一.電磁(ci)流量計(ji)的工作(zuo)原理和(he)組成結(jie)構
應用(yong)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)作爲測(ce)量原理(li)的
電磁(ci)流量計(ji)
,是目前(qian)工業中(zhong)測量導(dao)電液體(ti)流量的(de)常用儀(yi)表。它的(de)應用很(hen)廣,可以(yi)測量各(ge)種腐蝕(shi)性介質(zhi)以及帶(dai)有懸浮(fu)顆粒的(de)漿液。其(qi)👈工作原(yuan)理如圖(tu)(一)所示(shi):電磁流(liu)量計在(zai)鋼廠工(gong)業水計(ji)📞量中的(de)應用
設在均(jun)勻磁場(chang)中,垂直(zhi)于磁場(chang)方向有(you)一個直(zhi)徑爲D的(de)管道。管(guan)道由不(bu)導磁的(de)材料制(zhi)成管道(dao)内表面(mian)襯挂絕(jue)緣襯裏(li)。當導電(dian)的液㊙️體(ti)在導管(guan)中流動(dong)時,則導(dao)電液體(ti)🚶♀️切割磁(ci)力線,于(yu)是在和(he)磁場及(ji)🥰流動方(fang)向垂直(zhi)方向上(shang)産生感(gan)應電勢(shi),如安裝(zhuang)一對電(dian)🔴極,則電(dian)極間産(chan)生和流(liu)速成正(zheng)比例的(de)電勢差(cha)。
E=BDν*10-8伏
其中(zhong):E----感應電(dian)勢(伏)
B----磁(ci)感應強(qiang)度(高斯(si))
D----管道内(nei)徑(厘米(mi))
ν---- 液體在(zai)管道中(zhong)的平均(jun)速度(厘(li)米/秒)
實(shi)際使用(yong)中的電(dian)磁流量(liang)計,都是(shi)采用交(jiao)變磁場(chang)工作,此(ci)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(ji)感應電(dian)勢E和流(liu)量Q成正(zheng)比。
對于(yu)一台儀(yi)表來說(shuo),磁感應(ying)強度是(shi)已知的(de),并且基(ji)‼️本🏒不變(bian)。所以🐅,隻(zhi)要設法(fa)測出E,則(ze)流量Q就(jiu)知道了(le)。
二.電磁(ci)流量計(ji)的安裝(zhuang)
1.電磁流(liu)量計的(de)安裝位(wei)置可以(yi)自己根(gen)據需要(yao)選擇,并(bing)且其傳(chuan)感器可(ke)以傾斜(xie)或者垂(chui)直安裝(zhuang)。但是不(bu)管采用(yong)✉️何種形(xing)式的安(an)裝,都要(yao)注意二(er)個電極(ji)的軸線(xian)必須大(da)緻在水(shui)🐕平方向(xiang)上。如圖(tu)✨二所示(shi)。
2.注(zhu)意電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器要安(an)裝在能(neng)保證測(ce)量管⚽中(zhong)充滿被(bei)測介質(zhi),不能有(you)非滿管(guan)或有氣(qi)泡聚集(ji)在測量(liang)管中的(de)現象。所(suo)以 不要(yao)把傳感(gan)器安裝(zhuang)在管道(dao)的最高(gao)處,而🏃♂️要(yao)安裝在(zai)較低的(de)向上傾(qing)斜的管(guan)道上。在(zai)垂直管(guan)道上安(an)裝時,不(bu)要安裝(zhuang)在液體(ti)流向自(zi)🍉上而下(xia),而要安(an)裝在自(zi)下而上(shang)的管道(dao)⚽上。不可(ke)将傳感(gan)器安裝(zhuang)在水泵(beng)的入口(kou)處,因爲(wei)此處很(hen)容易形(xing)成真空(kong),影響計(ji)量效果(guo)。
