一、前(qián)言
電磁流(liu)量計
由于(yu)發送器液(yè)流部分結(jié)構簡單，對(dui)于液體的(de)适應性較(jiào)強，适用于(yu)各種酸、堿(jiǎn)、鹽液等導(dao)電液體，以(yǐ)及含有固(gù).體顆粒(或(huò)纖維)的液(yè)體。十餘年(nián)來我國巳(si)經生産了(le)幾千台電(dian)磁流量計(jì),廣大用戶(hu)積累了豐(feng)富的使用(yong)經驗。采用(yong)的行業也(ye)日益擴展(zhǎn)，典型的測(ce)量對象如(ru):酒精制藥(yao)工業的包(bao)米漿發酵(jiao)液(便于殺(sha)菌消毒)、石(shí)油化工的(de)各種酸堿(jian)液、機械制(zhi)造行業電(dian)解切削新(xin)工藝的高(gāo)濃度食鹽(yan)溶液，采礦(kuàng)采煤工業(ye)的礦漿煤(mei)漿，石油鑽(zuàn)探用水記(ji)灌漿等等(děng)。最近還将(jiāng)電磁流量(liang)計作适當(dāng)的改裝，試(shì)用于含有(yǒu)鐵磁性物(wu)質的液體(ti)流量。
電磁(ci)流量計除(chu)了上述有(you)較廣的适(shi)應性外，還(hái)有其他優(yōu)良性能，主(zhǔ)要有:
1.液體(ti)物理參數(shu)如粘度、密(mi)度、溫度、熱(rè)傳導率等(děng)以及導電(diàn)率本身的(de)變化均不(bú)影響儀表(biao)體積流量(liang)讀數;
2.具有(you)均勻的分(fen)度指示值(zhí)和線性輸(shu)出訊号;
3.水(shuǐ)頭阻力損(sǔn)失極小;
4.流(liu)量範圍廣(guang)，可做到較(jiào)大流量(最(zui)大流速可(ke)達10~15米/秒，而(er)一般流量(liàng)計爲1~3米/秒(miǎo))和低的起(qi)始流量;
5.發(fā)送器在管(guan)道.上安裝(zhuāng)比較方便(bian),沒有嚴格(ge)直管要求(qiú);等等。
但是(shì)，在使用.上(shang)也有-定局(ju)限性，如不(bu)能用于低(di)導電率液(yè)體(如石油(yóu)制品和有(yǒu)機溶劑)和(hé)氣體、蒸汽(qì)。另外,這種(zhong)交變磁場(chǎng)的電磁流(liu)量計也不(bú)能用于測(ce)量液态金(jīn)屬的流量(liang)。
電磁流量(liang)計由于産(chǎn)生的流量(liang)訊号很小(xiao)，因此安裝(zhuang)時要嚴格(ge)防止外界(jiè)幹擾，對接(jiē)地等有一(yi)定要求，如(rú)處理不當(dāng)，就不能正(zhèng)常運行。毛(máo)主席教導(dao)我們:“一切(qie)真知.都是(shi)從直接經(jing)驗發源的(de)。”幾年來廣(guang)大使用單(dan)位向我們(men)提供了許(xu)多使用方(fāng)面的寶貴(guì)經驗與教(jiāo)訓，我們把(bǎ)它們彙集(ji)起來，引起(qi)大家重視(shi)，減少今後(hou)使用時摸(mo)索，避免再(zài)走相同的(de)彎路。
本資(zi)料還介紹(shào)前一階段(duàn)我們試用(yong)于礦漿流(liu)量方面的(de)一些探索(suǒ)性工作，如(rú)耐磨襯裏(lǐ)的選用，安(ān)裝上的要(yào)求等等。還(hái)簡要地介(jie)紹試用于(yu)鐵磁性礦(kuang)漿的情況(kuàng)。
擇寫這份(fen)資料的目(mu)的是交流(liu)經驗，在經(jīng)過一階段(duan)的實踐後(hou)将補充到(dào)《使用說明(ming)書》上。有些(xie)地方可能(néng)不太成熟(shu)，希望廣大(dà)用戶根據(jù)具體情況(kuàng)，研究參考(kǎo)，把實踐中(zhong)創造的好(hao)經驗，提供(gòng)給我們，相(xiàng)互交流，共(gòng)同提高，爲(wei)建設社會(huì)主義作出(chu)貢獻。
二、發(fa)送器在管(guǎn)道上的安(ān)裝
1.安裝位(wèi)置與方向(xiàng)發送器的(de)安裝位置(zhi)應選擇在(zài)容易檢查(cha),便于調試(shì)維修的場(chang)所。周圍環(huan)境溫度盡(jin)可能不超(chāo)過40℃,相對濕(shī)度小于90%,避(bi)免日元直(zhi)按照射,并(bing)應防止雨(yu)水浸淹進(jìn)入發送益(yi)。發送器附(fu)近不應有(you)電動機，變(bian)壓器等強(qiang)磁場或強(qiáng)電場，以防(fang)止産生幹(gàn)擾。
發送器(qì)在管路上(shàng)的方向，對(dui)于一般液(yè)體，雖然能(neng)以水平，垂(chui)直或其他(ta)各種方向(xiàng)安裝于管(guǎn)路上，但以(yǐ)連接在垂(chui)直管道上(shang)最爲理想(xiǎng)。發送器導(dǎo)管内必須(xū)充滿液體(tǐ)，否則要造(zào)成測量誤(wù)差，若液流(liú)不足而碰(pèng)不到電極(ji)時，那就根(gen)本不能進(jìn)行測量了(le)。
發送器如(rú)按水平或(huo)傾斜方向(xiang)接裝在管(guǎn)道上，電極(jí)軸線應處(chu)于水平方(fāng)向，如圖1所(suo)示。這樣若(ruo)液體中偶(ou)然混入氣(qi)泡不會遮(zhe)住電極而(ér)斷開了流(liú)量訊号回(huí)路。不要使(shǐ)電極軸線(xiàn)處于垂直(zhi)方向，此時(shi)電極處在(zài)導管的上(shàng)下位置，一(yī)方面混入(ru)氣泡易遮(zhe)住上方電(diàn)極，造成流(liú)量訊号突(tū)然中斷，指(zhi)示表指針(zhēn)跳動，另一(yi)方面下方(fang)電極在無(wu)流量時易(yi)被沉積物(wu)遮住。
