[摘要(yao)]流量儀表是(shi)能源計量儀(yí)表的重要組(zu)成部分,合理(lǐ)地選用流量(liàng)儀表是計量(liang)正确的可靠(kào)保證。文🤞章介(jie)㊙️紹了電磁流(liú)量計
的基本(ben)原理、特點以(yǐ)及安裝使用(yong)。電磁流量計(ji)用來檢測水(shuǐ)流量,有效地(di)克服了傳統(tong)孔闆、差壓流(liu)量計計量的(de)缺陷。它📐的測(ce)量範圍度大(da),響應快,計量(liang)數據正确,給(gei)操作工提供(gòng)了操作依據(ju)。
制氧機組冷(leng)卻供水系統(tǒng)距離控制室(shì)較遠,均爲無(wú)❌人值守。由🔱于(yú)原檢測裝置(zhì)的缺陷,數據(jù)顯示不能正(zheng)确地⛹🏻♀️反映蓄(xù)水池的✌️供水(shuǐ)量,因而不能(neng)監視蓄水池(chí)水滿溢和缺(que)水的情況,全(quan)靠工人巡.回(hui)檢查。常常出(chū)現低水位和(hé)水滿溢的情(qíng)況,不能及時(shi)補水或斷水(shuǐ)㊙️,對生産不利(li),同時也造成(chéng)🤞了水資源的(de)浪費。我們在(zài)供水計量檢(jian)測😘過程中,采(cǎi)用電磁流量(liàng)計對原孔闆(pan)、差壓測量系(xì)統裝置進行(hang)了改造,克服(fu)了原孔闆流(liú)量計的缺陷(xiàn),解決了孔闆(pǎn)測量範圍度(dù)小的難題,以(yi)及差壓傳感(gan)器正、負引☀️壓(ya)管内容易聚(jù)集氣泡所造(zao)💘成的計量誤(wu)差問題。同時(shi)🐕将流量信号(hao)接到PKS系統上(shang)🌈,爲計量管理(lǐ)部門和操作(zuo)工🍓提供了正(zhèng)确的計量統(tǒng)計數🙇🏻據和正(zhèng)确的操作依(yi)♌據,解決了原(yuán)裝置測量數(shù)據長期計量(liàng)不準的難題(ti),也避免了水(shui)資源的浪費(fei)。
1基本原理
電(dian)磁流量計的(de)基本原理是(shi)以法拉第電(diàn)磁感應定✏️律(lü)🔴爲基礎,即導(dao)體在磁場中(zhong)作切割磁力(lì)線運動時🌈,在(zài)其兩端産生(shēng)感應電動勢(shì)。該原理用于(yú)測量管道内(nei)流動的導電(diàn)性流體👣。導電(dian)性液體在垂(chui)直于磁場的(de)非磁性測量(liang)管道内流動(dong),并且流體流(liú)動的方向☁️與(yu)磁場方向相(xiàng)垂直(見圖1),産(chan)生與流量成(chéng)比例的感應(ying)電勢,流體中(zhong)産生的感應(yīng)電動勢被位(wei)于管子徑向(xiang)兩端的一對(duì)電極拾取👈,該(gai)信号電壓Up與(yǔ)磁場強度B、電(dian)極間距離D和(he)平均流速。成(chéng)正比。磁場強(qiáng)度B和電極✨距(jù)離D是常數,所(suǒ)以信号電壓(yā)與平均流速(sù)v成正比。計算(suàn)公式如下:
根(gen)據體積流量(liang)的計算公式(shi)表明,信号電(diàn)壓UE與平均🥰流(liú)速ʋ成線形🤞正(zheng)比。隻要測得(dé)液體的流速(sù),就可測得液(ye)體的流✂️量,即(ji):
在信号轉換(huan)器中該感應(ying)信号電壓被(bei)變換成可編(bian)程的模拟🔴和(hé)數字輸出信(xìn)号送出。
2特點(diǎn)及應用
(1)由于(yú)測量導管内(nèi)部無可動元(yuan)件和阻流體(tǐ),幾乎沒有壓(ya)力損失,所以(yi)反應十分靈(líng)敏。
(2)測量導塗(tu)層或襯裏可(kě)解決腐蝕性(xìng)介質流量的(de)測量,檢測過(guò)程💋中不受被(bei)測量介質的(de)溫度、壓力、密(mi)度、粘度以及(ji)👈流動狀态等(děng)變化的影響(xiang),沒有測量滞(zhì)後現象。
