[摘要(yao)]流量儀表(biao)是能源計(ji)量儀表的(de)重要組成(cheng)部分💋,合理(li)地選用流(liu)量儀表是(shi)計量正确(que)的可靠保(bao)證。文章介(jie)❤️紹了電磁(ci)流量計
的(de)基本原理(li)、特點以及(ji)安裝使用(yong)。電磁流量(liang)計用來🔆檢(jian)測水流量(liang),有效地克(ke)服了傳統(tong)孔闆、差壓(ya)流量計計(ji)量的缺陷(xian)。它的測量(liang)範圍度大(da),響應快,計(ji)量數據正(zheng)确,給操作(zuo)工提供了(le)操作依據(ju)。
制氧機組(zu)冷卻供水(shui)系統距離(li)控制室較(jiao)遠,均爲無(wu)人值守。由(you)于🛀原檢測(ce)裝置的缺(que)陷,數據顯(xian)示不能正(zheng)确地反映(ying)蓄水池的(de)供水量,因(yin)而不能監(jian)視蓄水池(chi)水滿溢和(he)缺水🐕的情(qing)況,全靠工(gong)人巡.回檢(jian)查。常常出(chu)現低水位(wei)⚽和水滿溢(yi)的情況,不(bu)能及時補(bu)水或斷水(shui),對生産不(bu)利,同時也(ye)造成了水(shui)資源的浪(lang)費。我們在(zai)㊙️供水計量(liang)檢測過程(cheng)中,采用電(dian)磁流量計(ji)對原🌏孔闆(pan)、差壓測量(liang)系統裝置(zhi)進行了改(gai)造,克服了(le)原孔闆流(liu)量計的缺(que)陷,解決了(le)💚孔闆測量(liang)範圍度小(xiao)的難題,以(yi)及差壓傳(chuan)感器正、負(fu)引壓管内(nei)容易聚集(ji)氣泡所造(zao)成的計量(liang)誤差問題(ti)。同時将流(liu)量信号接(jie)到PKS系統上(shang)🌈,爲計量管(guan)理部門和(he)操作工提(ti)供了正确(que)的計量統(tong)計數據和(he)正确的操(cao)作依據,解(jie)決💁了原裝(zhuang)置測量數(shu)據長期計(ji)量不準的(de)難題,也避(bi)免了水資(zi)源的浪費(fei)。
1基本原理(li)
電磁流量(liang)計的基本(ben)原理是以(yi)法拉第電(dian)磁感應定(ding)⁉️律爲基礎(chu),即導體在(zai)磁場中作(zuo)切割磁力(li)線運動時(shi),在其兩端(duan)産生感應(ying)🧡電動🏃♂️勢。該(gai)原理用于(yu)測量管道(dao)内流動的(de)導電性流(liu)體。導電性(xing)液體在垂(chui)直于磁場(chang)的非磁性(xing)測量管道(dao)🤞内流動,并(bing)♈且流體流(liu)動的方向(xiang)💘與磁場方(fang)向相垂直(zhi)(見圖1),産生(sheng)與流量成(cheng)比例的感(gan)應電勢,流(liu)體中産生(sheng)的感應電(dian)動勢被位(wei)于管子徑(jing)💃向兩端的(de)🌈一對電🧑🏾🤝🧑🏼極(ji)拾取,該信(xin)号電壓Up與(yu)磁場強度(du)B、電極間距(ju)離D和平均(jun)流速。成正(zheng)比。磁場強(qiang)度B和電極(ji)距離D是常(chang)數,所以信(xin)号💃電壓與(yu)平均流速(su)v成正🆚比。計(ji)♌算公式如(ru)下:
根據體(ti)積流量的(de)計算公式(shi)表明,信号(hao)電壓UE與平(ping)均流速ʋ成(cheng)線形正比(bi)。隻要測得(de)液體的流(liu)速,就可測(ce)得液體⚽的(de)流☔量,即:
在(zai)信号轉換(huan)器中該感(gan)應信号電(dian)壓被變換(huan)成可編程(cheng)的模拟和(he)數字輸出(chu)信号送出(chu)。
2特點及應(ying)用
(1)由于測(ce)量導管内(nei)部無可動(dong)元件和阻(zu)流體,幾乎(hu)沒有壓力(li)損失🍓,所以(yi)反應十分(fen)靈敏。
(2)測量(liang)導塗層或(huo)襯裏可解(jie)決腐蝕性(xing)介質流量(liang)的測量,檢(jian)測過程中(zhong)不受被測(ce)量介質的(de)溫度、壓力(li)、密度、粘度(du)♍以及流動(dong)狀态等變(bian)🏃化的影響(xiang),沒有測量(liang)滞後現象(xiang)。
