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地(di)址:江蘇省(sheng)金湖縣工(gong)業園區環(huan)城西
路269号(hao)
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時間:2023-5-22 08:30:38
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電(dian)磁流量計(ji)安裝使用(yong)若幹問題(ti)
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一、前言
電(dian)磁流量計(ji)
由于發送(song)器液流部(bu)分結構簡(jian)單,對于液(ye)體的适應(ying)性較強,适(shi)用于各種(zhong)酸、堿、鹽液(ye)等導電液(ye)體,以及含(han)有固.體顆(ke)粒(或纖維(wei))的液體。十(shi)餘年來我(wo)國巳經生(sheng)産了幾千(qian)台電磁流(liu)量計,廣大(da)用戶積累(lei)了豐富的(de)使用經驗(yan)。采用的行(hang)業也日益(yi)擴展,典型(xing)的測量對(dui)象如:酒精(jing)制藥工業(ye)的包米漿(jiang)發酵液(便(bian)于殺菌消(xiao)毒)、石油化(hua)工的各種(zhong)酸堿液、機(ji)械制造行(hang)業電解切(qie)削新工藝(yi)的高濃度(du)食鹽溶液(ye),采礦采煤(mei)工業的礦(kuang)漿煤漿,石(shi)油鑽探用(yong)水記灌漿(jiang)等等。最近(jin)還将電磁(ci)流量計作(zuo)适當的改(gai)裝,試用于(yu)含有鐵磁(ci)性物質的(de)液體流量(liang)。
電磁流量(liang)計除了上(shang)述有較廣(guang)的适應性(xing)外,還有其(qi)他優良性(xing)能,主要有(you):
1.液體物理(li)參數如粘(zhan)度、密度、溫(wen)度、熱傳導(dao)率等以及(ji)導電率本(ben)身的變化(hua)均不影響(xiang)儀表體積(ji)流量讀數(shu);
2.具有均勻(yun)的分度指(zhi)示值和線(xian)性輸出訊(xun)号;
3.水頭阻(zu)力損失極(ji)小;
4.流量範(fan)圍廣,可做(zuo)到較大流(liu)量(最大流(liu)速可達10~15米(mi)/秒,而一般(ban)流量計爲(wei)1~3米/秒)和低(di)的起始流(liu)量;
5.發送器(qi)在管道.上(shang)安裝比較(jiao)方便,沒有(you)嚴格直管(guan)要求;等等(deng)。
但是,在使(shi)用.上也有(you)-定局限性(xing),如不能用(yong)于低導電(dian)率液體(如(ru)石油制品(pin)和有機溶(rong)劑)和氣體(ti)、蒸汽。另外(wai),這種交變(bian)磁場的電(dian)磁流量計(ji)也不能用(yong)于測量液(ye)态金屬的(de)流量。
電磁(ci)流量計由(you)于産生的(de)流量訊号(hao)很小,因此(ci)安裝時要(yao)嚴格防止(zhi)外界幹擾(rao),對接地等(deng)有一定要(yao)求,如處理(li)不當,就不(bu)能正常運(yun)行。毛主席(xi)教導我們(men):“一切真知(zhi).都是從直(zhi)接經驗發(fa)源的。”幾年(nian)來廣大使(shi)用單位向(xiang)我們提供(gong)了許多使(shi)用方面的(de)寶貴經驗(yan)與教訓,我(wo)們把它們(men)彙集起來(lai),引起大家(jia)重視,減少(shao)今後使用(yong)時摸索,避(bi)免再走相(xiang)同的彎路(lu)。
本資料還(hai)介紹前一(yi)階段我們(men)試用于礦(kuang)漿流量方(fang)面的一些(xie)探索性工(gong)作,如耐磨(mo)襯裏的選(xuan)用,安裝上(shang)的要求等(deng)等。還簡要(yao)地介紹試(shi)用于鐵磁(ci)性礦漿的(de)情況。
擇寫(xie)這份資料(liao)的目的是(shi)交流經驗(yan),在經過一(yi)階段的實(shi)踐後将補(bu)充到《使用(yong)說明書》上(shang)。有些地方(fang)可能不太(tai)成熟,希望(wang)廣大用戶(hu)根據具體(ti)情況,研究(jiu)參考,把實(shi)踐中創造(zao)的好經驗(yan),提供給我(wo)們,相互交(jiao)流,共同提(ti)高,爲建設(she)社會主義(yi)作出貢獻(xian)。
二、發送器(qi)在管道上(shang)的安裝
1.安(an)裝位置與(yu)方向發送(song)器的安裝(zhuang)位置應選(xuan)擇在容易(yi)檢查,便于(yu)調試維修(xiu)的場所。周(zhou)圍環境溫(wen)度盡可能(neng)不超過40℃,相(xiang)對濕度小(xiao)于90%,避免日(ri)元直按照(zhao)射,并應防(fang)止雨水浸(jin)淹進入發(fa)送益。發送(song)器附近不(bu)應有電動(dong)機,變壓器(qi)等強磁場(chang)或強電場(chang),以防止産(chan)生幹擾。
發(fa)送器在管(guan)路上的方(fang)向,對于一(yi)般液體,雖(sui)然能以水(shui)平,垂直或(huo)其他各種(zhong)方向安裝(zhuang)于管路上(shang),但以連接(jie)在垂直管(guan)道上最爲(wei)理想。發送(song)器導管内(nei)必須充滿(man)液體,否則(ze)要造成測(ce)量誤差,若(ruo)液流不足(zu)而碰不到(dao)電極時,那(na)就根本不(bu)能進行測(ce)量了。