2.接在(zai)礦漿管道(dao)上的要求(qiu):礦漿液含(han)有顆粒，有(you)些較細如(rú)粉狀，有些(xie)較粗、有棱(léng)角，有強烈(liè)沖刷磨蝕(shi)力，磨耗整(zhěng)個管道系(xi)統。例如某(mǒu)單位硬橡(xiang)膠襯業的(de)LD-80型電磁流(liú)量發送器(qi)，測量含有(yǒu)顆粒的礦(kuàng)漿，隻用2~3星(xing)期就磨損(sun)得不能用(yòng)了。後來用(yòng)聚氨酯橡(xiang)膠作襯裏(lǐ)，用了一年(nian)拆下檢查(cha)，磨損不到(dao)0.5毫米(襯裏(lǐ)厚度約6毫(háo)米)。因此電(diàn)磁流量計(ji)用于礦漿(jiang)液時,要給(gěi)予重視。發(fā)送器除了(le)在結構設(she)計上作出(chū)相應的措(cuò)施，如選用(yòng)耐磨橡膠(jiao)、聚氨酯像(xiàng)膠等以外(wài)，在管道安(an)裝方面也(ye)要作針對(dui).性措施。
首(shǒu)先，發送器(qi)必須接裝(zhuāng)在垂直管(guǎn)道上這樣(yàng)可以克服(fu)水平安裝(zhuang)時的缺點(diǎn):其一,礦漿(jiāng)在水平管(guan)道中流動(dong)時，粗細不(bu)同的顆粒(lì)不可能分(fen)布均勻，發(fa)送器導管(guan)下半部的(de)襯裏磨耗(hào)更爲嚴重(zhòng)，造成磨損(sǔn)不均勻;其(qí)二，礦漿在(zai)緩慢流動(dong)時，還會産(chan)生顆粒沉(chen)積的現象(xiàng)，導管下半(ban)部分流速(sù)慢甚至不(bu)流.動，破壞(huai)了流速分(fen)布的對稱(chēng)性，變成如(rú)圖2所示不(bu)對稱的流(liu)速分布，這(zhè)樣也要造(zao)成測量流(liu)量的誤差(chà)。因此發送(song)器必須選(xuǎn)擇安裝在(zài)垂直管道(dào)的位置上(shang)。.
發送器接(jie)上管道時(shi)，進口端要(yao)避免如圖(tú)3B所示錯誤(wù)的裝法，襯(chèn)裏口暴露(lù)在液流之(zhi)中，使襯裏(li)磨耗極快(kuài)，使用日久(jiǔ)，磨損漸向(xiang)内伸，緻使(shǐ)襯裏全部(bù)破壞。如按(an)A的方式就(jiu)比較好些(xiē)。有一使用(yòng)單位曾在(zai)發送器進(jin)口端裝一(yi)~金屬保護(hù)套，如圖4所(suo)示，先使金(jin)屬保護套(tao)抵擋-層，使(shǐ)勿傷襯裏(li)，定期掉換(huan)，有一定效(xiào)果。如果該(gai)保護套采(cǎi)用耐磨性(xing)好上數十(shi)倍的鑄石(shí)制作,那麽(me)防磨損的(de)保護作用(yong)就更爲理(lǐ)想了。假如(ru)發送器導(dǎo)管的襯裏(li)全部用鑄(zhu)石制造,那(na)末耐磨問(wèn)題可以說(shuo)完全解決(jué)了，但是目(mù)前制作上(shang)還有一定(dìng)困難，希望(wàng)大家一起(qǐ)想想辦法(fǎ)。
在測量礦(kuàng)槳流量時(shi)，除了上述(shu)要求耐磨(mo)以外,還有(yǒu)一個在電(diàn)極與村裏(lǐ)結垢粕(如(ru)碳酸鈣、硫(liú)酸鈣等)的(de)麻煩事情(qíng)。現在還沒(mei)有想到怎(zěn)樣避免的(de)好辦法。隻(zhi)能提出勤(qín)清洗的方(fang)法來解決(jue)，建議如圖(tú)5所示管系(xì)安裝發送(sòng)器，清洗時(shi)比較方便(bian)些。清洗時(shi)關掉閥1、2,開(kai)閥3勿使液(ye)流中斷影(yǐng)響正常生(shēng)産，再卸下(xià)盲闆4、5就可(kě)進行清洗(xi)了。
另一個(gè)方法是選(xuǎn)擇适當的(de)液體流速(sù)。因爲流速(su)低于某一(yī)臨界值，随(sui)着流速的(de)降低，結垢(gou)越快，流速(sù)高于此臨(lín)界值後，礦(kuang)漿中通常(chang)含有的懸(xuan)浮顆粒沖(chong)刷管壁結(jie)垢層，出現(xiàn)磨蝕現象(xiang)。所以要選(xuan)擇好電磁(cí)流量計發(fā)送器導管(guan)内液體恰(qia)當的流速(sù)，處理好結(jié)垢與磨蝕(shí)這一對矛(máo)盾，既不增(zeng)長垢層厚(hou)度，也不磨(mo)損導管襯(chen)裏。據部分(fèn)經驗介紹(shào)，流速選在(zai)1~1.5米/秒較爲(wei)妥當，當然(rán)這不是一(yi)-定的，要按(àn)礦漿具體(tǐ)條件來選(xuǎn)定。據《SelfCleaningMagneticFolwmeter》(InstrumentationTechnalgg.1968,NeV)一文(wén)介紹，用電(diàn)磁流量計(jì)測量紙漿(jiang)流量,8“管徑(jing)采用6”口徑(jing)電磁流量(liàng)計，液流速(sù)提高到4米(mǐ)/秒以上達(dá)到自動清(qing)洗的目的(de)。
3、接在塑料(liao)等絕緣材(cái)料管道上(shang)的要求
