進行調整(zheng)和維😘護。電(dian)磁流量計(ji)的系統零(ling)點在傳感(gan)器充滿介(jie)質且不流(liu)動時出現(xian)。此時可對(dui)系統進行(hang)零點調整(zheng)🔞。
四、結束語(yu)
在工業水(shui)計量中,我(wo)們以前使(shi)用過
标準(zhun)孔闆
、
阿牛(niu)巴流量計(ji)
以及
超聲(sheng)波流量計(ji)
,通過比較(jiao)電磁流量(liang)計較适合(he)在銅鐵廠(chang)用于工業(ye)水🚩的計🌐量(liang),因爲它有(you)很多特點(dian):1.精度較高(gao),完全能滿(man)🥰足生産工(gong)藝的要求(qiu);2.冬天無需(xu)考慮防凍(dong)保暖的問(wen)題;3.階躍能(neng)源,幾🚶♀️乎沒(mei)有壓力損(sun)失4.性能🈲較(jiao)穩定,維護(hu)量很小。在(zai)實際使用(yong)📞中效果較(jiao)理想。
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