摘要:浮(fu)選是洗(xǐ)煤廠生(sheng)産的關(guan)鍵環節(jie)，浮選效(xiào)果的好(hao)壞直☂️接(jie)關系到(dào)精煤産(chan)率。爲了(le)解決浮(fú)選過程(cheng)中入料(liao)🎯煤泥水(shuǐ)流㊙️量難(nan)以實時(shi)監測影(yǐng)響浮選(xuan)自動加(jia)藥系統(tǒng)正常運(yun)行的問(wèn)題，并針(zhēn)對一些(xiē)選煤廠(chǎng)管路老(lao)舊、管徑(jing)較大難(nán)以改造(zào)、結合性(xing)價比等(deng)因素，選(xuǎn)用智能(néng)型插入(rù)電磁流(liu)量計 進(jìn)行入料(liào)煤泥水(shui)流量的(de)測量，測(cè)量精度(du)能達到(dào)要求，爲(wèi)浮選自(zì)動加藥(yào)系統的(de)正常運(yùn)行提供(gong)正确數(shu)☂️據。
　　 電磁(cí)流量計(jì) 是一種(zhǒng)測量精(jīng)度高、應(ying)用範圍(wéi)廣的流(liu)量儀表(biǎo)，随着現(xian)代👄化✔️工(gōng)業的不(bú)斷發展(zhǎn)，傳統的(de)管段式(shì)電磁流(liú)量計在(zai)浮選煤(mei)泥水工(gōng)業現場(chang)進行流(liú)量測量(liang)時出現(xian)⛷️了一些(xie)應用瓶(ping)頸，主要(yao)有以下(xia)兩點：
（1）傳(chuan)統的管(guan)段式電(diàn)磁流量(liàng)計雖然(rán)精度很(hen)高，但其(qí)制🔞造成(chéng)❌本㊙️也🐉高(gāo)，在浮選(xuan)煤泥水(shui)大直徑(jìng)管道流(liu)量測量(liang)現場不(bu)需要這(zhe)麽高的(de)精度，而(er)且浮選(xuǎn)煤泥水(shuǐ)管道一(yi)般直徑(jing)都比較(jiào)大,其制(zhì)造成本(běn)将會更(gèng)高。
（2）傳統(tong)的管段(duàn)式電磁(ci)流量計(ji)與管道(dào)爲法蘭(lan)連接，一(yi)些選煤(mei)廠☔浮選(xuan)煤泥水(shuǐ)管道較(jiào)老舊，安(ān)裝時需(xu)要截斷(duan)管道焊(han)接法蘭(lan)，這一過(guò)程可能(néng)會對管(guǎn)道造成(chéng)較大損(sun)傷🛀🏻，而且(qie)傳🌈統的(de)管🤟段式(shi)電磁流(liú)量🏃計隻(zhi)能在管(guan)道内沒(mei)有流體(ti)時才能(neng)安裝、拆(chai)卸儀表(biǎo)，這将會(hui)影響精(jing)煤生産(chan)，也勢必(bi)會提高(gao)檢修費(fei)用。插入(rù)式電磁(cí)流量計(jì)是從傳(chuan)㊙️統的管(guǎn)段式電(dian)磁流量(liàng)計演變(biàn)過來的(de)，其設計(ji)原🤩理相(xiàng)同，但由(yóu)于其傳(chuán)感器結(jie)構的特(tè)點使它(tā)在大直(zhi)徑管道(dao)流😍量測(ce)量時有(yǒu)明顯的(de)優點，制(zhì)造成本(běn)低，其密(mi)封結構(gòu)可已實(shi)現不停(tíng)水在線(xiàn)安裝，現(xian)場安裝(zhuang)時無須(xu)截斷管(guan)道，易于(yú)拆卸維(wei)修，對測(ce)量較⛷️粗(cu)管道的(de)入料煤(méi)泥水流(liu)❌量有很(hěn)大的優(you)勢。
1浮選(xuan)自動加(jia)藥系統(tǒng)原理
