爲(wei)了減(jian)少污(wu)染，節(jie)水減(jian)排，必(bi)須對(dui)生活(huo)用水(shui)、工業(ye)用✊水(shui)、循環(huan)水以(yi)及排(pai)放的(de)污水(shui)進行(hang)嚴格(ge)的計(ji)量和(he)控制(zhi)。插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)
的測(ce)量在(zai)水資(zi)源實(shi)行總(zong)量控(kong)制、定(ding)額管(guan)理和(he)石油(you)化工(gong)生産(chan)🚶及過(guo)程控(kong)制中(zhong)占有(you)重要(yao)地位(wei)。煤化(hua)工廠(chang)🔞區循(xun)環水(shui)主要(yao)供水(shui)廠，該(gai)廠供(gong)水裝(zhuang)置的(de)運行(hang)正常(chang)與否(fou)對全(quan)廠的(de)生産(chan)及環(huan)保至(zhi)關重(zhong)要。污(wu)水處(chu)理能(neng)力和(he)處理(li)質量(liang)是該(gai)供水(shui)裝置(zhi)的重(zhong)要指(zhi)标，若(ruo)處理(li)能力(li)低則(ze)不能(neng)滿足(zu)全廠(chang)的用(yong)水要(yao)求，若(ruo)處理(li)質量(liang)🆚低則(ze)不能(neng)滿足(zu)排放(fang)要求(qiu)。考察(cha)礦井(jing)水的(de)出水(shui)能力(li)和經(jing)濟效(xiao)㊙️益主(zhu)要考(kao)慮3個(ge)流量(liang)指标(biao)，即礦(kuang)井水(shui)流入(ru)量、澄(cheng)清水(shui)流出(chu)量和(he)污泥(ni)流出(chu)量。考(kao)慮到(dao)性價(jia)比等(deng)🔅因素(su)，筆者(zhe)在Φ250mm以(yi)上的(de)管道(dao)上選(xuan)㊙️用插(cha)入式(shi)電磁(ci)🚶流量(liang)計，并(bing)進行(hang)帶壓(ya)安裝(zhuang)，經近(jin)5個月(yue)運行(hang)試驗(yan)，流量(liang)計應(ying)用效(xiao)果良(liang)好，流(liu)量計(ji)量比(bi)較準(zhun)确。
技(ji)術分(fen)析
插(cha)入式(shi)電磁(ci)流量(liang)計工(gong)作原(yuan)理是(shi)基于(yu)法拉(la)第電(dian)磁感(gan)應定(ding)律♈，測(ce)量流(liu)量時(shi)，液體(ti)流過(guo)垂直(zhi)于流(liu)動方(fang)向的(de)磁🚶♀️場(chang)，感應(ying)出🐆一(yi)個與(yu)平均(jun)流速(su)(體積(ji)流量(liang))成正(zheng)比的(de)電壓(ya)。其感(gan)應電(dian)壓信(xin)号通(tong)過2個(ge)與液(ye)體直(zhi)接接(jie)觸的(de)電極(ji)檢出(chu)，并通(tong)過😄專(zhuan)用電(dian)纜傳(chuan)送至(zhi)智能(neng)變送(song)器，
智(zhi)能變(bian)送器(qi)
根據(ju)電勢(shi)的大(da)小和(he)電磁(ci)流量(liang)數學(xue)模型(xing)進行(hang)運算(suan)，轉👨❤️👨換(huan)成流(liu)量信(xin)号(包(bao)括瞬(shun)時量(liang)和累(lei)計量(liang))進行(hang)現場(chang)顯示(shi)，再将(jiang)流量(liang)标準(zhun)的4—20 MA、1～5VDC信(xin)号輸(shu)出到(dao)流量(liang)二次(ci)儀表(biao)或DCS。
2組(zu)成