(3)測量範圍(wei)寬,最高可(ke)達100:1,一般爲(wei)10:1,流速一般(ban)可達1~6m3/s。測量(liang)管🚩徑範圍(wei)可從2mm到2400mm。
(4)測(ce)量感應電(dian)動勢與流(liu)量成線性(xing)關系,流體(ti)的體積流(liu)量與介質(zhi)的物性(如(ru)溫度、壓力(li)、密度、粘度(du)等)流動狀(zhuang)态無關。
電(dian)磁流量計(ji)也有其局(ju)限性不足(zu)之處,就是(shi)使用溫度(du)和壓力不(bu)能太高,溫(wen)度-般不超(chao)過120℃,壓力一(yi)般不要㊙️超(chao)過📧1.6MPa。應用範(fan)圍有限,不(bu)能用來測(ce)量氣體等(deng)非導電流(liu)體的🏃♀️流量(liang)。
由于電磁(ci)流量計用(yong)于導電液(ye)體的流量(liang)測量有其(qi)優💁越性,且(qie)線性好,穩(wen)定、可靠,電(dian)信号适宜(yi)于遠距離(li)傳輸,且安(an)裝維護方(fang)便,前景廣(guang)闊。
3設計選(xuan)型及安裝(zhuang)
3.1設計選型(xing)
原計量檢(jian)測爲節流(liu)式孔闆、差(cha)壓檢測裝(zhuang)置,我們對(dui)🔱其計量數(shu)據檢測不(bu)準的情況(kuang)進行了分(fen)析,主要有(you)兩個方面(mian)的因素造(zao)成,-是🔴孔闆(pan)的測量範(fan)圍度不夠(gou)。孔闆設計(ji)常用流量(liang)爲15~20m3/h,實際使(shi)用中最小(xiao)流量爲7m3/h,最(zui)🐆大流量50m3/h,在(zai)小流量和(he)‼️大流量時(shi)都會出現(xian)較大誤差(cha)👨❤️👨;二是流體(ti)有氣泡。供(gong)水系統的(de)供水管道(dao)爲DN100mm,最大流(liu)量可以達(da)到240m3/h,出水口(kou)爲敞放式(shi)😄排水,常常(chang)處于非滿(man)管狀态,以(yi)及由于供(gong)水設備或(huo)管道🐆安裝(zhuang)等方面的(de)因素,存在(zai)不正常節(jie)❓流的現象(xiang),常常有氣(qi)泡聚集在(zai)傳感器的(de)正、負壓室(shi)内,造成測(ce)⚽量數據嚴(yan)重偏差。
根(gen)據機組供(gong)水系統的(de)情況和測(ce)量裝置的(de)可适用性(xing)、可靠🌍性以(yi)及現場環(huan)境等情況(kuang),我們選擇(ze)了DE43F一體型(xing)電磁流量(liang)計對原測(ce)量裝置進(jin)行換型改(gai)造。電磁流(liu)量計的測(ce)量範圍寬(kuan),響應快,不(bu)受溫度、壓(ya)力變化⛷️的(de)影響,安裝(zhuang)方便,可⭐滿(man)足供水系(xi)統檢測計(ji)量的需要(yao)。
根據工藝(yi)方面提出(chu)的參數,供(gong)水量的常(chang)用流量在(zai)12~15m3/h之✏️間,最小(xiao)水流量7m3/h,最(zui)大水流量(liang)可達50m3/h,水壓(ya)力在0.2~0.3MPa之間(jian)(閥前☂️壓力(li)),水溫度爲(wei)常溫。在設(she)計時,電磁(ci)流量計的(de)管道口徑(jing)選擇了DN50mm的(de)管道,最大(da)♍流量爲60m3/h,這(zhe)樣既節約(yue)了成本,又(you)😄滿足了日(ri)常供水計(ji)量的需要(yao)。
3.2安裝
電磁(ci)流量計的(de)正确安裝(zhuang)對其正常(chang)運行極爲(wei)重要,電磁(ci)流量計🤟的(de)安裝環境(jing)和安裝位(wei)置亦關系(xi)到計量的(de)正确,可靠(kao)。按照電磁(ci)流量計的(de)安裝要求(qiu),安裝方向(xiang)或㊙️水平或(huo)垂直、傾斜(xie)均可,不受(shou)限制。本裝(zhuang)置采用了(le)水平安裝(zhuang),并保證了(le)流量計上(shang)遊管👈道直(zhi)管段大于(yu)5D(實際達12D),下(xia)遊管道直(zhi)🆚管段大于(yu)3D(實際達10D)要(yao)求。