　　浮(fú)選是選(xuǎn)煤廠生(sheng)産過程(chéng)中的一(yi)個重要(yào)環節，在(zài)整個生(shēng)産過❌程(chéng)中扮演(yǎn)着重要(yao)角色。根(gen)據公式(shi)G（試劑加(jiā)藥量）=K（加(jiā)藥系數(shu)）×M(幹煤泥(ní)質量)和(he)M(幹煤泥(ni)質量）=L(煤(mei)泥水流(liú)量)×C(煤泥(ni)水濃度(du))可知，若(ruò)要獲得(de)浮選🌂中(zhōng)藥劑泵(bèng)的加藥(yào)量首先(xian)要得到(dào)煤泥水(shuǐ)中幹煤(méi)泥質量(liàng)，所以要(yao)測定各(ge)個管道(dào)中煤泥(ni)水流量(liang)和煤泥(ní)水濃度(dù)。通過🤟對(dui)選煤廠(chang)的煤種(zhǒng)和所選(xuǎn)用的藥(yao)劑進行(háng)分析，爲(wei)了保障(zhang)品質和(he)回收🤟率(lǜ)，由自動(dòng)加藥系(xi)🈲統根據(jù)對入料(liào)煤泥水(shuǐ)濃度和(hé)流量的(de)監測，計(ji)算出實(shí)♻️時幹煤(méi)泥質量(liàng)，然後計(ji)🆚算出藥(yao)劑用量(liang)并由藥(yào)劑泵加(jiā)藥。
　　系統(tong)在電腦(nao)端實時(shi)顯示工(gong)藝各種(zhong)參數，直(zhí)觀地顯(xiǎn)示監測(cè)的各♋個(gè)參數和(he)自動加(jia)藥系統(tong)的運行(hang)情況。該(gāi)系統還(hai)可以生(shēng)成生産(chan)信息曆(li)史曲線(xian)，通過查(cha)詢♍生産(chǎn)數據，方(fāng)便生産(chan)技術人(ren)員進行(hang)分析研(yán)究微調(diào)加藥系(xì)數K，使生(shēng)産效率(lü)達到更(geng)高。
2插入(ru)式電磁(ci)流量計(jì)的設計(ji)原理
　　插(cha)入式電(diàn)磁流量(liang)計的工(gōng)作原理(lǐ)是基于(yú)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)(圖1)，其可(ke)以測量(liàng)管道内(nei)導電性(xing)液體的(de)體積流(liú)量🌏。流量(liàng)計有一(yī)個用絕(jue)緣材料(liao)制成的(de)護套，内(nèi)裝有🌐線(xian)圈、鐵芯(xin)和磁轭(è)，護套的(de)側面裝(zhuāng)有兩隻(zhi)電極。勵(li)磁線🈲圈(quan)由三值(zhi)方波勵(li)磁脈沖(chòng)勵時，将(jiang)産生一(yi)😍磁通密(mi)度爲B的(de)工作磁(cí)場⭐。當導(dǎo)電流體(ti)以流速(sù)V通過裝(zhuang)有一對(duì)間距爲(wei)L的測量(liàng)電極且(qie)内徑爲(wei)D的管🐅道(dao)時，這對(dui)電極将(jiang)會産生(sheng)同時垂(chui)直于磁(ci)場方向(xiang)和液體(ti)流動方(fang)向的感(gan)應電動(dòng)勢E。感應(yīng)出的電(diàn)動勢E正(zhèng)比于磁(cí)通密度(dù)B與平均(jun1)流速V的(de)乘積：E=BLV。電(dian)動勢E(流(liú)量信号(hao))由電極(ji)檢出并(bìng)通過屏(ping)蔽電㊙️纜(lǎn)送到轉(zhuan)換器内(nèi)參與運(yùn)✉️算得出(chu)管道内(nèi)的實際(jì)流速♈V，再(zài)根據，即(ji)可求出(chū)實際體(tǐ)積流量(liang)。
 