發送(song)器如按水(shui)平或傾斜(xie)方向接裝(zhuang)在管道上(shang),電極軸線(xian)應處于水(shui)平方向,如(ru)圖1所示。這(zhe)樣若液體(ti)中偶然混(hun)入氣泡不(bu)會遮住電(dian)極而斷開(kai)了流量訊(xun)号回路。不(bu)要使電極(ji)軸線處于(yu)垂直方向(xiang),此時電極(ji)處在導管(guan)的上下位(wei)置,一方面(mian)混入氣泡(pao)易遮住上(shang)方電極,造(zao)成流量訊(xun)号突然中(zhong)斷,指示表(biao)指針跳動(dong),另一方面(mian)下方電極(ji)在無流量(liang)時易被沉(chen)積物遮住(zhu)。
2.接在礦漿(jiang)管道上的(de)要求:礦漿(jiang)液含有顆(ke)粒,有些較(jiao)細如粉狀(zhuang),有些較粗(cu)、有棱角,有(you)強烈沖刷(shua)磨蝕力,磨(mo)耗整個管(guan)道系統。例(li)如某單位(wei)硬橡膠襯(chen)業的LD-80型電(dian)磁流量發(fa)送器,測量(liang)含有顆粒(li)的礦漿,隻(zhi)用2~3星期就(jiu)磨損得不(bu)能用了。後(hou)來用聚氨(an)酯橡膠作(zuo)襯裏,用了(le)一年拆下(xia)檢查,磨損(sun)不到0.5毫米(mi)(襯裏厚度(du)約6毫米)。因(yin)此電磁流(liu)量計用于(yu)礦漿液時(shi),要給予重(zhong)視。發送器(qi)除了在結(jie)構設計上(shang)作出相應(ying)的措施,如(ru)選用耐磨(mo)橡膠、聚氨(an)酯像膠等(deng)以外,在管(guan)道安裝方(fang)面也要作(zuo)針對.性措(cuo)施。
首先,發(fa)送器必須(xu)接裝在垂(chui)直管道上(shang)這樣可以(yi)克服水平(ping)安裝時的(de)缺點:其一(yi),礦漿在水(shui)平管道中(zhong)流動時,粗(cu)細不同的(de)顆粒不可(ke)能分布均(jun)勻,發送器(qi)導管下半(ban)部的襯裏(li)磨耗更爲(wei)嚴重,造成(cheng)磨損不均(jun)勻;其二,礦(kuang)漿在緩慢(man)流動時,還(hai)會産生顆(ke)粒沉積的(de)現象,導管(guan)下半部分(fen)流速慢甚(shen)至不流.動(dong),破壞了流(liu)速分布的(de)對稱性,變(bian)成如圖2所(suo)示不對稱(cheng)的流速分(fen)布,這樣也(ye)要造成測(ce)量流量的(de)誤差。因此(ci)發送器必(bi)須選擇安(an)裝在垂直(zhi)管道的位(wei)置上。.
發送(song)器接上管(guan)道時,進口(kou)端要避免(mian)如圖3B所示(shi)錯誤的裝(zhuang)法,襯裏口(kou)暴露在液(ye)流之中,使(shi)襯裏磨耗(hao)極快,使用(yong)日久,磨損(sun)漸向内伸(shen),緻使襯裏(li)全部破壞(huai)。如按A的方(fang)式就比較(jiao)好些。有一(yi)使用單位(wei)曾在發送(song)器進口端(duan)裝一~金屬(shu)保護套,如(ru)圖4所示,先(xian)使金屬保(bao)護套抵擋(dang)-層,使勿傷(shang)襯裏,定期(qi)掉換,有一(yi)定效果。如(ru)果該保護(hu)套采用耐(nai)磨性好上(shang)數十倍的(de)鑄石制作(zuo),那麽防磨(mo)損的保護(hu)作用就更(geng)爲理想了(le)。假如發送(song)器導管的(de)襯裏全部(bu)用鑄石制(zhi)造,那末耐(nai)磨問題可(ke)以說完全(quan)解決了,但(dan)是目前制(zhi)作上還有(you)一定困難(nan),希望大家(jia)一起想想(xiang)辦法。
在測(ce)量礦槳流(liu)量時,除了(le)上述要求(qiu)耐磨以外(wai),還有一個(ge)在電極與(yu)村裏結垢(gou)粕(如碳酸(suan)鈣、硫酸鈣(gai)等)的麻煩(fan)事情。現在(zai)還沒有想(xiang)到怎樣避(bi)免的好辦(ban)法。隻能提(ti)出勤清洗(xi)的方法來(lai)解決,建議(yi)如圖5所示(shi)管系安裝(zhuang)發送器,清(qing)洗時比較(jiao)方便些。清(qing)洗時關掉(diao)閥1、2,開閥3勿(wu)使液流中(zhong)斷影響正(zheng)常生産,再(zai)卸下盲闆(pan)4、5就可進行(hang)清洗了。
另(ling)一個方法(fa)是選擇适(shi)當的液體(ti)流速。因爲(wei)流速低于(yu)某一臨界(jie)值,随着流(liu)速的降低(di),結垢越快(kuai),流速高于(yu)此臨界值(zhi)後,礦漿中(zhong)通常含有(you)的懸浮顆(ke)粒沖刷管(guan)壁結垢層(ceng),出現磨蝕(shi)現象。所以(yi)要選擇好(hao)電磁流量(liang)計發送器(qi)導管内液(ye)體恰當的(de)流速,處理(li)好結垢與(yu)磨蝕這一(yi)對矛盾,既(ji)不增長垢(gou)層厚度,也(ye)不磨損導(dao)管襯裏。據(ju)部分經驗(yan)介紹,流速(su)選在1~1.5米/秒(miao)較爲妥當(dang),當然這不(bu)是一-定的(de),要按礦漿(jiang)具體條件(jian)來選定。據(ju)《SelfCleaningMagneticFolwmeter》(InstrumentationTechnalgg.1968,NeV)一文介紹(shao),用電磁流(liu)量計測量(liang)紙漿流量(liang),8“管徑采用(yong)6”口徑電磁(ci)流量計,液(ye)流速提高(gao)到4米/秒以(yi)上達到自(zi)動清洗的(de)目的。