3.傳感器(qi)時要注(zhu)意傳感(gan)器上箭(jian)頭的方(fang)向,是指(zhi)液體流(liu)動的方(fang)向。
4.電磁(ci)流量計(ji)的傳感(gan)器對震(zhen)動不敏(min)感,但如(ru)果安裝(zhuang)在🆚震動(dong)🐇較🌂強🌈的(de)地方時(shi),需要在(zai)安裝傳(chuan)感器的(de)管道💁二(er)側加支(zhi)撐。
5.被測(ce)介質是(shi)嚴重污(wu)濁液體(ti)過容易(yi)在管道(dao)結垢的(de)液體,可(ke)以在安(an)裝傳感(gan)器的測(ce)量管道(dao)上加一(yi)個旁通(tong)管,以便(bian)于拆卸(xie)清洗。如(ru)圖三所(suo)示。
對于(yu)DN≥350的管道(dao),如果增(zeng)加旁通(tong)管成本(ben)較高,也(ye)可以采(cai)用刮刀(dao)式電❤️極(ji)的傳感(gan)器,當需(xu)要清理(li)傳感器(qi)電極上(shang)的👉污物(wu)時,可以(yi)打開外(wai)殼蓋闆(pan),旋轉幾(ji)圈旋鈕(niu)就可以(yi)了。也可(ke)以💋采用(yong)可拆卸(xie)電極式(shi)的傳感(gan)器,拆卸(xie)👣電極時(shi),可帶壓(ya)進行,不(bu)影響工(gong)🌐藝設備(bei)運行。但(dan)是,以💔上(shang)兩種制(zhi)式清洗(xi)傳感器(qi)的電極(ji),如果傳(chuan)感器的(de)測量管(guan)道被嚴(yan)🤞重污染(ran)結構後(hou),還是需(xu)要将傳(chuan)感器拆(chai)卸清洗(xi)。
6.在電磁(ci)流量計(ji)傳感器(qi)安裝的(de)要求上(shang),對直管(guan)段長度(du)的要求(qiu)一般在(zai)傳感器(qi)上遊不(bu)小于10個(ge)D(D爲管道(dao)的直徑(jing)),在下遊(you)側不小(xiao)于2D。但在(zai)實際的(de)安裝中(zhong),地處山(shan)區受到(dao)地裏環(huan)⭐境的制(zhi)約,特别(bie)是大口(kou)徑管道(dao),要滿足(zu)上遊側(ce)10個D較困(kun)難㊙️,根據(ju)我們的(de)實踐,上(shang)遊側一(yi)般能保(bao)證5個D計(ji)🌍量效果(guo)也不錯(cuo)。
7.對轉換(huan)器的安(an)裝,一般(ban)安裝在(zai)室内,不(bu)要直接(jie)暴露在(zai)💘陽光下(xia)就可以(yi)了。
8.電磁(ci)流量計(ji)接地環(huan)的安裝(zhuang),針對工(gong)藝管道(dao)的内表(biao)面沒有(you)絕緣層(ceng)、有絕緣(yuan)塗層和(he)具有陰(yin)極保護(hu)的三🤟種(zhong)不同的(de)管道,要(yao)采用三(san)種不同(tong)的安裝(zhuang)方式。
三(san)、電磁流(liu)量計的(de)運行和(he)維護
電(dian)磁流量(liang)計在運(yun)行中出(chu)現的故(gu)障是指(zhi)流量計(ji)經調試(shi)并正常(chang)運行一(yi)段時間(jian)後出現(xian)的故障(zhang)。常見的(de)運行🌈期(qi)故障一(yi)✔️般由流(liu)量傳感(gan)器内壁(bi)有附着(zhe)層、雷電(dian)打擊🚶♀️、運(yun)行環境(jing)條件變(bian)化以及(ji)系統零(ling)位改變(bian)等因素(su)引起㊙️的(de)。
1. 傳感器(qi)内壁附(fu)着層