在(zai)化工行業(ye)中輸送腐(fu)蝕性液體(tǐ)的管道系(xì)統,往往采(cai)用塑料,玻(bo)璃等不導(dǎo)電材料的(de)管系，液體(tǐ)在這種管(guǎn)道中流動(dong)，處于對地(di)絕緣狀态(tai)，斷絕了介(jie)質接地的(de)參考電位(wei)，使儀表無(wu)法正常工(gōng)作。因此爲(wèi)了使流動(dong)液體良好(hǎo)接地，必須(xu)如圖6所示(shì)在發送器(qi)前後各接(jiē)一個接地(di)金屬環或(huo)--小段金屬(shǔ)管，使發送(sòng)器前後二(er)段的液體(ti)接地，以排(pái)除幹擾。這(zhè)方面的教(jiao)訓是很多(duō)的，下文第(dì)3一3節還有(yǒu)較詳細的(de)說明。
4.發送(song)器上遊的(de)直管段問(wèn)題電磁流(liu)量計對上(shàng)遊直管段(duan)的要求是(shì)不高的，對(dui)下遊更無(wu)要求。對于(yu)小口徑電(dian)磁流量計(jì)，發送器電(dian)極到導管(guan)進口的距(ju)離巳經有(yǒu)了幾倍直(zhí)徑d，如LD--25與LD-50型(xing)的1/D分别爲(wei)8與5.所以不(bú)需要考慮(lǜ)直管段問(wèn)題。但對于(yu)較大口徑(jìng)的儀表就(jiu)要略受影(ying)響。曾對口(kou)徑80與150毫米(mǐ)磁電的流(liu)量計作過(guo)液流分布(bù)嚴重不對(dui)稱影響的(de)試驗;它們(men)的1/D分别爲(wèi)3.5和2。在發送(sòng)器進口端(duān)如圖7所示(shì)擋住一半(bàn)通道，嚴重(zhong)擾亂了流(liú)速分布的(de)對稱性，試(shì)驗結果與(yǔ)未加擋闆(pǎn)相比80毫米(mǐ)口徑的儀(yí)表位置A時(shi)變化0.25%，位置(zhì)B時變化1%3150毫(hao)米口徑的(de)儀表位置(zhì)A時變化2.4%(限(xian)于設備條(tiao)件，流量隻(zhi)試到滿量(liàng)程的40%)，流量(liàng)計作過液(yè)流分布嚴(yán)重不對稱(chēng)影響的試(shi)驗$它們的(de)1/D分别爲3.5和(he)2。在發送器(qì)進口端如(ru)圖7所示擋(dǎng)住一半通(tong)道，嚴重擾(rǎo)亂了流速(su)分布的對(dui)稱性，試驗(yàn)結果與未(wei)加擋闆相(xiang)比80毫米口(kǒu)徑的儀表(biao)位置A時變(bian)化0.25%,位置B時(shí)變化1%3150毫;米(mi)口徑的儀(yí)表位置A時(shi)變化2.4%(限于(yú)設備條件(jian)，流量隻試(shi)到滿量程(cheng)的40%)，位置B時(shi)變化1.5%,日本(běn)北展電機(ji)制作所也(yě)曾作過口(kou)徑1000毫米電(diàn)磁流量計(ji)的相同試(shi)驗，該發送(song)器的1/D=2在位(wei)置A時變化(huà)4%，B時爲1%.從這(zhè)些情況來(lái)看，在較大(da)口徑時要(yao)根據具體(tǐ)條件考慮(lü)直管段的(de)要求。國外(wài)有些制造(zao)廠的說明(ming)書上提出(chū)從電極開(kai)始向上遊(yóu)推,有5倍直(zhí)徑距離的(de)直管段就(jiu)可以了。但(dàn)在實際使(shǐ)用時，除非(fei).在發送器(qi)前直接連(lian)接閘閥，又(yòu)處于半開(kāi)放狀況外(wài)，-般象上述(shù)那樣擋住(zhu)半邊管道(dao)這樣嚴重(zhòng)的流速不(bu)均現象，是(shi)很少碰到(dao)的。一般象(xiang)發送器前(qian)遇到彎頭(tou)、漸縮管、球(qiú)閥等所引(yin)起的流速(su)分布不均(jun1)勻，不敢于(yu)産生象上(shàng)述試驗那(na)樣大的偏(piān)差。
三接地(di)與幹擾訊(xùn)号的排除(chu)
1.不能用公(gong)共地線接(jie)地由于電(diàn)磁流量計(ji)所産生的(de)流量訊号(hao)非常小，在(zai)滿量程時(shí)隻有幾個(gè)毫伏，而在(zài)下限流量(liang)時僅有數(shu)微伏。因此(cǐ)電磁流量(liang)計發送器(qi)必須良好(hǎo)接地，以消(xiao)除外界幹(gan)擾訊号的(de)影響。首先(xiān)要求發送(song)器單獨設(she)置接地點(diǎn)，絕對不要(yào)接在電機(jī)電器等電(diàn)力設備的(de)公共地線(xian)上，或上下(xià)水管道上(shàng)。因爲，連接(jie)在公共地(di)線上的電(diàn)力設備上(shàng)如有漏電(dian)，那麽在公(gōng)共地線上(shàng)存在着電(diàn)位,甚至有(you)幾十毫伏(fú)甚至幾伏(fu)的電壓。關(guān)于這一點(diǎn)用戶常常(chang)忽視，這方(fang)面的教訓(xun)是很多的(de)。過去用戶(hù)來廠反映(yìng)用不好電(dian)磁流量計(ji)(主要是LD型(xíng)老産品),前(qián)去現場檢(jiǎn)查,結果往(wǎng)往是接地(di)不善所緻(zhì),估計将近(jìn)故障實例(li)一半以上(shàng)。因此要求(qiu)使用單位(wèi)注意，不要(yào)把電磁流(liu)量計發送(sòng)器的接地(di)線接在公(gong)共地線或(huò)上下水管(guǎn)道上。雖然(rán)配用LDD-1型轉(zhuǎn)換器和BLD型(xing)發送器的(de)電磁流量(liàng)計，在接地(dì)方面的要(yào)求低些，但(dàn)也應予一(yī)定的注意(yi)。