3、接在(zai)塑料等絕(jue)緣材料管(guan)道上的要(yao)求
在化工(gong)行業中輸(shu)送腐蝕性(xing)液體的管(guan)道系統,往(wang)往采用塑(su)料,玻璃等(deng)不導電材(cai)料的管系(xi),液體在這(zhe)種管道中(zhong)流動,處于(yu)對地絕緣(yuan)狀态,斷絕(jue)了介質接(jie)地的參考(kao)電位,使儀(yi)表無法正(zheng)常工作。因(yin)此爲了使(shi)流動液體(ti)良好接地(di),必須如圖(tu)6所示在發(fa)送器前後(hou)各接一個(ge)接地金屬(shu)環或--小段(duan)金屬管,使(shi)發送器前(qian)後二段的(de)液體接地(di),以排除幹(gan)擾。這方面(mian)的教訓是(shi)很多的,下(xia)文第3一3節(jie)還有較詳(xiang)細的說明(ming)。
4.發送器上(shang)遊的直管(guan)段問題電(dian)磁流量計(ji)對上遊直(zhi)管段的要(yao)求是不高(gao)的,對下遊(you)更無要求(qiu)。對于小口(kou)徑電磁流(liu)量計,發送(song)器電極到(dao)導管進口(kou)的距離巳(si)經有了幾(ji)倍直徑d,如(ru)LD--25與LD-50型的1/D分(fen)别爲8與5.所(suo)以不需要(yao)考慮直管(guan)段問題。但(dan)對于較大(da)口徑的儀(yi)表就要略(lue)受影響。曾(ceng)對口徑80與(yu)150毫米磁電(dian)的流量計(ji)作過液流(liu)分布嚴重(zhong)不對稱影(ying)響的試驗(yan);它們的1/D分(fen)别爲3.5和2。在(zai)發送器進(jin)口端如圖(tu)7所示擋住(zhu)一半通道(dao),嚴重擾亂(luan)了流速分(fen)布的對稱(cheng)性,試驗結(jie)果與未加(jia)擋闆相比(bi)80毫米口徑(jing)的儀表位(wei)置A時變化(hua)0.25%,位置B時變(bian)化1%3150毫米口(kou)徑的儀表(biao)位置A時變(bian)化2.4%(限于設(she)備條件,流(liu)量隻試到(dao)滿量程的(de)40%),流量計作(zuo)過液流分(fen)布嚴重不(bu)對稱影響(xiang)的試驗$它(ta)們的1/D分别(bie)爲3.5和2。在發(fa)送器進口(kou)端如圖7所(suo)示擋住一(yi)半通道,嚴(yan)重擾亂了(le)流速分布(bu)的對稱性(xing),試驗結果(guo)與未加擋(dang)闆相比80毫(hao)米口徑的(de)儀表位置(zhi)A時變化0.25%,位(wei)置B時變化(hua)1%3150毫;米口徑(jing)的儀表位(wei)置A時變化(hua)2.4%(限于設備(bei)條件,流量(liang)隻試到滿(man)量程的40%),位(wei)置B時變化(hua)1.5%,日本北展(zhan)電機制作(zuo)所也曾作(zuo)過口徑1000毫(hao)米電磁流(liu)量計的相(xiang)同試驗,該(gai)發送器的(de)1/D=2在位置A時(shi)變化4%,B時爲(wei)1%.從這些情(qing)況來看,在(zai)較大口徑(jing)時要根據(ju)具體條件(jian)考慮直管(guan)段的要求(qiu)。國外有些(xie)制造廠的(de)說明書上(shang)提出從電(dian)極開始向(xiang)上遊推,有(you)5倍直徑距(ju)離的直管(guan)段就可以(yi)了。但在實(shi)際使用時(shi),除非.在發(fa)送器前直(zhi)接連接閘(zha)閥,又處于(yu)半開放狀(zhuang)況外,-般象(xiang)上述那樣(yang)擋住半邊(bian)管道這樣(yang)嚴重的流(liu)速不均現(xian)象,是很少(shao)碰到的。一(yi)般象發送(song)器前遇到(dao)彎頭、漸縮(suo)管、球閥等(deng)所引起的(de)流速分布(bu)不均勻,不(bu)敢于産生(sheng)象上述試(shi)驗那樣大(da)的偏差。
三(san)接地與幹(gan)擾訊号的(de)排除
1.不能(neng)用公共地(di)線接地由(you)于電磁流(liu)量計所産(chan)生的流量(liang)訊号非常(chang)小,在滿量(liang)程時隻有(you)幾個毫伏(fu),而在下限(xian)流量時僅(jin)有數微伏(fu)。因此電磁(ci)流量計發(fa)送器必須(xu)良好接地(di),以消除外(wai)界幹擾訊(xun)号的影響(xiang)。首先要求(qiu)發送器單(dan)獨設置接(jie)地點,絕對(dui)不要接在(zai)電機電器(qi)等電力設(she)備的公共(gong)地線上,或(huo)上下水管(guan)道上。因爲(wei),連接在公(gong)共地線上(shang)的電力設(she)備上如有(you)漏電,那麽(me)在公共地(di)線上存在(zai)着電位,甚(shen)至有幾十(shi)毫伏甚至(zhi)幾伏的電(dian)壓。關于這(zhe)一點用戶(hu)常常忽視(shi),這方面的(de)教訓是很(hen)多的。過去(qu)用戶來廠(chang)反映用不(bu)好電磁流(liu)量計(主要(yao)是LD型老産(chan)品),前去現(xian)場檢查,結(jie)果往往是(shi)接地不善(shan)所緻,估計(ji)将近故障(zhang)實例一半(ban)以上。因此(ci)要求使用(yong)單位注意(yi),不要把電(dian)磁流量計(ji)發送器的(de)接地線接(jie)在公共地(di)線或上下(xia)水管道上(shang)。雖然配用(yong)LDD-1型轉換器(qi)和BLD型發送(song)器的電磁(ci)流量計,在(zai)接地方面(mian)的要求低(di)些,但也應(ying)予一定的(de)注意。