如(ru)果測量(liang)的介質(zhi)是髒污(wu)流體,運(yun)行一段(duan)時間後(hou),常會在(zai)📞傳感器(qi)内壁集(ji)聚附着(zhe)層而産(chan)生故障(zhang)。這些故(gu)障往往(wang)是由于(yu)附着層(ceng)的電導(dao)率太大(da)或太小(xiao)造成的(de)。若附着(zhe)物爲絕(jue)緣層,則(ze)電極☁️回(hui)路将出(chu)現短路(lu),儀表不(bu)能正🎯常(chang)工作;若(ruo)❌附着層(ceng)電導率(lü)顯著高(gao)于流體(ti)電導率(lü),則電極(ji)回路将(jiang)出📱現短(duan)路,儀表(biao)也不能(neng)正常🌂工(gong)作。所以(yi),應及時(shi)清除電(dian)磁流😘量(liang)計測量(liang)管内的(de)附着結(jie)垢層。
2. 雷(lei)電打擊(ji)
雷擊容(rong)易在儀(yi)表線路(lu)中感應(ying)出高電(dian)壓和浪(lang)湧電流(liu),使儀表(biao)損壞。它(ta)主要通(tong)過電源(yuan)線,勵磁(ci)線圈或(huo)傳感器(qi)與轉換(huan)器💃之間(jian)的流量(liang)信号線(xian)等途徑(jing)引入,尤(you)其是從(cong)控制室(shi)👉電源線(xian)引入的(de)占絕大(da)部分。
3. 環(huan)境條件(jian)變化
在(zai)調試期(qi)間由于(yu)環境條(tiao)件尚好(hao)(如沒有(you)幹擾),流(liu)量計工(gong)作正💃常(chang),此時往(wang)往容易(yi)疏忽安(an)裝條件(jian)(如接地(di)并不怎(zen)麽良好(hao)🚶)。在這種(zhong)情況下(xia),一旦環(huan)境條件(jian)變化,運(yun)行期間(jian)出現新(xin)的幹擾(rao)源,如附(fu)近管道(dao)上進行(hang)電焊,附(fu)近安裝(zhuang)了大型(xing)🔱變壓器(qi)等。就會(hui)幹擾儀(yi)表的正(zheng)常工作(zuo),輸出信(xin)号就會(hui)出現波(bo)動。
4.系統(tong)的零點(dian)變化
正(zheng)常運行(hang)情況下(xia),電磁流(liu)量計的(de)系統零(ling)點随着(zhe)系統的(de)🍉長期運(yun)行而使(shi)元器件(jian)老化,勵(li)磁線圈(quan)絕緣強(qiang)度降低(di),測量電(dian)極極化(hua)與污染(ran)、系統接(jie)地電阻(zu)(電位)增(zeng)加等因(yin)素均會(hui)造成系(xi)統零點(dian)的變化(hua)與漂移(yi)。所以,要(yao)定期檢(jian)查流量(liang)計的系(xi)統零點(dian),進行調(diao)整和維(wei)♌護。電磁(ci)流量計(ji)的系統(tong)零點在(zai)傳感器(qi)充滿介(jie)質且不(bu)流動時(shi)出現。此(ci)時可對(dui)系統進(jin)行零點(dian)調整。
四(si)、結束語(yu)
在工業(ye)水計量(liang)中,我們(men)以前使(shi)用過
标(biao)準孔闆(pan)
、
阿牛巴(ba)流量計(ji)
以及
超(chao)聲波流(liu)量計
,通(tong)過比較(jiao)電磁流(liu)量計較(jiao)适合在(zai)銅鐵廠(chang)用于工(gong)業水的(de)計量,因(yin)爲它有(you)很多特(te)點:1.精度(du)較高,完(wan)全能滿(man)足生🤞産(chan)工藝的(de)要求;2.冬(dong)天無需(xu)考慮防(fang)凍保暖(nuan)的問題(ti);3.階躍☁️能(neng)源,幾⛷️乎(hu)沒有🔞壓(ya)力損失(shi)4.性能較(jiao)穩定,維(wei)護量很(hen)小。在實(shi)際使用(yong)中效果(guo)較理想(xiang)。
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