3插入式(shi)電磁流(liu)量計硬(ying)件電路(lu)分析
　　整(zheng)個硬件(jiàn)電路（圖(tú)2）包括電(dian)源部分(fen)、勵磁電(dian)路部分(fèn)、信号放(fang)大采集(jí)處理部(bu)分及輸(shū)入輸出(chū)顯示部(bu)分。其中(zhong)🌈影響流(liu)量計測(cè)量精度(du)的主要(yào)是勵磁(cí)電路部(bù)分和信(xin)号放大(da)采集處(chu)理部分(fen)。
 
　　勵磁(cí)電路采(cǎi)用低頻(pín)三值矩(jǔ)形波勵(li)磁（圖3），這(zhe)種勵磁(ci)方式♉既(ji)可以大(da)幅減小(xiǎo)由直流(liu)勵磁時(shi)産生的(de)電極極(ji)化效應(yīng)，也可以(yǐ)克服正(zhèng)弦波勵(li)磁産生(shēng)的正交(jiāo)幹擾的(de)影響，同(tong)時，低頻(pin)三🤟值矩(ju)形波勵(li)磁比低(di)頻矩形(xing)波勵磁(cí)有更低(di)的勵磁(ci)功率，而(er)且還可(ke)以在零(ling)值勵✂️磁(ci)時進行(hang)零點自(zì)動補償(chang)，穩定流(liú)量計🈲的(de)零點。
 
　　雖(suī)然插入(rù)式電磁(cí)流量計(jì)采用低(dī)頻三值(zhi)矩形波(bo)勵磁時(shí)它的📞極(ji)化現象(xiàng)和正交(jiao)幹擾較(jiao)弱，但也(ye)不能從(cong)根本上(shang)完全消(xiāo)除，再加(jia)上感應(yīng)電動勢(shì)在信号(hào)線傳輸(shū)過程中(zhong)信号線(xian)也會在(zai)空間磁(cí)場的作(zuo)用下産(chan)生幹擾(rao)信号，所(suǒ)以實際(jì)測量得(dé)到的電(dian)壓信号(hao)是有用(yòng)信号與(yu)各種😘幹(gàn)擾信号(hào)的“組合(he)”，它不僅(jin)包含流(liú)速信⭐号(hào)也包含(han)各種幹(gan)擾信号(hào)。
　　插入式(shi)電磁流(liu)量計兩(liǎng)個電極(jí)上實際(jì)測量得(dé)到的電(diàn)壓🐇信号(hào)可以用(yòng)以下的(de)信号模(mo)型來表(biao)示。即
 
　　微(wēi)分幹擾(rao)和同相(xiang)幹擾會(hui)随着磁(ci)場的穩(wen)定而快(kuai)速消👌失(shī)；共模‼️幹(gàn)擾和串(chuan)模幹擾(rao)會造成(chéng)插入式(shì)電磁流(liú)量計零(líng)點漂移(yi)⭐，傳輸信(xìn)号線采(cai)用屏蔽(bì)線，确保(bǎo)儀表接(jie)地良好(hǎo)可大❄️幅(fu)度減💔弱(ruo)其影響(xiǎng)；電化學(xue)幹擾主(zhu)要是電(diàn)極表面(mian)的極化(huà)現象會(huì)造成插(cha)入式電(dian)磁流量(liang)⛱️計零點(diǎn)不穩💜，提(ti)高勵磁(ci)頻率可(kě)以減小(xiǎo)其影響(xiang)。觀察😍管(guan)道流體(tǐ)流速在(zai)5m/s左右時(shi)感應信(xìn)号（圖4），可(kě)以發現(xiàn)除去毛(máo)刺感應(ying)信号幅(fu)值可達(dá)25mV,但其中(zhong)有用信(xin)号的幅(fu)值在0.5mV左(zuo)右，所以(yi)信号⁉️放(fàng)大采集(jí)過程中(zhong)要進行(háng)濾波。參(cān)照勵磁(cí)方式，分(fèn)析流❗速(sù)信号電(dian)壓的基(jī)本特征(zhēng)，以下從(cóng)信号放(fàng)大采🙇🏻集(jí)處理部(bu)分對流(liú)速信号(hào)能夠有(you)效地、針(zhēn)對性地(di)放大、處(chu)理和濾(lǜ)除雜波(bo)進行分(fen)析。
 