2.接地要求(qiu)地線應該(gāi)用總直徑(jìng)1-2以上毫米(mi)銅絞線接(jiē)在埋于一(yī)定深度的(de)接地棒或(huò)接地綱.上(shang)(深度根據(jù)不同地區(qu)實際情況(kuang)而定，上海(hǎi)-般埋于一(yi)米多些深(shen)度潮濕的(de)地方就可(ke)以了)。接地(di)裝置與發(fā)送器的距(ju)離盡可能(néng)地短，除發(fa)送器接地(di)外，連接發(fa)送器的金(jīn)屬管道的(de)法蘭也要(yào)接地，如圖(tu)8所示。某冶(ye)煉廠用電(diàn)磁流量計(ji)測量堿液(yè)礦漿,按照(zhao)上述要求(qiú)接地，但是(shì)幹擾訊号(hao)還是較大(dà)，不能正常(cháng)運行，後來(lai)他們試把(ba)金屬管道(dao)再接地(見(jiàn)圖8虛線)試(shì)把接地點(diǎn)逐步向外(wai)推遠，當推(tuī)遠到2米時(shí)，幹擾訊号(hao)顯著下降(jiang)，才使儀表(biǎo)能正常運(yun)行。這種情(qing)況說明他(ta)們管道上(shang)雜散電流(liú)較大，電流(liú)通過管道(dào)以及管道(dào)内液體影(yǐng)響到發送(song)器。當管道(dào)上接地點(dian)向外推移(yí),雜散電流(liu)影響不到(dào)發送器的(de)探測電極(jí)上，排除掉(diào)幹擾訊号(hào)，才能使儀(yí)表正常運(yùn)行。
在一般(ban)情況下，接(jie)地後的電(dian)磁流量計(jì)可以運行(hang)得較好。如(rú)發生突然(ran)出現指示(shì)儀表指針(zhen)跳動或轉(zhuǎn)換器輸出(chu)訊号劇烈(liè)波動現象(xiang)。則可能是(shi)指示儀表(biǎo)方面故障(zhàng)，或由于液(yè)體内存在(zai)氣泡覆住(zhu)電極引起(qi)瞬時斷路(lù)所造成，并(bìng)應檢查連(lián)接發送器(qì)的管道上(shàng)是否在進(jìn)行電焊，或(huo)發送器附(fù)近的電力(lì)設備是否(fǒu)發生較大(da)的漏地電(dian)流的影響(xiang)等等。
3.在絕(jué)緣材料管(guan)道上接地(dì)要求前文(wen)談到在塑(sù)料、玻璃、襯(chèn)橡膠等管(guan)道上裝電(dian)磁流量計(ji)發送器時(shi)，要求在發(fa)送器前後(hou)各裝一隻(zhī)金屬接地(dì)環(或短管(guǎn)),與發送器(qì)一起良好(hao)接地。這樣(yang)流動液體(ti)通過接地(di)金屬環也(ye)得到良好(hǎo)接地，外界(jiè)千擾電勢(shi)就傳不到(dao)發送器電(dian)極上。如這(zhe)樣處理，液(yè)體在絕緣(yuán)管道中流(liu)動與管壁(bi)摩擦産生(shēng)靜電，或外(wài)界幹擾電(diàn)勢通過液(yè)體傳到發(fā)送器，從電(diàn)極再傳送(song)到測量線(xiàn)路，千擾了(le)流量訊号(hao)的測量。希(xi)望用戶不(bú)要忽視，免(miǎn)走彎路。.下(xià)面我們列(lie)舉-一個單(dan)立的實際(ji)教訓:
某糖(táng)廠用LD--80型電(dian)磁流量計(ji).測量pH值爲(wèi)9的堿溶液(ye)，管道及配(pèi)件全系聚(jù)氯乙烯塑(su)料。儀表裝(zhuāng)好後一直(zhi)調試不好(hǎo)。派人來反(fǎn)映使用情(qing)況，我們根(gēn)據他們介(jiè)紹惰況-一(yī)起分析,提(ti)了幾點看(kan)法，主要是(shì)改善接地(di)性能，要求(qiu)單獨接地(dì)等等并送(song)給他們一(yi)-份資料,其(qi)中有一節(jiē)也談到絕(jue)緣管道象(xiàng).上文所述(shu)的接地要(yào)求，他們同(tong)去以後在(zai)按地等方(fang)面作了改(gai)進，但沒有(yǒu)重視裝金(jīn)屬按地環(huan)這一點仍(réng)舊調試不(bú)好。後來派(pai)人前去檢(jiǎn)查，安裝接(jiē)地等基本(ben)符合要求(qiú)，就是沒有(yǒu)在發送器(qi)前後裝接(jie)地金屬環(huán)(圖6之4)。整個(ge)系統的液(ye)體處于對(dui)地絕緣狀(zhuang)态。即使在(zài)生産條件(jiàn)下液體流(liu)動時，斷開(kāi)發送器激(ji)磁電流(即(ji)在沒有磁(cí)場時),從電(diàn)極上就測(ce)得幹擾電(diàn)勢竟達20毫(háo)伏之大(滿(mǎn)量程流量(liang)時的流量(liàng)訊号也隻(zhi)有7-8毫伏)。通(tōng)過測試可(ke)以肯定症(zheng)結所在，向(xiàng)糖廠提出(chu)安裝接地(dì)環的改進(jìn)措施。他們(men)還是半信(xin)半疑，怕停(ting)産改裝影(yǐng)響生産任(ren)務的完成(cheng)。爲了進一(yi)步驗證，使(shi)他們信服(fú)，我們在不(bu)停産的條(tiao)件下做試(shì)驗，在發送(sòng)器前後壁(bì)料管道上(shàng)各鑽--小孔(kong),插入良好(hao)接地的金(jin)屬棒，與液(yè)體接觸，發(fa)送器電極(ji).上的幹擾(rǎo)訊号就大(dà)大減小。後(hòu)來他們進(jin)行了改裝(zhuang)，故障迎刃(rèn)而解，電磁(cí)流量計運(yùn)行也就正(zhèng)常。