(3)測量(liang)範圍寬,最高(gao)可達100:1,一般爲(wèi)10:1,流速一般可(kě)達1~6m3/s。測量管♌徑(jìng)🔴範圍可從2mm到(dao)2400mm。
(4)測量感應電(dian)動勢與流量(liàng)成線性關系(xì),流體的體積(jī)流量與🌐介質(zhi)的物性(如溫(wen)度、壓力、密度(du)、粘度等)流動(dong)狀态無關。
電(diàn)磁流量計也(ye)有其局限性(xìng)不足之處,就(jiu)是使用溫度(du)和壓力不能(neng)太高,溫度-般(ban)不超過120℃,壓力(li)一般不要👈超(chāo)過1.6MPa。應用範圍(wéi)有限,不能用(yòng)來測量氣體(ti)等非導電🌍流(liú)體的流量。
由(yóu)于電磁流量(liang)計用于導電(diàn)液體的流量(liang)測量有其🧑🏽🤝🧑🏻優(you)越性,且線性(xing)好,穩定、可靠(kao),電信号适宜(yí)于遠距離傳(chuan)輸✂️,且安裝維(wéi)護方便,前景(jǐng)廣闊。
3設計選(xuan)型及安裝
3.1設(shè)計選型
原計(ji)量檢測爲節(jie)流式孔闆、差(chà)壓檢測裝置(zhì),我們對🈲其計(ji)量數據檢測(cè)不準的情況(kuàng)進行了分析(xī),主要有兩個(ge)方面的因素(sù)造成,-是孔闆(pǎn)的測量範圍(wéi)度不夠🌈。孔闆(pǎn)設計常用流(liú)量爲15~20m3/h,實際使(shi)用中最小流(liu)量爲7m3/h,最大流(liu)量50m3/h,在小流量(liàng)和大流量時(shi)👈都會出現較(jiào)大誤差;二是(shi)流體有氣泡(pao)。供水系統的(de)供水管👉道爲(wei)DN100mm,最大流✉️量可(kě)以達到240m3/h,出🧑🏾🤝🧑🏼水(shuǐ)口爲敞放式(shì)排水,常常處(chu)于非滿👉管狀(zhuàng)态,以及由于(yú)供水設備或(huo)管道安裝等(deng)方面的因素(su),存在不正常(cháng)節👨❤️👨流的現象(xiang),常常有氣泡(pao)聚集在傳感(gǎn)器的正、負壓(yā)室内,造成測(cè)量數據嚴重(zhòng)偏差。
根據機(jī)組供水系統(tǒng)的情況和測(ce)量裝置的可(ke)适用性、可靠(kào)性以😘及現場(chang)環境等情況(kuang),我們選擇了(le)DE43F一體型電磁(ci)流量計對原(yuán)測量裝置進(jìn)行換型改造(zào)。電磁流量計(ji)的測量範圍(wei)寬,響應快,不(bu)受溫度、壓力(li)變化的影響(xiǎng),安裝方便,可(kě)滿足供水系(xì)統檢測計量(liàng)的需要。
根據(ju)工藝方面提(ti)出的參數,供(gong)水量的常用(yòng)流量在🐇12~15m3/h之間(jian),最小水流量(liang)7m3/h,最大水流量(liàng)可達50m3/h,水壓力(li)在0.2~0.3MPa之間㊙️(閥前(qian)壓力),水溫度(du)爲常溫。在設(shè)計時,電磁流(liu)量計的管道(dào)口🐇徑選擇了(le)DN50mm的管😍道,最大(dà)🌈流量爲60m3/h,這樣(yang)既節約♈了成(cheng)本,又滿足了(le)日🍉常供水計(jì)量的需要。
3.2安(ān)裝
電磁流量(liang)計的正确安(ān)裝對其正常(cháng)運行極爲重(zhong)要,電磁流量(liàng)計的安裝環(huan)境和安裝位(wei)置亦關系到(dao)計量的🏃♀️正确(que),可靠。按照電(diàn)磁流量計的(de)安裝要求,安(ān)裝🏃♀️方向或⚽水(shui)平或垂直、傾(qing)斜均可🏃🏻♂️,不受(shou)限😍制。本裝置(zhi)采用了水平(ping)安裝,并保證(zhèng)了流量計上(shàng)遊管道直管(guan)段大于5D(實際(ji)達12D),下遊管道(dào)直管段大于(yú)3D(實際達10D)要求(qiu)。