傳感器(qi)安裝處應(ying)具有-定背(bei)壓,否則傳(chuan)感器出口(kou)直接排空(kong)易造成測(ce)量管内液(ye)體非滿管(guan),爲不良的(de)安㊙️裝位置(zhi),應予以避(bi)免,因此在(zai)出水管道(dao)的安裝上(shang)考慮了一(yi)😄段向上傾(qing)斜的安裝(zhuang)位置見圖(tu)♋2,使電磁流(liu)量計的安(an)裝位置始(shi)終🈲位于出(chu)口🐅管道下(xia)方,保證液(ye)體📧在任何(he)時候都能(neng)夠充滿測(ce)量管道,避(bi)免了測量(liang)誤🏃🏻♂️差,滿足(zu)了必要.的(de)安裝要求(qiu)。管道采用(yong)了法蘭💛連(lian)接,便于安(an)裝、檢修維(wei)護方便。
電(dian)磁流量計(ji)安裝在一(yi)根DN50mm的管道(dao)上,原供水(shui)管爲φ108mm,将其(qi)作爲旁⛹🏻♀️通(tong)用途。正常(chang)情況時,打(da)開V1、V3閥,關閉(bi)V2閥,補充水(shui)通🍓過電磁(ci)流🛀量計計(ji)量🧑🏽🤝🧑🏻後向蓄(xu)水池供水(shui)。當電磁流(liu)量計故障(zhang)或者檢修(xiu)時,關閉V3閥(fa),打開V1、V2閥向(xiang)蓄水池供(gong)水,以保證(zheng)生産不受(shou)影響,還可(ke)以方便⁉️電(dian)磁流量🤟計(ji)的零點校(xiao)驗。安裝示(shi)意圖見圖(tu)3。
由于電磁(ci)流量計安(an)裝在露天(tian)現場,考慮(lü)到現場的(de)㊙️環境💔以及(ji)安全,電磁(ci)流量計的(de)供電采用(yong)了DC.24V電源,由(you)泵站儀表(biao)櫃内🥰的穩(wen)壓電源供(gong)給。
電氣連(lian)接見原理(li)框圖4。電磁(ci)流量計将(jiang)拾取的流(liu)量信号,通(tong)過轉🧑🏾🤝🧑🏼換和(he)運算處理(li),轉換成标(biao)準的電流(liu)信号,送到(dao)泵站儀表(biao)櫃的二次(ci)儀表(數顯(xian)控制儀WPS-80型(xing)).上顯示,同(tong)時将其數(shu)據傳輸到(dao)機🚩組控制(zhi)室的DCS--PKS系統(tong)上🏃,通過監(jian)視🧑🏽🤝🧑🏻畫面可(ke)監測供水(shui)量的瞬時(shi)流量和累(lei)計流量,操(cao)作工即可(ke)根據其顯(xian)示數據調(diao)節供水量(liang)。
4幹擾與接(jie)地
電磁流(liu)量計是基(ji)于導電性(xing)流體在磁(ci)場中運動(dong)所産生的(de)感應電動(dong)勢來推算(suan)流體流量(liang)的測量儀(yi)表,其基本(ben)工作原理(li)是電磁感(gan)應定律。因(yin)此電磁耦(ou)合😍、靜電感(gan)應是電磁(ci)流量計幹(gan)擾噪聲的(de)首要來源(yuan),在管線上(shang)存在雜.散(san)電壓幹擾(rao)。爲了保證(zheng)液體與地(di)同電位,避(bi)免液體與(yu).地有電位(wei)差以及因(yin)空間電磁(ci)幹擾而造(zao)成的測量(liang)誤差,所以(yi),對接地做(zuo)了嚴格的(de)要求。本裝(zhuang)置與管道(dao)爲固定法(fa)蘭連接,固(gu)定法蘭和(he)管道以及(ji)流量傳感(gan)器均用2.5mm2的(de)銅芯線作(zuo)㊙️了良好的(de)接地見圖(tu)5。
經檢測,該(gai)裝置的接(jie)地電阻爲(wei)8.2Ω,(安裝要求(qiu)小于100Ω),除了(le)将傳感器(qi)接地外,還(hai)用銅線跨(kua)接在管道(dao)的兩法蘭(lan)上,保證了(le)接地牢固(gu)、可靠,減少(shao)了電磁耦(ou)合、靜電感(gan)應引起的(de)幹擾⛱️。空間(jian)電磁幹擾(rao)-般經過電(dian)纜引人,我(wo)們采用了(le)單層屏蔽(bi)🈲信号電纜(lan)予以保護(hu),同時,由于(yu)該電磁流(liu)量計爲--體(ti)型(其傳感(gan)器和轉換(huan)器組裝在(zai)‼️一起),縮短(duan)了信💜号線(xian)與激磁線(xian)⁉️的長度并(bing)且隐蔽在(zai)儀表内部(bu),也減少了(le)信号衰減(jian)和空間電(dian)磁波的噪(zao)聲侵人,保(bao)證了測量(liang)♻️數據的正(zheng)确、可靠。實(shi)♉際使用運(yun)行中,定期(qi)用萬用表(biao)檢💚查兩電(dian)極與地端(duan)的絕🛀緣電(dian)阻。