2.接地(di)要求地線(xian)應該用總(zong)直徑1-2以上(shang)毫米銅絞(jiao)線接在埋(mai)于一定深(shen)度的接地(di)棒或接地(di)綱.上(深度(du)根據不同(tong)地區實際(ji)情況而定(ding),上海-般埋(mai)于一米多(duo)些深度潮(chao)濕的地方(fang)就可以了(le))。接地裝置(zhi)與發送器(qi)的距離盡(jin)可能地短(duan),除發送器(qi)接地外,連(lian)接發送器(qi)的金屬管(guan)道的法蘭(lan)也要接地(di),如圖8所示(shi)。某冶煉廠(chang)用電磁流(liu)量計測量(liang)堿液礦漿(jiang),按照上述(shu)要求接地(di),但是幹擾(rao)訊号還是(shi)較大,不能(neng)正常運行(hang),後來他們(men)試把金屬(shu)管道再接(jie)地(見圖8虛(xu)線)試把接(jie)地點逐步(bu)向外推遠(yuan),當推遠到(dao)2米時,幹擾(rao)訊号顯著(zhe)下降,才使(shi)儀表能正(zheng)常運行。這(zhe)種情況說(shuo)明他們管(guan)道上雜散(san)電流較大(da),電流通過(guo)管道以及(ji)管道内液(ye)體影響到(dao)發送器。當(dang)管道上接(jie)地點向外(wai)推移,雜散(san)電流影響(xiang)不到發送(song)器的探測(ce)電極上,排(pai)除掉幹擾(rao)訊号,才能(neng)使儀表正(zheng)常運行。
在(zai)一般情況(kuang)下,接地後(hou)的電磁流(liu)量計可以(yi)運行得較(jiao)好。如發生(sheng)突然出現(xian)指示儀表(biao)指針跳動(dong)或轉換器(qi)輸出訊号(hao)劇烈波動(dong)現象。則可(ke)能是指示(shi)儀表方面(mian)故障,或由(you)于液體内(nei)存在氣泡(pao)覆住電極(ji)引起瞬時(shi)斷路所造(zao)成,并應檢(jian)查連接發(fa)送器的管(guan)道上是否(fou)在進行電(dian)焊,或發送(song)器附近的(de)電力設備(bei)是否發生(sheng)較大的漏(lou)地電流的(de)影響等等(deng)。
3.在絕緣材(cai)料管道上(shang)接地要求(qiu)前文談到(dao)在塑料、玻(bo)璃、襯橡膠(jiao)等管道上(shang)裝電磁流(liu)量計發送(song)器時,要求(qiu)在發送器(qi)前後各裝(zhuang)一隻金屬(shu)接地環(或(huo)短管),與發(fa)送器一起(qi)良好接地(di)。這樣流動(dong)液體通過(guo)接地金屬(shu)環也得到(dao)良好接地(di),外界千擾(rao)電勢就傳(chuan)不到發送(song)器電極上(shang)。如這樣處(chu)理,液體在(zai)絕緣管道(dao)中流動與(yu)管壁摩擦(ca)産生靜電(dian),或外界幹(gan)擾電勢通(tong)過液體傳(chuan)到發送器(qi),從電極再(zai)傳送到測(ce)量線路,千(qian)擾了流量(liang)訊号的測(ce)量。希望用(yong)戶不要忽(hu)視,免走彎(wan)路。.下面我(wo)們列舉-一(yi)個單立的(de)實際教訓(xun):
某糖廠用(yong)LD--80型電磁流(liu)量計.測量(liang)pH值爲9的堿(jian)溶液,管道(dao)及配件全(quan)系聚氯乙(yi)烯塑料。儀(yi)表裝好後(hou)一直調試(shi)不好。派人(ren)來反映使(shi)用情況,我(wo)們根據他(ta)們介紹惰(duo)況-一起分(fen)析,提了幾(ji)點看法,主(zhu)要是改善(shan)接地性能(neng),要求單獨(du)接地等等(deng)并送給他(ta)們一-份資(zi)料,其中有(you)一節也談(tan)到絕緣管(guan)道象.上文(wen)所述的接(jie)地要求,他(ta)們同去以(yi)後在按地(di)等方面作(zuo)了改進,但(dan)沒有重視(shi)裝金屬按(an)地環這一(yi)點仍舊調(diao)試不好。後(hou)來派人前(qian)去檢查,安(an)裝接地等(deng)基本符合(he)要求,就是(shi)沒有在發(fa)送器前後(hou)裝接地金(jin)屬環(圖6之(zhi)4)。整個系統(tong)的液體處(chu)于對地絕(jue)緣狀态。即(ji)使在生産(chan)條件下液(ye)體流動時(shi),斷開發送(song)器激磁電(dian)流(即在沒(mei)有磁場時(shi)),從電極上(shang)就測得幹(gan)擾電勢竟(jing)達20毫伏之(zhi)大(滿量程(cheng)流量時的(de)流量訊号(hao)也隻有7-8毫(hao)伏)。通過測(ce)試可以肯(ken)定症結所(suo)在,向糖廠(chang)提出安裝(zhuang)接地環的(de)改進措施(shi)。他們還是(shi)半信半疑(yi),怕停産改(gai)裝影響生(sheng)産任務的(de)完成。爲了(le)進一步驗(yan)證,使他們(men)信服,我們(men)在不停産(chan)的條件下(xia)做試驗,在(zai)發送器前(qian)後壁料管(guan)道上各鑽(zuan)--小孔,插入(ru)良好接地(di)的金屬棒(bang),與液體接(jie)觸,發送器(qi)電極.上的(de)幹擾訊号(hao)就大大減(jian)小。後來他(ta)們進行了(le)改裝,故障(zhang)迎刃而解(jie),電磁流量(liang)計運行也(ye)就正常。