傳感器安裝(zhuāng)處應具有-定(ding)背壓,否則傳(chuan)感器出口直(zhí)🌍接排空易造(zao)成測量管内(nèi)液體非滿管(guan),爲不良的安(ān)🧑🏾🤝🧑🏼裝位🛀置,應予(yu)以避免,因此(cǐ)在出水管道(dào)的安裝上考(kao)🚩慮了一💰段向(xiàng)上傾斜的安(an)裝位🧑🏾🤝🧑🏼置見圖(tu)2,使電磁流量(liang)計的安裝位(wèi)置始終位于(yu)出口管道下(xià)方♊,保證液體(ti)在任何時候(hou)🏃♀️都能夠充滿(mǎn)測量管道,避(bì)免了測量誤(wu)差,滿足了必(bi)👈要.的安裝要(yào)求。管道采用(yòng)了法蘭連接(jiē),便于安裝、檢(jian)修維護方便(biàn)。
電磁流量計(jì)安裝在一根(gen)DN50mm的管道上,原(yuán)供水管爲φ108mm,将(jiāng)其作爲旁通(tong)用途。正常情(qing)況時,打開V1、V3閥(fa),關閉V2閥,補充(chong)水通過電磁(ci)流❤️量計計量(liang)後向蓄水池(chí)供水。當電磁(cí)流量計故障(zhang)或者檢修♌時(shí),關閉V3閥,打開(kai)V1、V2閥向蓄水池(chi)供水,以保證(zheng)生産不受影(ying)響,還可以方(fāng)便電磁流量(liàng)計的零點校(xiào)驗。安裝示意(yi)圖見圖3。
由于(yu)電磁流量計(ji)安裝在露天(tiān)現場,考慮到(dao)現場的環境(jìng)以及安全,電(diàn)磁流量計的(de)供電采用了(le)DC.24V電源,由泵站(zhàn)儀表櫃内的(de)穩❌壓電源供(gong)給。
電氣連接(jiē)見原理框圖(tú)4。電磁流量計(ji)将拾取的流(liu)量信号❗,通過(guo)轉換和運算(suan)處理,轉換成(cheng)标準的電流(liú)信🧡号,送到泵(beng)👈站儀💁表櫃的(de)二次儀表(數(shù)顯控制儀WPS-80型(xing)).上顯示,同時(shi)将其數據傳(chuan)輸到機組控(kong)制㊙️室的DCS--PKS系統(tong)上,通過監視(shi)畫面可監測(cè)供水量的瞬(shun)時流量和累(lèi)計流量,操作(zuo)工即可根據(ju)其顯示數據(ju)調節供水量(liang)。
4幹擾與接地(dì)
電磁流量計(ji)是基于導電(dian)性流體在磁(ci)場中運動所(suǒ)産生的感🍉應(ying)電動勢來推(tuī)算流體流量(liang)的測量儀表(biao)👨❤️👨,其基❤️本工作(zuo)原理是電磁(ci)感應定律。因(yin)此電磁耦合(hé)、靜電感應是(shì)電磁流量計(ji)幹擾噪聲的(de)首要來源,在(zai)管線上存在(zai)雜.散電壓幹(gàn)擾。爲🏃♀️了保證(zhèng)液⛷️體與地同(tóng)電位,避免液(ye)體與.地有電(diàn)位差以及因(yīn)空間電磁幹(gàn)擾而造成的(de)測🈲量誤差,所(suo)以,對接地做(zuo)了嚴格的要(yào)求。本裝置與(yǔ)管道爲固定(dìng)法蘭連接,固(gù)定法蘭和管(guan)道以及流量(liàng)傳感器‼️均用(yong)2.5mm2的銅芯線作(zuo)了良好的接(jiē)👅地見圖5。
經檢(jian)測,該裝置的(de)接地電阻爲(wei)8.2Ω,(安裝要求小(xiao)于100Ω),除了将傳(chuan)感器接地外(wài),還用銅線跨(kuà)接在管道的(de)兩法蘭上,保(bǎo)證了接地👄牢(láo)固、可靠,減少(shao)了電磁耦合(hé)、靜電感應引(yin)起的幹擾。空(kōng)間電磁幹擾(rǎo)-般經過電纜(lǎn)引人,我們采(cai)用了單層屏(píng)蔽信号電纜(lǎn)予以保護,同(tong)時,由于該電(diàn)磁流量計爲(wèi)--體型(其😄傳感(gǎn)器和轉換器(qi)組裝在🌍一起(qi)),縮短了信号(hao)線與激磁線(xiàn)❤️的長度并且(qiě)隐蔽在儀表(biao)内部,也減少(shǎo)🈲了信号㊙️衰減(jiǎn)和空間電磁(ci)波的噪聲侵(qin)人,保證了測(cè)量⛱️數據的正(zhèng)确、可靠🈚。實際(jì)使用運行中(zhong),定期用萬用(yòng)表檢查兩電(dian)極與地端的(de)絕緣電阻。