　　前置(zhi)放大電(diàn)路（圖5）采(cǎi)用儀表(biǎo)放大器(qi)進行放(fàng)大，儀表(biao)放大器(qi)🔞前端是(shì)RFI濾波器(qi)，濾除衰(shuāi)減大部(bù)分幹擾(rao)信号，R1爲(wèi)電阻，确(que)保放大(da)倍數穩(wěn)定。二極(jí)管D1、D2可以(yǐ)限制輸(shu)入信号(hào)的大小(xiǎo)，避免誤(wù)接線造(zao)成損壞(huai)。
 
　　信号放(fang)大電路(lù)（圖6）采用(yòng)運算放(fang)大器TLC2262，TLC2262是(shi)TI公司雙(shuang)路運算(suàn)放大🐕器(qì)可以達(da)到軌對(duì)軌輸出(chū)的性能(neng)，電阻R2、R4爲(wèi)精❗密電(diàn)阻，确保(bao)放✏️大倍(bei)數穩定(ding)，R24和C31組成(chéng)一個低(dī)通濾波(bō)器。
 
注:實(shí)際放大(dà)25倍，共模(mó)抑制比(bǐ)爲20000倍，液(ye)體電導(dao)率≥25uS/cm,，信号(hao)内阻一(yī)般小于(yu)400kΩ;誤差小(xiǎo)于0.05%;溫漂(piao)小于0.01。
　　由(you)低通濾(lǜ)波器進(jin)行衰減(jian)并濾除(chú)部分雜(za)波後的(de)信号SIGN（圖(tú)7）經模拟(ni)開關進(jin)入ADC進行(háng)AD轉換輸(shū)入單片(pian)機。可以(yi)發現🌈，此(cǐ)時的信(xin)号與勵(li)磁波形(xíng)已經十(shi)分相似(si)，信号高(gāo)低處🌏已(yǐ)經十分(fen)平滑，可(kě)以進行(hang)AD轉換。
 
 
4插(cha)入式電(diàn)磁流量(liàng)計的測(cè)量精度(dù)
　　插入式(shi)電磁流(liu)量計适(shi)用于DN150～DN2000的(de)管道，其(qí)測量精(jīng)度達到(dào)🈲1.0級，圖8是(shì)此次應(ying)用的插(cha)入式電(diàn)磁流量(liang)計的檢(jiǎn)定記錄(lu)表，經檢(jiǎn)定後各(ge)點誤差(chà)均在1%以(yǐ)内，隻要(yào)安裝條(tiao)件符合(he)規定，儀(yí)🙇🏻表的精(jing)度是有(yǒu)保障的(de)。
5結語
　　插(cha)入式電(dian)磁流量(liàng)計安裝(zhuang)簡單、老(lǎo)舊管道(dao)改造方(fang)便，應用(yong)🈲在💁浮選(xuan)自動加(jiā)藥系統(tǒng)其測量(liàng)精度能(neng)夠達到(dao)要求，爲(wèi)浮選自(zì)動加👌藥(yao)系統的(de)正常運(yun)行提供(gong)準确數(shu)據，有助(zhù)于生産(chan)技術👄人(ren)員進行(hang)分析研(yan)究調整(zhěng)試劑加(jiā)藥系數(shu)K，使經浮(fu)選得到(dao)的精煤(méi)品質穩(wen)定、生産(chǎn)🤞效率提(tí)高并能(neng)添加浮(fú)選藥劑(ji)、節省藥(yao)劑，同時(shí)，也能降(jiàng)低工作(zuo)的複雜(zá)程度，節(jiē)省勞動(dòng)力。

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