4.發送器(qì)本身幹擾(rǎo)訊号前文(wén)介紹各方(fang)面的接地(di)要求，都是(shì)爲了杜絕(jué)外界幹擾(rao)訊号進入(ru)發送器的(de)途徑，以免(miǎn)影響流量(liàng)訊号的測(ce)量。但是發(fā)送器本身(shēn)也會産生(sheng)幹擾訊号(hào)，例如變壓(yā)器效應正(zheng)交于擾訊(xun)号。制造廠(chǎng)在出廠時(shí)已經調整(zhěng)到最小，但(dàn)是可能在(zài)運輸時的(de)震動或無(wú)意中轉動(dòng)調零電位(wei)器，會使此(cǐ)幹擾訊号(hào)增,大就要(yao)重新調整(zheng)。正交幹擾(rǎo)産生的原(yuan)因與消減(jian)方法請參(can)閱後文附(fu)錄一。
可用(yong)下面方法(fǎ)區分發送(song)器本身的(de)幹擾訊号(hào)與外來的(de)幹擾訊号(hao):使發送器(qì)導管内充(chōng)滿靜止不(bu)流動的液(yè)體，不要接(jiē)上電源即(ji)在沒有激(jī)磁電流時(shí)，如在電極(ji)上測得幹(gan)猶訊号時(shí)，那末這是(shi)從管道系(xi)統上傳來(lái)的外來的(de)幹擾訊号(hao)，或接地不(bú)善。如電磁(cí)流量計通(tong)上電源即(ji)有了激磁(ci)電流,而管(guǎn)道内液體(ti)又沒有流(liu)動，如在電(dian)極上測得(dé)訊号,這最(zuì)有可能是(shì)發送器本(ben)身産生的(de)幹擾訊号(hào)(當然也有(you)其他原因(yīn)，如從傳輸(shu)線引入的(de)幹擾等)。
四(si)、含鐵磁性(xing)顆粒液體(tǐ)的測量
通(tong)常生産定(dìng)型的電磁(cí)流量計不(bú)能用來測(cè)量含有鐵(tiě)磁性物質(zhi)的液體。因(yin)爲含有鐵(tiě)磁性物質(zhì)的液體通(tong)過發送器(qì)導管時會(hui)産生兩種(zhǒng)現象:第一(yī)、一部分鐵(tiě)磁性顆粒(lì)吸附在磁(cí)路附近導(dǎo)管的内壁(bi)上，改變了(le)磁路中的(de)磁導，影響(xiang)了穿過液(yè)體的磁通(tong)密度，第二(èr)，即使管壁(bi)不發生吸(xī)附鐵磁性(xing)物質，液體(ti)中鐵磁性(xing)物質的含(han)量變動，也(ye)要改變磁(cí)導，穿過的(de)磁通密度(dù)也要變動(dòng)，影響流量(liàng)訊号的數(shù)值而造成(cheng)誤差。前一(yi)階段我們(men)在幾個兄(xiōng)弟單位幫(bang)助下，經過(guò)一些改裝(zhuāng)，解決這方(fang)面的問題(tí)，獲得初步(bu)成功。
1.鐵磁(ci)性顆粒吸(xi)附導管内(nei)壁的消除(chú)方法山東(dong)省淄博某(mǒu)廠用LD-25型電(diàn)磁流量計(jì)測量溶解(jie)矽鐵的石(shi)灰泥漿流(liu)量，使用時(shi)發送器導(dǎo)管内壁上(shang)會吸附着(zhe)矽鐵顆粒(lì)該廠采取(qu)定期切斷(duàn)激磁電流(liú),每隔十二(er)秒斷電一(yi)秒，斷電期(qi)間籍液體(ti)流動的沖(chòng)刷力把吸(xi)附在導管(guan)内壁的矽(xi)鐵沖走，據(ju)介紹這種(zhong)方法已用(yòng)了近三年(nian)。
2.磁導變化(huà)引起流量(liang)數值變化(hua)的補償将(jiāng)原來的電(diàn)磁流量計(ji)略加改裝(zhuāng)，在發送器(qì)上裝一測(cè)量線圈，代(dai)替原來的(de)電流互感(gǎn)器，在此線(xian)圈上感應(yīng)出的電勢(shì)正比于穿(chuān)過液體的(de)磁通密度(dù),作爲參比(bi)電量。這樣(yang)便補償了(le)磁通密度(du)的影響。我(wo)們對LD-80型電(dian)磁流量計(jì)做了-個試(shi)驗，未改裝(zhuang)前,鐵礦漿(jiāng)濃度增加(jia)到28%(重量比(bi))，與用水标(biao)定的流量(liàng)值比較，指(zhǐ)示值要變(biàn)化10%左右經(jīng)改裝後的(de)變化可以(yǐ)在2.5%以内，基(jī)本上滿足(zu)了鐵礦漿(jiāng)流量的測(cè)量問題。
五(wu)、發送器導(dao)管内壁沉(chén)積層.與結(jié)垢問題
1.沉(chen)積層與結(jié)垢對流量(liàng)的影響前(qián)文談到沉(chén)積層與結(jie)垢的消除(chu)，隻能從管(guǎn)路上想些(xiē)辦法，使便(biàn)于定期清(qīng)洗，還沒有(you)完滿的解(jiě)決方法。沉(chen)積層對流(liu)量測量精(jīng)度影響如(ru)何?我們還(hái)沒有具體(ti)實踐的感(gǎn)性認識,僅(jǐn)從資料上(shang)看到一些(xie)介紹。流量(liang)訊号電勢(shi)E受導管内(nei)壁沉積層(céng)影響，可按(àn)下列公式(shì)計算修正(zheng):