5校驗檢(jian)查
(1)系統零(ling)位檢查
當(dang)系統安裝(zhuang)完成後,按(an)照廠家要(yao)求做了系(xi)統零點校(xiao)驗。電磁🌈流(liu)量計系統(tong)零點的校(xiao)驗可用手(shou)動和自動(dong)兩種方式(shi)進行。檢查(cha)時,流量傳(chuan)感器的流(liu)體應處于(yu)絕對✏️靜止(zhi),同時保證(zheng)流量傳感(gan)器測量管(guan)内充滿液(ye)體,然後♉對(dui)systemzero(系統零位(wei))參數進行(hang)手動或自(zi)動零位🙇🏻調(diao)整,用“ENTER"鍵選(xuan)🚩擇參數,用(yong)ARROWA鍵選擇方(fang)式(手動或(huo)自動),這裏(li)選擇自動(dong)(automatic),按ENTER啓動程(cheng)序。在調整(zheng)中,顯示器(qi)上🚶♀️從255至實(shi)際“0”值的倒(dao)計數,過程(cheng)約20s完成,在(zai)實際操作(zuo)中該過程(cheng)進行兩次(ci)。
(2)量程檢查(cha)
根據該電(dian)磁流量計(ji)的生産廠(chang)家說明書(shu)說明,量程(cheng)🌐的校💰驗在(zai)流量計出(chu)廠前有專(zhuan)門的稱重(zhong)實驗裝置(zhi)🚶♀️進行了校(xiao)準,我們在(zai)使用中隻(zhi)對其量程(cheng)值進行了(le)👣确認,以及(ji)對相🔱關參(can)數🌈的設定(ding)作了檢查(cha)。
6電磁流量(liang)計的可靠(kao)性及維護(hu)
提高電磁(ci)流量計的(de)可靠性,就(jiu)是盡可能(neng)的減少和(he)消除故♈障(zhang)。而實際上(shang)故障是多(duo)樣的,有的(de)是儀表線(xian)㊙️路、電💋氣以(yi)🐅及環境因(yin)🐇素引起的(de);有的是系(xi)統中元件(jian),元件/組件(jian)組合因素(su)造成的;有(you)的是安裝(zhuang)不規範造(zao)成的。還有(you)流體介質(zhi)的導電性(xing)🔆能、或水中(zhong)帶有大量(liang)空氣等,均(jun)會影響測(ce)量計🛀🏻量的(de)正确可靠(kao)。有些故障(zhang)通過調整(zheng)可🐕以解決(jue),有些故障(zhang)則需要在(zai)使用中通(tong)過有效的(de)維護管理(li)來解💯決。
與(yu)其它儀控(kong)設備一樣(yang),爲保證電(dian)磁流量計(ji)的可靠性(xing),除了在⭕規(gui)定的條件(jian)下運行外(wai),需要維護(hu)人員加❓強(qiang)專業知識(shi)的🌈掌握,還(hai)需要加強(qiang)初期的維(wei)護。大部分(fen)儀表設備(bei)的故障均(jun)在運行初(chu)期較高,要(yao)勤觀察,勤(qin)巡、點檢,發(fa)現問題✨,随(sui)時處理和(he)報告。還應(ying)作好其㊙️運(yun)行數據的(de)🛀🏻管理,作爲(wei)一種新型(xing)儀表❤️的應(ying)用,應加🌐強(qiang)對其進行(hang)🌂跟蹤,作好(hao)曆史記錄(lu),便于對其(qi)掌握及推(tui)廣”應用。
7結(jie)束語
流量(liang)計量是企(qi)業能源消(xiao)耗的計算(suan)工具,是企(qi)業生産⭐過(guo)程中重要(yao)參數之--。流(liu)量計量儀(yi)表得到了(le)越來越多(duo)🔞的應📧用,随(sui)着科學技(ji)⁉️術的飛速(su)發展,人們(men)對精度高(gao)、可靠性好(hao)、智能化儀(yi)表日🎯益青(qing)睐。選用的(de)電磁流量(liang)計體現了(le)安裝方便(bian),測量數據(ju)直觀可靠(kao),易于操作(zuo)等特點,給(gei)計量部門(men)提供了正(zheng)确真實的(de)數據🎯,爲節(jie)約能源🛀🏻提(ti)供了依據(ju),起到了良(liang)好的效果(guo),有較好的(de)推廣🥰前景(jing)。
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