4.發(fa)送器本身(shen)幹擾訊号(hao)前文介紹(shao)各方面的(de)接地要求(qiu),都是爲了(le)杜絕外界(jie)幹擾訊号(hao)進入發送(song)器的途徑(jing),以免影響(xiang)流量訊号(hao)的測量。但(dan)是發送器(qi)本身也會(hui)産生幹擾(rao)訊号,例如(ru)變壓器效(xiao)應正交于(yu)擾訊号。制(zhi)造廠在出(chu)廠時已經(jing)調整到最(zui)小,但是可(ke)能在運輸(shu)時的震動(dong)或無意中(zhong)轉動調零(ling)電位器,會(hui)使此幹擾(rao)訊号增,大(da)就要重新(xin)調整。正交(jiao)幹擾産生(sheng)的原因與(yu)消減方法(fa)請參閱後(hou)文附錄一(yi)。
可用下面(mian)方法區分(fen)發送器本(ben)身的幹擾(rao)訊号與外(wai)來的幹擾(rao)訊号:使發(fa)送器導管(guan)内充滿靜(jing)止不流動(dong)的液體,不(bu)要接上電(dian)源即在沒(mei)有激磁電(dian)流時,如在(zai)電極上測(ce)得幹猶訊(xun)号時,那末(mo)這是從管(guan)道系統上(shang)傳來的外(wai)來的幹擾(rao)訊号,或接(jie)地不善。如(ru)電磁流量(liang)計通上電(dian)源即有了(le)激磁電流(liu),而管道内(nei)液體又沒(mei)有流動,如(ru)在電極上(shang)測得訊号(hao),這最有可(ke)能是發送(song)器本身産(chan)生的幹擾(rao)訊号(當然(ran)也有其他(ta)原因,如從(cong)傳輸線引(yin)入的幹擾(rao)等)。
四、含鐵(tie)磁性顆粒(li)液體的測(ce)量
通常生(sheng)産定型的(de)電磁流量(liang)計不能用(yong)來測量含(han)有鐵磁性(xing)物質的液(ye)體。因爲含(han)有鐵磁性(xing)物質的液(ye)體通過發(fa)送器導管(guan)時會産生(sheng)兩種現象(xiang):第一、一部(bu)分鐵磁性(xing)顆粒吸附(fu)在磁路附(fu)近導管的(de)内壁上,改(gai)變了磁路(lu)中的磁導(dao),影響了穿(chuan)過液體的(de)磁通密度(du),第二,即使(shi)管壁不發(fa)生吸附鐵(tie)磁性物質(zhi),液體中鐵(tie)磁性物質(zhi)的含量變(bian)動,也要改(gai)變磁導,穿(chuan)過的磁通(tong)密度也要(yao)變動,影響(xiang)流量訊号(hao)的數值而(er)造成誤差(cha)。前一階段(duan)我們在幾(ji)個兄弟單(dan)位幫助下(xia),經過一些(xie)改裝,解決(jue)這方面的(de)問題,獲得(de)初步成功(gong)。
1.鐵磁性顆(ke)粒吸附導(dao)管内壁的(de)消除方法(fa)山東省淄(zi)博某廠用(yong)LD-25型電磁流(liu)量計測量(liang)溶解矽鐵(tie)的石灰泥(ni)漿流量,使(shi)用時發送(song)器導管内(nei)壁上會吸(xi)附着矽鐵(tie)顆粒該廠(chang)采取定期(qi)切斷激磁(ci)電流,每隔(ge)十二秒斷(duan)電一秒,斷(duan)電期間籍(ji)液體流動(dong)的沖刷力(li)把吸附在(zai)導管内壁(bi)的矽鐵沖(chong)走,據介紹(shao)這種方法(fa)已用了近(jin)三年。
2.磁導(dao)變化引起(qi)流量數值(zhi)變化的補(bu)償将原來(lai)的電磁流(liu)量計略加(jia)改裝,在發(fa)送器上裝(zhuang)一測量線(xian)圈,代替原(yuan)來的電流(liu)互感器,在(zai)此線圈上(shang)感應出的(de)電勢正比(bi)于穿過液(ye)體的磁通(tong)密度,作爲(wei)參比電量(liang)。這樣便補(bu)償了磁通(tong)密度的影(ying)響。我們對(dui)LD-80型電磁流(liu)量計做了(le)-個試驗,未(wei)改裝前,鐵(tie)礦漿濃度(du)增加到28%(重(zhong)量比),與用(yong)水标定的(de)流量值比(bi)較,指示值(zhi)要變化10%左(zuo)右經改裝(zhuang)後的變化(hua)可以在2.5%以(yi)内,基本上(shang)滿足了鐵(tie)礦漿流量(liang)的測量問(wen)題。
五、發送(song)器導管内(nei)壁沉積層(ceng).與結垢問(wen)題
1.沉積層(ceng)與結垢對(dui)流量的影(ying)響前文談(tan)到沉積層(ceng)與結垢的(de)消除,隻能(neng)從管路上(shang)想些辦法(fa),使便于定(ding)期清洗,還(hai)沒有完滿(man)的解決方(fang)法。沉積層(ceng)對流量測(ce)量精度影(ying)響如何?我(wo)們還沒有(you)具體實踐(jian)的感性認(ren)識,僅從資(zi)料上看到(dao)一些介紹(shao)。流量訊号(hao)電勢E受導(dao)管内壁沉(chen)積層影響(xiang),可按下列(lie)公式計算(suan)修正:
這裏(li)有三種惰(duo)況:其一、沉(chen)積層電阻(zu)系數和被(bei)測液體電(dian)阻系數相(xiang)同,即:Pf=Pɷ,則不(bu)論沉積層(ceng)的厚度如(ru)何,由此引(yin)起的流速(su)變化不影(ying)響輸出的(de)流量訊号(hao);其二,Pɷ>Pf,則按(an)上式計算(suan)與未附着(zhe)沉積層時(shi)的流量相(xiang)比,指示流(liu)量大于實(shi)際流量,但(dan)Po很大是屬(shu)于絕緣性(xing)質,則電極(ji)被絕緣而(er)送不出流(liu)髦訊号而(er)失卻作用(yong),其三,Pɷ<Pf,與未(wei)附着沉積(ji)層時流量(liang)相比,指示(shi)流量将小(xiao)于實際流(liu)量,如附着(zhe)層電阻過(guo)小,則電極(ji)間将被短(duan)路,無流量(liang)訊号輸出(chu)而不能使(shi)用。
我們還(hai)未碰到過(guo)附着沉積(ji)層影響流(liu)量指示值(zhi)的實例,因(yin)此沒有試(shi)驗與驗證(zheng)。隻看到資(zi)料上的一(yi)個實例,發(fa)送器口徑(jing)150毫米,沉積(ji)層厚度3毫(hao)米,有無沉(chen)積層二種(zhong)惰況下流(liu)測量定值(zhi)示于圖9。
2.導(dao)電沉積層(ceng)的短路造(zao)成的故障(zhang)我們遇到(dao)過幾個管(guan)壁沉積導(dao)電層使電(dian)極間短路(lu)的故障實(shi)例。這種場(chang)合隻要定(ding)期.清洗就(jiu)可以解決(jue)的。
某柴油(you)機廠在電(dian)解切削新(xin)工藝試驗(yan)裝置上,用(yong)LD--80電磁流量(liang)計測量飽(bao)和食鹽電(dian)解液的流(liu)量。開始運(yun)行很正常(chang),但間斷地(di)使用二個(ge)月後,在流(liu)量相同的(de)情況下,指(zhi)示值越來(lai)越小,一直(zhi)到流量訊(xun)号近于零(ling)。經現場檢(jian)查,卸下發(fa)送器發現(xian)導管内壁(bi)沉積着一(yi)層薄薄的(de)黃鏽,拭清(qing)潔後,運行(hang)就正常了(le)。這些黃鏽(xiu)是電解液(ye)中的大量(liang)氧化鐵沉(chen)積所緻。工(gong)業管道通(tong)常都采用(yong)黑色金屬(shu),長期用于(yu)水溶液,也(ye)可能在發(fa)送器導管(guan)内壁絕緣(yuan)襯裏上沉(chen)積黃鏽層(ceng),使用時如(ru)出現流量(liang)訊号減小(xiao),也應從這(zhe)方而考慮(lü)可能的故(gu)障。最好能(neng)根據情況(kuang),定期清洗(xi)。
3.電極污穢(hui)的清除在(zai)被測液休(xiu)極容易污(wu)穢電極而(er)妨害正常(chang)測量時,現(xian)在定型産(chan)品也隻能(neng)采用按圖(tu)5所示管路(lu),定期清洗(xi)來解決。我(wo)們從資料(liao)上看到幾(ji)種清除電(dian)極污穢的(de)方法,有些(xie)要在電極(ji)的設計結(jie).構.上作較(jiao)大變動。有(you)些要增加(jia)附屬裝置(zhi),
下面作簡(jian)要介紹,提(ti)供廣大用(yong)戶參考:.
(1)電(dian)極中空,可(ke)以通過金(jin)屬絲刷子(zi),人工定期(qi)清洗。也有(you)在電極面(mian)上裝-一連(lian)接在轉軸(zhou)上的旋轉(zhuan)括闆,從中(zhong)空的電極(ji)引出,接在(zai)電動機上(shang)不停地旋(xuan)轉,刮去除(chu)電極上污(wu)垢。電極中(zhong)的軸采用(yong)“O”型圈等裝(zhuang)置密封。
(2)在(zai)污水處理(li)中應用的(de)大型電磁(ci)流量計,把(ba)電極插入(ru)液體,插進(jin)離管壁襯(chen)裏約12毫米(mi),利用液流(liu)本身作沖(chong)洗介質,.以(yi)液流中懸(xuan)浮顆粒去(qu)沖刷掉電(dian)極上形成(cheng)的沉積層(ceng)。
(3)定期加上(shang)工頻高壓(ya)電到電極(ji),使電流通(tong)過電極與(yu)液體,“焚毀(hui)”電極上粘(zhan)污的沉積(ji)物。在通高(gao)壓電清除(chu)污穢期間(jian)切斷通向(xiang)轉換器或(huo)指示儀表(biao)的電路。
(4)實(shi)心電極上(shang)裝壓電晶(jing)體,加上45~65千(qian)周頻率的(de)電源,産生(sheng)超聲波以(yi)清洗電極(ji)表面。超聲(sheng)波擊碎電(dian)極表面不(bu)導電.沉積(ji)層,再靠液(ye)流沖刷掉(diao)。
六、液體導(dao)電率問題(ti)
1.導電率适(shi)用範圍目(mu)前生産的(de)電磁流量(liang)計還不能(neng)測量導電(dian)率很低液(ye)體流量如(ru)石油制品(pin)和有機溶(rong)劑(如丙酮(tong)導電率2x10-8莫(mo)/厘米)等。被(bei)測液體導(dao)電率必須(xu)大于自來(lai)水(≈10-4莫/厘米(mi)),而工業生(sheng)産中各種(zhong)酸、堿、鹽液(ye)的導電率(lü)---般在10-4~10-1莫/厘(li)米之間,一(yi)般均能适(shi)用。