這裏有三(sān)種惰況:其(qi)一、沉積層(ceng)電阻系數(shù)和被測液(yè)體電阻系(xi)數相同，即(jí):Pf=Pɷ,則不論沉(chen)積層的厚(hou)度如何，由(yóu)此引起的(de)流速變化(huà)不影響輸(shu)出的流量(liàng)訊号;其二(èr)，Pɷ>Pf，則按上式(shi)計算與未(wèi)附着沉積(ji)層時的流(liú)量相比，指(zhǐ)示流量大(da)于實際流(liú)量，但Po很大(dà)是屬于絕(jué)緣性質，則(zé)電極被絕(jué)緣而送不(bu)出流髦訊(xun)号而失卻(què)作用，其三(san)，Pɷ<Pf，與未附着(zhe)沉積層時(shí)流量相比(bǐ)，指示流量(liàng)将小于實(shi)際流量，如(rú)附着層電(dian)阻過小，則(zé)電極間将(jiang)被短路,無(wu)流量訊号(hao)輸出而不(bu)能使用。
我(wo)們還未碰(pèng)到過附着(zhe)沉積層影(yǐng)響流量指(zhǐ)示值的實(shi)例，因此沒(méi)有試驗與(yu)驗證。隻看(kan)到資料上(shàng)的一個實(shí)例，發送器(qì)口徑150毫米(mǐ)，沉積層厚(hòu)度3毫米，有(you)無沉積層(ceng)二種惰況(kuàng)下流測量(liàng)定值示于(yu)圖9。
2.導電沉(chen)積層的短(duǎn)路造成的(de)故障我們(men)遇到過幾(jǐ)個管壁沉(chén)積導電層(ceng)使電極間(jian)短路的故(gu)障實例。這(zhè)種場合隻(zhī)要定期.清(qing)洗就可以(yǐ)解決的。
某(mou)柴油機廠(chǎng)在電解切(qiē)削新工藝(yì)試驗裝置(zhì)上，用LD--80電磁(cí)流量計測(cè)量飽和食(shí)鹽電解液(ye)的流量。開(kai)始運行很(hěn)正常，但間(jian)斷地使用(yòng)二個月後(hòu),在流量相(xiàng)同的情況(kuang)下，指示值(zhi)越來越小(xiao),一直到流(liu)量訊号近(jìn)于零。經現(xian)場檢查，卸(xie)下發送器(qì)發現導管(guan)内壁沉積(jī)着一層薄(bao)薄的黃鏽(xiù)，拭清潔後(hòu)，運行就正(zhèng)常了。這些(xie)黃鏽是電(dian)解液中的(de)大量氧化(hua)鐵沉積所(suǒ)緻。工業管(guan)道通常都(dōu)采用黑色(se)金屬，長期(qī)用于水溶(rong)液，也可能(néng)在發送器(qi)導管内壁(bi)絕緣襯裏(lǐ)上沉積黃(huang)鏽層，使用(yong)時如出現(xian)流量訊号(hào)減小，也應(ying)從這方而(ér)考慮可能(neng)的故障。最(zuì)好能根據(jù)情況，定期(qi)清洗。
3.電極(jí)污穢的清(qing)除在被測(cè)液休極容(róng)易污穢電(diàn)極而妨害(hai)正常測量(liàng)時，現在定(dìng)型産品也(ye)隻能采用(yong)按圖5所示(shi)管路，定期(qi)清洗來解(jiě)決。我們從(cong)資料上看(kan)到幾種清(qing)除電極污(wu)穢的方法(fǎ)，有些要在(zài)電極的設(shè)計結.構.上(shang)作較大變(biàn)動。有些要(yao)增加附屬(shu)裝置，
下面(mian)作簡要介(jie)紹，提供廣(guang)大用戶參(can)考:.
(1)電極中(zhōng)空，可以通(tong)過金屬絲(si)刷子，人工(gong)定期清洗(xi)。也有在電(diàn)極面上裝(zhuāng)-一連接在(zai)轉軸上的(de)旋轉括闆(pan)，從中空的(de)電極引出(chu)，接在電動(dong)機上不停(tíng)地旋轉，刮(gua)去除電極(ji)上污垢。電(diàn)極中的軸(zhou)采用“O”型圈(quān)等裝置密(mì)封。
(2)在污水(shuǐ)處理中應(yīng)用的大型(xíng)電磁流量(liang)計，把電極(jí)插入液體(tǐ)，插進離管(guan)壁襯裏約(yuē)12毫米，利用(yong)液流本身(shēn)作沖洗介(jiè)質,.以液流(liu)中懸浮顆(kē)粒去沖刷(shua)掉電極上(shang)形成的沉(chen)積層。
(3)定期(qī)加上工頻(pín)高壓電到(dào)電極，使電(dian)流通過電(diàn)極與液體(ti)，“焚毀”電極(jí)上粘污的(de)沉積物。在(zài)通高壓電(dian)清除污穢(huì)期間切斷(duàn)通向轉換(huan)器或指示(shi)儀表的電(diàn)路。
(4)實心電(dian)極上裝壓(ya)電晶體，加(jia)上45~65千周頻(pin)率的電源(yuan)，産生超聲(shēng)波以清洗(xi)電極表面(miàn)。超聲波擊(ji)碎電極表(biao)面不導電(dian).沉積層，再(zài)靠液流沖(chòng)刷掉。
六、液(yè)體導電率(lü)問題
1.導電(diàn)率适用範(fan)圍目前生(sheng)産的電磁(cí)流量計還(hái)不能測量(liàng)導電率很(hěn)低液體流(liú)量如石油(you)制品和有(you)機溶劑(如(ru)丙酮導電(diàn)率2x10-8莫/厘米(mǐ))等。被測液(yè)體導電率(lü)必須大于(yu)自來水(≈10-4莫(mò)/厘米),而工(gong)業生産中(zhong)各種酸、堿(jian)、鹽液的導(dao)電率---般在(zai)10-4~10-1莫/厘米之(zhi)間,一般均(jun1)能适用。
曾(ceng)用導電率(lǜ)低于自來(lái)水的三度(du)蒸.餾水，對(dui)帶有LDD--1型轉(zhuan)換器的BLD一(yī)25型發送器(qi)的電磁流(liú)量計作流(liú)量試驗。導(dǎo)電率低到(dao)6X10-5莫/厘米時(shí),儀表指示(shi)值沒有影(ying)響3導電率(lü)低到1x10-8莫/厘(lí)米時，儀表(biǎo)零位漂移(yi)30%,調整零位(wèi)後，仍可維(wéi)持原來的(de)流量值。作(zuo)此試驗時(shi)發送器與(yu)轉換器間(jiān)訊号線隻(zhī)用一米多(duō)長，以減.少(shao)訊号線間(jiān)的分布電(diàn)容。因此現(xiàn)有儀表作(zuò)些措施，還(hái)可以測導(dǎo)電率低到(dào)1~5X10-6莫/厘米左(zuǒ)右的液體(ti)流量。
