移動(dòng)物體的準(zhǔn)確測(cè)量一直是一個(gè)難題,尤其是在鋼鐵行業(yè)。由于鋼廠產(chǎn)生大量粉塵、劇烈振動(dòng)、高溫、潮濕等原因,儀器工作環(huán)境較差,更難以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期準(zhǔn)確性和可靠性?,F(xiàn)在,企業(yè)管理考核對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的要求越來(lái)越高。形勢(shì)迫使我們提高工作質(zhì)量,拿出符合考核要求的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。對(duì)于流體測(cè)量,現(xiàn)在有多種具有不同測(cè)量原理的流量計(jì)。經(jīng)過(guò)多年的安裝、使用和維護(hù)實(shí)踐,相信鋼廠使用的電磁流量計(jì)對(duì)工業(yè)用水具有理想的計(jì)量效果??偨Y(jié)在這里供大家參考。
一種電磁流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)
以法拉第電磁感應(yīng)定律為測(cè)量原理的電磁流量計(jì)是工業(yè)上測(cè)量導(dǎo)電液體流量的常用儀器。它的應(yīng)用范圍很廣,可以測(cè)量各種腐蝕性介質(zhì)和帶有懸浮顆粒的漿液。
設(shè)在均勻磁場(chǎng)中,有一直徑為D的管子與磁場(chǎng)方向垂直。管道由非磁性材料制成,并在管道內(nèi)表面襯有絕緣襯里。當(dāng)導(dǎo)電液體在導(dǎo)管中流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線,然后在垂直于磁場(chǎng)和流動(dòng)方向的方向上產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。如果安裝一對(duì)電極,電極之間會(huì)產(chǎn)生與流速成正比的電位差。
E=BDυ*10-8 伏
其中:E感應(yīng)電勢(shì)(伏特);
B——磁感應(yīng)強(qiáng)度(高斯);
D——管道內(nèi)徑(cm);
υ——管內(nèi)液體的平均速度(cm/sec)
實(shí)際使用中的電磁流量計(jì)都是在交變磁場(chǎng)下工作的。
B=Bmax*simωt
E=Bmax*simωt*D*υ*10-8
=(4Q/Dπ)*10-8*Bmax*simωt=KQ
其中 K=4*10-8*Bmax*simωt/πD
流量Q=πDE*108/4Bmax*simωt,即感應(yīng)電位E與流量Q成正比。
對(duì)于儀器來(lái)說(shuō),磁感應(yīng)強(qiáng)度是已知的并且基本不變。因此,只要我們嘗試測(cè)量 E,就會(huì)知道流量 Q。
二、電磁流量計(jì)的安裝
1、電磁流量計(jì)的安裝位置可根據(jù)需要自行選擇。它的傳感器可以傾斜或垂直安裝。但無(wú)論采用何種安裝方式,都必須注意兩個(gè)電極的軸線必須大致在水平方向。
2、還要注意電磁流量計(jì)的傳感器安裝時(shí)要保證測(cè)量管內(nèi)充滿被測(cè)介質(zhì),不得出現(xiàn)管不滿或測(cè)量管內(nèi)有氣泡聚集的現(xiàn)象。因此不要將傳感器安裝在管道的最高部分,而應(yīng)將其安裝在較低、向上傾斜的管道上。在垂直管道上安裝時(shí),不要安裝在自上而下的液流上,而應(yīng)安裝在自下而上的管道上。不要將傳感器安裝在水泵的入口處,因?yàn)檫@里容易形成真空,影響計(jì)量效果。
3、安裝傳感器時(shí),注意傳感器上的箭頭方向,指的是液體流動(dòng)的方向。
4、電磁流量計(jì)的傳感器雖然對(duì)振動(dòng)不是很敏感,但如果安裝在振動(dòng)強(qiáng)烈的地方,則需要在安裝傳感器的管道兩側(cè)進(jìn)行支撐。
5、如果被測(cè)介質(zhì)為嚴(yán)重臟污的液體或管道中易結(jié)垢的液體,可在安裝傳感器的測(cè)量管上增加旁通管,方便拆卸和清洗。