插(cha)人式(shi)電磁(ci)流量(liang)計主(zhu)要由(you)傳感(gan)器、智(zhi)能變(bian)送器(qi)和🌈專(zhuan)用電(dian)纜組(zu)成。(1)傳(chuan)感器(qi)由電(dian)極和(he)勵磁(ci)線罔(wang)組成(cheng)，其作(zuo)用是(shi)根🏃♂️據(ju)導電(dian)介質(zhi)(流體(ti))流過(guo)勵磁(ci)線圈(quan)的速(su)度不(bu)同在(zai)電極(ji)上産(chan)生相(xiang)應的(de)感應(ying)電勢(shi)(5—60 mV)。(2)智能(neng)變送(song)器的(de)作用(yong)是将(jiang)傳感(gan)器的(de)感應(ying)電☎️勢(shi)信号(hao)放大(da)，再根(gen)據電(dian)勢流(liu)量數(shu)🐕學模(mo)型和(he)公式(shi)進行(hang)計算(suan)，得出(chu)流量(liang)結果(guo)和标(biao)準流(liu)量信(xin)号。各(ge)種流(liu)量參(can)數的(de)調整(zheng)和标(biao)定參(can)數的(de)設🏃♂️置(zhi)在智(zhi)能變(bian)送📧器(qi)上進(jin)行🙇🏻。(3)專(zhuan)用通(tong)訊電(dian)纜🤟的(de)作用(yong)是傳(chuan)感器(qi)向🌂智(zhi)能變(bian)送器(qi)傳送(song)毫伏(fu)電勢(shi)信号(hao)，智能(neng)變送(song)器向(xiang)勵磁(ci)線圈(quan)提⭐供(gong)振蕩(dang)電壓(ya)。由于(yu)電勢(shi)信号(hao)是5—60 mV的(de)弱信(xin)号，勵(li)磁信(xin)号是(shi)高頻(pin)低幅(fu)值的(de)振蕩(dang)信号(hao)，所以(yi)電纜(lan)要充(chong)分考(kao)慮屏(ping)蔽性(xing)和抗(kang)幹擾(rao)性💯。電(dian)纜🈲的(de)長度(du)和截(jie)面積(ji)成正(zheng)比🚩，和(he)介質(zhi)的電(dian)導成(cheng)正比(bi)，導電(dian)特性(xing)越強(qiang)傳送(song)距離(li)越遠(yuan)，一般(ban)傳送(song)距離(li)爲20一(yi)500 m。
3．1保證(zheng)足夠(gou)直管(guan)段
流(liu)體在(zai)方向(xiang)、管徑(jing)以及(ji)閥門(men)開度(du)變化(hua)時，會(hui)産生(sheng)渦流(liu)和📱流(liu)場畸(ji)變，這(zhe)樣會(hui)對傳(chuan)感器(qi)電極(ji)的測(ce)量産(chan)生影(ying)響，從(cong)而影(ying)響儀(yi)表的(de)精度(du)。所以(yi)要盡(jin)可能(neng)地離(li)開🚶彎(wan)管、手(shou)閥、調(diao)節🛀閥(fa)等部(bu)件一(yi)定距(ju)離，直(zhi)🌂管段(duan)的具(ju)體要(yao)求見(jian)表l。表(biao)中，D表(biao)示管(guan)道通(tong)徑，L表(biao)示傳(chuan)感🧑🏾🤝🧑🏼器(qi)到閥(fa)門或(huo)彎頭(tou)等部(bu)件的(de)距離(li)。
3．2保證(zheng)流體(ti)與傳(chuan)感器(qi)磁場(chang)的垂(chui)直度(du)
在管(guan)道開(kai)孔安(an)裝取(qu)壓短(duan)管時(shi)，焊接(jie)取壓(ya)短管(guan)應注(zhu)意垂(chui)❄️直方(fang)向，要(yao)求焊(han)接後(hou)短管(guan)軸線(xian)與管(guan)道軸(zhou)線夾(jia)角爲(wei)90。，且法(fa)☀️蘭短(duan)🔞管連(lian)♍接的(de)延長(zhang)線垂(chui)直通(tong)過管(guan)道橫(heng)截面(mian)的圓(yuan)心，這(zhe)樣能(neng)保證(zheng)流體(ti)與磁(ci)場垂(chui)直，見(jian)圖1。