曾用導(dao)電率低于(yu)自來水的(de)三度蒸.餾(liu)水,對帶有(you)LDD--1型轉換器(qi)的BLD一25型發(fa)送器的電(dian)磁流量計(ji)作流量試(shi)驗。導電率(lü)低到6X10-5莫/厘(li)米時,儀表(biao)指示值沒(mei)有影響3導(dao)電率低到(dao)1x10-8莫/厘米時(shi),儀表零位(wei)漂移30%,調整(zheng)零位後,仍(reng)可維持原(yuan)來的流量(liang)值。作此試(shi)驗時發送(song)器與轉換(huan)器間訊号(hao)線隻用一(yi)米多長,以(yi)減.少訊号(hao)線間的分(fen)布電容。因(yin)此現有儀(yi)表作些措(cuo)施,還可以(yi)測導電率(lü)低到1~5X10-6莫/厘(li)米左右的(de)液體流量(liang)。
2.導電率變(bian)化對流量(liang)指示值的(de)影響問題(ti)我們曾用(yong)不同濃度(du)的食鹽水(shui)(導電.率從(cong)5x0-4~1x10-1莫/厘米)對(dui)帶LDD-1型轉換(huan)器的BLD--25型電(dian)磁流量發(fa)送器作導(dao)電率影響(xiang)試驗,實驗(yan)證明在此(ci)範圍内,流(liu)量指示值(zhi)沒有變化(hua)。
七、液體溫(wen)度問題
電(dian)磁流量計(ji)發送器發(fa)送器可以(yi)利用的:最(zui)高液體溫(wen)度受二方(fang)面的因素(su)限制(1)襯裏(li)層的容許(xu)使用溫度(du);(2)激磁線圈(quan)的溫升和(he)它的最高(gao)允許溫度(du)。現在定型(xing)生産的電(dian)磁流量計(ji)發送器的(de)液體最高(gao)溫度綜合(he)以上二因(yin)素定爲50~60℃。實(shi)際上單獨(du)以襯裏材(cai)料而言,象(xiang)四氟乙烯(xi),搪瓷使用(yong)溫度還可(ke)用得高些(xie),譬如說120℃。如(ru)果線圈材(cai)料選用較(jiao)高耐熱等(deng)級,是可以(yi)用于較高(gao)溫度的。這(zhe)方面工作(zuo)正在試制(zhi),有待與廣(guang)大用戶一(yi)起配合使(shi)用。
在醫藥(yao),食品工業(ye)中常需測(ce)量溫度低(di)于零度液(ye)體,從原理(li)上來講電(dian)磁流量計(ji)完全可以(yi)使用,但低(di)于室溫液(ye)體會使發(fa)送器導管(guan)外壁産生(sheng)露水或凝(ning)結成霜,破(po)壞了電極(ji)間絕緣,要(yao)影響正常(chang)運用。某制(zhi)藥廠曾創(chuang)造出辦法(fa),予以解決(jue)。他們用LD--80型(xing)電磁流量(liang)計測量攝(she)氏零下6~10°的(de)氯化鈣溶(rong)液,針對防(fang)止結霜現(xian)象他們将(jiang)發送器作(zuo)了些改裝(zhuang),掉換一部(bu)分不耐油(you)零件(如橡(xiang)膠墊圈等(deng)),加強外殼(ke)密封性,在(zai)發送器外(wai)殼鑽二加(jia)油小孔,灌(guan)進變壓器(qi)油使與空(kong)氣隔絕,排(pai)除了産生(sheng)露水結霜(shuang)的條件。
八(ba)、幾個安裝(zhuang)使用不正(zheng)常的實例(li)
前文已列(lie)舉了一些(xie)電磁流量(liang)計使用實(shi)例,下面再(zai)舉幾個使(shi)用不正常(chang)的典型例(li)子:
1.發送器(qi)附近電機(ji)漏電的影(ying)響電磁流(liu)量計流量(liang)校驗車間(jian)作流量标(biao)定時有一(yi)段時期發(fa)送器上的(de)幹擾電勢(shi)突然增加(jia)隔一會又(you)趨正常,沒(mei)有規律,發(fa)送器是良(liang)好地單獨(du)接地的,一(yi)時未得解(jie)決。後來着(zhe)手檢查周(zhou)圍電機與(yu)電器設備(bei),發現校驗(yan)設備附近(jin)有一台鑽(zuan)床的電動(dong)機漏電極(ji)大,當開動(dong)電動機時(shi),發送器的(de)幹擾電勢(shi)就增加當(dang)換上一台(tai)良好電機(ji)後,這個故(gu)障就消失(shi)了。
2.接發送(song)器管道上(shang)進行電焊(han)的影響某(mou)冶煉廠用(yong)LD--80型電磁流(liu)量計測礦(kuang)漿液,開始(shi)運行正常(chang)。用一段時(shi)期後發現(xian)指針擺動(dong)很厲害,而(er)根據生産(chan)流程判斷(duan)不是流量(liang)波動所緻(zhi)。檢查發送(song)器與指示(shi)儀表也沒(mei)有故障。這(zhe)樣觀察了(le)幾天,從記(ji)錄紙上發(fa)現一個規(gui)律,即在長(zhang)日班上班(ban)時指針擺(bai)動厲害,中(zhong)午休息和(he)下班後運(yun)行正常。根(gen)據這個現(xian)象進行分(fen)析,最後找(zhao)到原因,原(yuan)來在離發(fa)送器較遠(yuan)的同一管(guan)道上在進(jin)行電焊,電(dian)焊産生幹(gan)擾電勢使(shi)指針跳動(dong)。下班休息(xi)不進行電(dian)焊,儀表就(jiu)運行正常(chang)。
3.發送器導(dao)管内未經(jing)常充滿液(ye)體某造船(chuan)廠用LD-80型電(dian)磁流量計(ji)測量水流(liu)量。他們來(lai)廠反映說(shuo),當水關掉(diao)沒有流量(liang)時指針反(fan)而走到滿(man)量程處。經(jing)實地檢查(cha)發現管道(dao)系統設計(ji)不妥,閥門(men)裝在發送(song)器的上遊(you),水流過發(fa)送器後就(jiu)流入大氣(qi)。當閥門關(guan)閉後,發送(song)器内的水(shui)也都排空(kong),變成沒有(you)液體,造成(cheng)流量=0,指示(shi)=100%的現象。将(jiang)閥門改裝(zhuang)在發送器(qi)下遊,這個(ge)故障便消(xiao)除了。