2.導電(diàn)率變化對(duì)流量指示(shi)值的影響(xiǎng)問題我們(men)曾用不同(tong)濃度的食(shí)鹽水(導電(diàn).率從5x0-4~1x10-1莫/厘(li)米)對帶LDD-1型(xíng)轉換器的(de)BLD--25型電磁流(liú)量發送器(qì)作導電率(lü)影響試驗(yan)，實驗證明(míng)在此範圍(wéi)内，流量指(zhi)示值沒有(yǒu)變化。
七、液(ye)體溫度問(wen)題
電磁流(liú)量計發送(sòng)器發送器(qi)可以利用(yong)的:最高液(ye)體溫度受(shou)二方面的(de)因素限制(zhì)(1)襯裏層的(de)容許使用(yong)溫度;(2)激磁(ci)線圈的溫(wen)升和它的(de)最高允許(xu)溫度。現在(zai)定型生産(chan)的電磁流(liu)量計發送(song)器的液體(ti)最高溫度(du)綜合以上(shàng)二因素定(ding)爲50~60℃。實際上(shàng)單獨以襯(chen)裏材料而(er)言，象四氟(fú)乙烯，搪瓷(cí)使用溫度(du)還可用得(dé)高些，譬如(ru)說120℃。如果線(xiàn)圈材料選(xuan)用較高耐(nài)熱等級，是(shi)可以用于(yú)較高溫度(dù)的。這方面(mian)工作正在(zài)試制，有待(dai)與廣大用(yong)戶一起配(pèi)合使用。
在(zai)醫藥，食品(pǐn)工業中常(cháng)需測量溫(wēn)度低于零(ling)度液體，從(cong)原理上來(lái)講電磁流(liú)量計完全(quan)可以使用(yòng)，但低于室(shi)溫液體會(hui)使發送器(qi)導管外壁(bì)産生露水(shuǐ)或凝結成(cheng)霜，破壞了(le)電極間絕(jue)緣，要影響(xiang)正常運用(yòng)。某制藥廠(chǎng)曾創造出(chu)辦法，予以(yi)解決。他們(men)用LD--80型電磁(cí)流量計測(ce)量攝氏零(líng)下6~10°的氯化(hua)鈣溶液，針(zhēn)對防止結(jie)霜現象他(tā)們将發送(sòng)器作了些(xie)改裝，掉換(huan)一部分不(bú)耐油零件(jian)(如橡膠墊(niàn)圈等)，加強(qiáng)外殼密封(fēng)性，在發送(sòng)器外殼鑽(zuàn)二加油小(xiao)孔，灌進變(biàn)壓器油使(shǐ)與空氣隔(ge)絕，排除了(le)産生露水(shuǐ)結霜的條(tiáo)件。
八、幾個(gè)安裝使用(yòng)不正常的(de)實例
前文(wén)已列舉了(le)一些電磁(ci)流量計使(shi)用實例，下(xià)面再舉幾(ji)個使用不(bu)正常的典(dian)型例子:
1.發(fā)送器附近(jìn)電機漏電(dian)的影響電(dian)磁流量計(ji)流量校驗(yan)車間作流(liú)量标定時(shí)有一段時(shí)期發送器(qi)上的幹擾(rǎo)電勢突然(ran)增加隔一(yī)會又趨正(zheng)常，沒有規(gui)律，發送器(qì)是良好地(dì)單獨接地(dì)的，一時未(wei)得解決。後(hou)來着手檢(jian)查周圍電(dian)機與電器(qì)設備，發現(xiàn)校驗設備(bei)附近有一(yi)台鑽床的(de)電動機漏(lòu)電極大，當(dang)開動電動(dong)機時，發送(song)器的幹擾(rao)電勢就增(zēng)加當換上(shang)一台良好(hao)電機後，這(zhe)個故障就(jiu)消失了。
2.接(jie)發送器管(guǎn)道上進行(hang)電焊的影(yǐng)響某冶煉(lian)廠用LD--80型電(diàn)磁流量計(jì)測礦漿液(ye)，開始運行(háng)正常。用一(yī)段時期後(hou)發現指針(zhen)擺動很厲(lì)害，而根據(jù)生産流程(cheng)判斷不是(shi)流量波動(dong)所緻。檢查(cha)發送器與(yu)指示儀表(biǎo)也沒有故(gù)障。這樣觀(guān)察了幾天(tiān)，從記錄紙(zhi)上發現一(yi)個規律，即(jí)在長日班(bān)上班時指(zhǐ)針擺動厲(lì)害，中午休(xiu)息和下班(ban)後運行正(zhèng)常。根據這(zhe)個現象進(jìn)行分析，最(zuì)後找到原(yuán)因，原來在(zai)離發送器(qi)較遠的同(tong)一管道上(shàng)在進行電(diàn)焊，電焊産(chǎn)生幹擾電(dian)勢使指針(zhēn)跳動。下班(bān)休息不進(jin)行電焊，儀(yi)表就運行(háng)正常。
3.發送(sòng)器導管内(nèi)未經常充(chōng)滿液體某(mǒu)造船廠用(yòng)LD-80型電磁流(liu)量計測量(liang)水流量。他(ta)們來廠反(fǎn)映說，當水(shuǐ)關掉沒有(you)流量時指(zhǐ)針反而走(zou)到滿量程(chéng)處。經實地(di)檢查發現(xian)管道系統(tǒng)設計不妥(tuo)，閥門裝在(zài)發送器的(de)上遊,水流(liú)過發送器(qi)後就流入(rù)大氣。當閥(fá)門關閉後(hou)，發送器内(nèi)的水也都(dou)排空,變成(cheng)沒有液體(ti)，造成流量(liang)=0，指示=100%的現(xiàn)象。将閥門(men)改裝在發(fa)送器下遊(yóu)，這個故障(zhang)便消除了(le)。