5校(xiao)驗檢查
(1)系統(tǒng)零位檢查
當(dāng)系統安裝完(wán)成後,按照廠(chǎng)家要求做了(le)系統零點校(xiào)驗。電磁流量(liang)計系統零點(dian)的校驗可用(yòng)手動和自動(dong)兩種方式進(jìn)行。檢查時,流(liu)量傳感器的(de)流體應處于(yú)絕對靜止,同(tóng)時保證流量(liàng)傳感器測量(liàng)管内充滿液(ye)體,然後🍓對systemzero(系(xi)統零✨位)參數(shù)進行手動或(huò)自動零位⛹🏻♀️調(diao)整,用“ENTER"鍵選擇(zé)參數,用ARROWA鍵選(xuǎn)擇方式(手動(dong)或自動),這✨裏(li)選擇自動🔞(automatic),按(an)ENTER啓動程序。在(zai)調整中,顯示(shì)器上從255至實(shí)際“0”值的💛倒計(ji)數,過程約🐇20s完(wán)成,在實際操(cao)作中該過程(cheng)進行兩次。
(2)量(liang)程檢查
根據(jù)該電磁流量(liang)計的生産廠(chǎng)家說明書說(shuō)明,量程的校(xiào)驗在🚩流💃🏻量計(jì)出廠前有專(zhuān)門的稱重實(shi)驗裝置進行(hang)了校準,我們(men)在使用中隻(zhī)對其量程值(zhi)進行了确認(rèn),以及對相👅關(guān)參數✍️的設定(dìng)作了檢查。
6電(diàn)磁流量計的(de)可靠性及維(wéi)護
提高電磁(ci)流量計的可(ke)靠性,就是盡(jin)可能的減少(shao)和消除故障(zhàng)。而實際上故(gù)障是多樣的(de),有的是儀表(biao)線路、電✨氣以(yǐ)♍及環境因素(su)引起的;有的(de)是系統中元(yuan)件,元件/組件(jiàn)組合因素造(zao)成的;有的是(shi)安裝不規範(fan)造成的。還有(you)流體介質的(de)導電性能、或(huò)水中帶有大(dà)量㊙️空氣等,均(jun)會影響測量(liàng)計量的正确(que)可靠。有些故(gu)障通過調整(zhěng)可❓以解決,有(yǒu)些故障則需(xū)要在使用中(zhōng)通⭕過有效的(de)維護管理來(lai)解決。
與其它(tā)儀控設備一(yi)樣,爲保證電(diàn)磁流量計的(de)可靠性🌐,除了(le)在規定的條(tiáo)件下運行外(wài),需要維護人(rén)員加強專業(ye)知識的☀️掌握(wo),還需要加強(qiang)初期的維護(hù)。大部分儀表(biǎo)設備的故障(zhang)均在運行初(chū)期較高,要勤(qin)觀察🚶,勤巡、點(dian)檢,發現問題(tí),随時處理和(he)報告。還應作(zuò)好其運行數(shù)據的管理,作(zuò)爲一種新型(xing)儀表的應用(yong),應加強對其(qí)進行跟蹤,作(zuo)好曆史記🌐錄(lù),便于對其掌(zhang)握及推廣”應(ying)用。
7結束語
流(liú)量計量是企(qi)業能源消耗(hào)的計算工具(jù),是企業生産(chǎn)過程🛀中重要(yào)參數之--。流量(liang)計量儀表得(de)到了越來越(yuè)多的應用,随(suí)着科學技術(shu)的飛速發展(zhan),人們對精度(dù)高、可靠性好(hǎo)、智能化儀表(biao)日益青睐💋。選(xuan)用的電磁流(liu)量計體現了(le)安裝方便,測(ce)量♻️數據直觀(guān)可靠,易于操(cāo)作等特點,給(gei)計量部門提(tí)供了正确真(zhēn)實的數據,爲(wèi)節約能源提(ti)供了依據,起(qǐ)到了良好的(de)效果,有較好(hao)的推廣前景(jing)。
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