九、結(jie)束語
以上(shang)介紹了電(dian)磁流量計(ji)安裝使用(yong)方面.的幾(ji)個問題,大(da)部分都是(shi)使用單位(wei)提供的實(shi)踐經驗,是(shi)有一定代(dai)表性的,供(gong)廣大用戶(hu)參考。歡迎(ying)各使用單(dan)位提供安(an)裝使用以(yi)及儀表改(gai)進等方面(mian)創造的經(jing)驗,反映儀(yi)表質量情(qing)況和其他(ta)方面的意(yi)見,使我們(men)改進提高(gao)。
附錄一:發(fa)送器内“變(bian)壓器效應(ying)”
正交幹擾(rao)訊号的産(chan)生與消除(chu)方法
正交(jiao)幹擾是指(zhi)相位上與(yu)流量訊号(hao)差90°的幹擾(rao)訊号。流量(liang)訊号從電(dian)極上引出(chu)(見圖10),通過(guo)引線接到(dao)轉換器(或(huo)指.示儀表(biao))。這樣從電(dian)極1一液體(ti)内阻Rg一電(dian)極2-引線-轉(zhuan)換器輸入(ru)阻抗Rr-引線(xian)--電極1,引成(cheng)一個回路(lu),與發送器(qi)主磁通B交(jiao)聯,象變壓(ya)器--匝次級(ji)繞組,感應(ying)出-一個訊(xun)号電勢,超(chao)前于流量(liang)訊号90°。這便(bian)是“變壓器(qi)效應”正交(jiao)幹擾訊号(hao)。
減小此幹(gan)擾訊号的(de)方法如圖(tu)11所示,印刷(shua)線路闆2(或(huo)導線)緊貼(tie)在發送器(qi)導管外壁(bi),由電極3.上(shang)的螺母固(gu)定。一個電(dian)極.上僅有(you)一根引線(xian),另一電極(ji)上有二根(gen)引線,二根(gen)引線分設(she)在電極中(zhong)心線二邊(bian),按到470歐姆(mu)的繞線電(dian)位器上。在(zai)這二根導(dao).線上感應(ying)出二個相(xiang)位相反的(de)感應電流(liu),此電流改(gai)變電位器(qi)滑臂的位(wei)置使之平(ping)衡,使從滑(hua)臂引出的(de)正交幹擾(rao)訊号調整(zheng)得很小,一(yi)般控制在(zai)0.3毫伏以内(nei)。
附錄二:利(li)用現場設(she)備标定流(liu)量的實例(li)
對于配有(you)EWY型電位差(cha)計(經改裝(zhuang)過)的LD型電(dian)磁流量計(ji)老産品由(you)于測量線(xian)路的輸入(ru)阻抗較小(xiao)(Rr≈3兆歐),當導(dao)電率超過(guo)某一數值(zhi)時,會降低(di)流量訊号(hao)而改變了(le)流量指示(shi)值。我們也(ye)曾用第六(liu)節所述相(xiang)同的食鹽(yan)水,對LD--25型電(dian)磁流量計(ji)老産品做(zuo)試驗,試驗(yan)表明有一(yi)定影響,結(jie)果示于圖(tu)12。此圖曲線(xian)隻能定性(xing)地看總的(de)趨向,不能(neng)取作修正(zheng)系數,因爲(wei)電極大小(xiao)、管徑等因(yin)素,均會影(ying)響曲線的(de)數值,如用(yong)過去生産(chan)的LD型電磁(ci)流量計老(lao)産品,液體(ti)導電率影(ying)響流量指(zhi)示值時,有(you)時候可以(yi)利用現場(chang)設備重新(xin)标定,下面(mian)介紹利用(yong)現場設備(bei),實際使用(yong)液體重新(xin)标定的一(yi)個實例:
某(mou)化肥廠用(yong)LD--25型電磁流(liu)量計測量(liang)濃硫酸,管(guan)道系統與(yu)容器設備(bei)如圖18所示(shi)。流量計的(de).上遊有園(yuan)形容器3,高(gao)出儀表3米(mi),靠液體的(de)位能推動(dong)液流。用鋼(gang)卷尺測出(chu)容器尺寸(cun),每厘米高(gao)度h的體積(ji)爲66.58升,酸從(cong)泵5定期打(da)入從底部(bu)流出。試驗(yan)時二人同(tong)在同一時(shi)間内讀取(qu)流量計指(zhi)示流量與(yu)容器液體(ti)高度變化(hua)△h,求得流過(guo)儀表的實(shi)際流量。假(jia)使流量不(bu)穩定,流量(liang)計指示值(zhi)變動或波(bo)動較大,可(ke)以根據情(qing)況每隔一(yi)段時間(譬(pi)如15秒、30秒或(huo)1分)讀取一(yi)個數值,計(ji)算時取它(ta)們的平均(jun)值。用硫酸(suan)标定的流(liu)量值與在(zai)制造廠用(yong)水标定.的(de)流量值進(jin)行比較,根(gen)據試驗結(jie)果求得的(de)差值,調換(huan)電位差計(ji)中的平衡(heng)訊号發生(sheng)器(使用說(shuo)明書中圖(tu)六之4)中的(de)電阻R:(使用(yong)說明書中(zhong)圖十六)的(de)阻值(用錳(meng)銅絲繞制(zhi)),再用硫酸(suan)校驗一次(ci),以達到準(zhun)的确流量(liang)指示值。試(shi)驗結果見(jian)表一。.
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