九、結束語(yu)
以上介紹(shào)了電磁流(liú)量計安裝(zhuang)使用方面(mian).的幾個問(wèn)題，大部分(fèn)都是使用(yòng)單位提供(gòng)的實踐經(jing)驗，是有一(yī)定代表性(xìng)的，供廣大(da)用戶參考(kao)。歡迎各使(shǐ)用單位提(tí)供安裝使(shǐ)用以及儀(yi)表改進等(děng)方面創造(zao)的經驗，反(fan)映儀表質(zhì)量情況和(hé)其他方面(mian)的意見，使(shǐ)我們改進(jin)提高。
附錄(lu)一:發送器(qì)内“變壓器(qi)效應”
正交(jiao)幹擾訊号(hao)的産生與(yu)消除方法(fa)
正交幹擾(rao)是指相位(wei)上與流量(liàng)訊号差90°的(de)幹擾訊号(hao)。流量訊号(hào)從電極上(shàng)引出(見圖(tú)10)，通過引線(xian)接到轉換(huàn)器(或指.示(shi)儀表)。這樣(yàng)從電極1一(yī)液體内阻(zu)Rg一電極2-引(yǐn)線-轉換器(qi)輸入阻抗(kàng)Rr-引線--電極(ji)1，引成一個(gè)回路，與發(fa)送器主磁(cí)通B交聯，象(xiang)變壓器--匝(zā)次級繞組(zu),感應出-一(yi)個訊号電(diàn)勢，超前于(yú)流量訊号(hao)90°。這便是“變(bian)壓器效應(yīng)”正交幹擾(rao)訊号。
減小(xiao)此幹擾訊(xùn)号的方法(fǎ)如圖11所示(shì)，印刷線路(lu)闆2(或導線(xian))緊貼在發(fā)送器導管(guan)外壁，由電(dian)極3.上的螺(luo)母固定。一(yi)個電極.上(shang)僅有一根(gēn)引線，另一(yī)電極上有(yǒu)二根引線(xiàn)，二根引線(xian)分設在電(dian)極中心線(xiàn)二邊，按到(dao)470歐姆的繞(rao)線電位器(qi)上。在這二(er)根導.線上(shàng)感應出二(èr)個相位相(xiàng)反的感應(ying)電流，此電(diàn)流改變電(diàn)位器滑臂(bi)的位置使(shǐ)之平衡，使(shi)從滑臂引(yǐn)出的正交(jiao)幹擾訊号(hào)調整得很(hěn)小，一般控(kòng)制在0.3毫伏(fú)以内。
附錄(lù)二:利用現(xian)場設備标(biao)定流量的(de)實例
對于(yú)配有EWY型電(dian)位差計(經(jīng)改裝過)的(de)LD型電磁流(liu)量計老産(chǎn)品由于測(ce)量線路的(de)輸入阻抗(kàng)較小(Rr≈3兆歐(ou)),當導電率(lǜ)超過某一(yī)數值時，會(huì)降低流量(liang)訊号而改(gai)變了流量(liang)指示值。我(wo)們也曾用(yong)第六節所(suǒ)述相同的(de)食鹽水，對(dui)LD--25型電磁流(liú)量計老産(chǎn)品做試驗(yàn)，試驗表明(míng)有一定影(yǐng)響，結果示(shi)于圖12。此圖(tu)曲線隻能(néng)定性地看(kàn)總的趨向(xiàng)，不能取作(zuo)修正系數(shu)，因爲電極(jí)大小、管徑(jing)等因素，均(jun)會影響曲(qu)線的數值(zhi)，如用過去(qù)生産的LD型(xing)電磁流量(liang)計老産品(pin)，液體導電(diàn)率影響流(liu)量指示值(zhí)時，有時候(hòu)可以利用(yòng)現場設備(bèi)重新标定(dìng),下面介紹(shào)利用現場(chǎng)設備，實際(ji)使用液體(tǐ)重新标定(dìng)的一個實(shi)例:
某化肥(féi)廠用LD--25型電(diàn)磁流量計(ji)測量濃硫(liú)酸，管道系(xì)統與容器(qì)設備如圖(tu)18所示。流量(liang)計的.上遊(you)有園形容(rong)器3,高出儀(yí)表3米，靠液(yè)體的位能(néng)推動液流(liu)。用鋼卷尺(chi)測出容器(qi)尺寸,每厘(li)米高度h的(de)體積爲66.58升(shēng),酸從泵5定(ding)期打入從(cóng)底部流出(chu)。試驗時二(èr)人同在同(tong)一時間内(nèi)讀取流量(liang)計指示流(liu)量與容器(qi)液體高度(dù)變化△h,求得(dé)流過儀表(biǎo)的實際流(liu)量。假使流(liú)量不穩定(dìng)，流量計指(zhi)示值變動(dòng)或波動較(jiao)大，可以根(gen)據情況每(měi)隔一段時(shí)間(譬如15秒(miǎo)、30秒或1分)讀(du)取一個數(shù)值，計算時(shi)取它們的(de)平均值。用(yòng)硫酸标定(dìng)的流量值(zhi)與在制造(zao)廠用水标(biao)定.的流量(liàng)值進行比(bi)較，根據試(shì)驗結果求(qiú)得的差值(zhí)，調換電位(wei)差計中的(de)平衡訊号(hào)發生器(使(shǐ)用說明書(shū)中圖六之(zhi)4)中的電阻(zǔ)R:(使用說明(míng)書中圖十(shí)六)的阻值(zhi)(用錳銅絲(sī)繞制),再用(yòng)硫酸校驗(yàn)一次，以達(da)到準的确(que)流量指示(shi)值。試驗結(jié)果見表一(yi)。.
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