對(duì)于DN≥350的管道,如果增加旁通管的成本較高,也可以使用刮板電極傳感器。當(dāng)需要清潔傳感器電極上的污垢時(shí),可以打開(kāi)外殼蓋并轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕幾次。也可以使用可拆卸的電極型傳感器。取出電極后,可在壓力下進(jìn)行,不影響工藝設(shè)備的運(yùn)行。但是,以上兩種僅用于清潔傳感器的電極。如果傳感器的測(cè)量管被嚴(yán)重污染和結(jié)垢,仍需要將傳感器拆下清洗。
6、關(guān)于電磁流量計(jì)的安裝要求
傳感器的直管段長(zhǎng)度一般在傳感器上游側(cè)不小于10D(D為管徑),在下游側(cè)不小于2D。但在實(shí)際安裝中,由于我公司地處山區(qū),受地理環(huán)境限制,特別是大口徑管道,上游側(cè)難以滿足10Ds。根據(jù)我們的實(shí)踐,上游側(cè)一般可以保證5D測(cè)量。效果也不錯(cuò)。
7、對(duì)于轉(zhuǎn)換器的安裝,一般安裝在室內(nèi),不要直接暴露在陽(yáng)光下。
8、電磁流量計(jì)接地環(huán)的安裝,對(duì)于工藝管道內(nèi)表面無(wú)絕緣涂層、絕緣涂層和陰極保護(hù)的三種不同管道,應(yīng)采用三種不同的安裝方式。
三、電磁流量計(jì)的操作與維護(hù)
電磁流量計(jì)在運(yùn)行中的故障是指流量計(jì)經(jīng)調(diào)試正常運(yùn)行一段時(shí)間后發(fā)生的故障。常見(jiàn)的運(yùn)行故障一般是由流量傳感器內(nèi)壁粘連層、雷擊、運(yùn)行環(huán)境條件變化、系統(tǒng)零位變化等因素引起的。
1.傳感器內(nèi)壁的粘附層
如果被測(cè)介質(zhì)是臟流體,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行,傳感器的內(nèi)壁往往會(huì)堆積一層粘附層而導(dǎo)致故障。這些故障通常是由粘附層的導(dǎo)電性過(guò)高或過(guò)低引起的。如果附件是絕緣層,則電極電路開(kāi)路,儀表不能正常工作;如果附著層的電導(dǎo)率明顯高于流體的電導(dǎo)率,則電極電路會(huì)短路,儀表將無(wú)法正常工作。因此,應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的粘附污垢層。
2. 雷擊
雷擊容易在儀表電路中感應(yīng)出高壓和浪涌電流,造成儀表?yè)p壞。主要通過(guò)電源線、勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等引入,尤其是從控制室引入的電源線占多數(shù)。
3. 環(huán)境條件的變化
調(diào)試期間,由于環(huán)境條件較好(如無(wú)干擾源),流量計(jì)正常工作,此時(shí)很容易忽視安裝條件(如接地不好)。在這種情況下,一旦環(huán)境條件發(fā)生變化,在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)新的干擾源(如附近管道電焊、附近安裝大型變壓器等),就會(huì)干擾儀器的正常運(yùn)行,輸出信號(hào)會(huì)受到干擾。波動(dòng)。
4、系統(tǒng)零點(diǎn)變化
在正常工作條件下,電磁流量計(jì)的系統(tǒng)零點(diǎn)會(huì)因元件老化、勵(lì)磁線圈絕緣強(qiáng)度降低、測(cè)量電極極化和污染、測(cè)量電極的增加而引起系統(tǒng)零點(diǎn)。系統(tǒng)接地電阻(電位)隨著系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行而變化。變化和漂移。因此,有必要定期檢查流量計(jì)的系統(tǒng)零點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整和維護(hù)。當(dāng)傳感器充滿介質(zhì)且不流動(dòng)時(shí),電磁流量計(jì)的系統(tǒng)零點(diǎn)出現(xiàn)。這時(shí)可以將系統(tǒng)調(diào)為零。
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