爲了(le)保障(zhang)測量(liang)精度(du)，傳感(gan)器應(ying)避免(mian)在容(rong)易産(chan)生真(zhen)空🥰、氣(qi)體、渦(wo)流等(deng)地方(fang)安裝(zhuang)。傳感(gan)器與(yu)智能(neng)變送(song)器之(zhi)✨間的(de)通訊(xun)電纜(lan)要避(bi)開電(dian)動機(ji)等強(qiang)電設(she)備。建(jian)議安(an)裝在(zai)圖2一(yi)圖5所(suo)🤞示位(wei)置。
3．4保(bao)證良(liang)好的(de)接地(di)
傳感(gan)器輸(shu)出信(xin)号的(de)接地(di)點應(ying)與被(bei)測介(jie)質電(dian)氣連(lian)接。當(dang)💞流體(ti)切割(ge)磁力(li)線産(chan)生流(liu)量信(xin)号時(shi)，以流(liu)體本(ben)身作(zuo)爲0電(dian)位，一(yi)個電(dian)極上(shang)産生(sheng)正電(dian)勢，另(ling)一個(ge)電極(ji)上産(chan)生負(fu)電勢(shi)，不斷(duan)交替(ti)變化(hua)。因此(ci)，轉換(huan)器輸(shu)入端(duan)中點(dian)(信号(hao)🈲電纜(lan)屏蔽(bi)層)必(bi)須與(yu)流體(ti)共處(chu)于0電(dian)位且(qie)導通(tong)，這樣(yang)才👄能(neng)構成(cheng)對稱(cheng)的輸(shu)入回(hui)路🤩。轉(zhuan)換器(qi)的輸(shu)入端(duan)中點(dian)通☁️過(guo)傳感(gan)器輸(shu)出信(xin)号的(de)接地(di)點與(yu)被測(ce)流體(ti)電氣(qi)連通(tong)。由于(yu)傳感(gan)器的(de)輸出(chu)信号(hao)很小(xiao)，隻有(you)⛹🏻♀️幾毫(hao)伏，爲(wei)了提(ti)高儀(yi)表抗(kang)幹擾(rao)能力(li)，輸🐉入(ru)回路(lu)中的(de)0電位(wei)必須(xu)接地(di)。由于(yu)一般(ban)金屬(shu)管道(dao)都與(yu)大地(di)連通(tong)🧡，流動(dong)介質(zhi)通過(guo)金屬(shu)管道(dao)與大(da)地電(dian)氣連(lian)🔆接，所(suo)以并(bing)不要(yao)求電(dian)磁流(liu)量計(ji)單獨(du)⭕設㊙️置(zhi)接地(di)裝置(zhi)，尤其(qi)是小(xiao)口徑(jing)電磁(ci)流量(liang)傳感(gan)器。如(ru)果是(shi)🌏非金(jin)屬管(guan)道，就(jiu)一定(ding)要和(he)單獨(du)的接(jie)地線(xian)連接(jie)。
3．5保證(zheng)傳感(gan)器正(zheng)确的(de)插入(ru)深度(du)
由于(yu)流體(ti)在管(guan)道中(zhong)的層(ceng)流現(xian)象，靠(kao)近管(guan)壁的(de)流體(ti)流速(su)較慢(man)，靠近(jin)管道(dao)中心(xin)的流(liu)體流(liu)速較(jiao)快，根(gen)據計(ji)算管(guan)道的(de)D／8處最(zui)接近(jin)流體(ti)的平(ping)均速(su)度。安(an)裝時(shi)要計(ji)算管(guan)道的(de)壁厚(hou)和法(fa)蘭管(guan)嘴的(de)長度(du)，确保(bao)傳感(gan)器的(de)電極(ji)插深(shen)在D／8位(wei)置。不(bu)😍過也(ye)不是(shi)所有(you)的插(cha)入式(shi)流量(liang)🔅計傳(chuan)感器(qi)都安(an)裝在(zai)管道(dao)的D／8位(wei)置，也(ye)有少(shao)數安(an)裝在(zai)🏃♂️管道(dao)的D／2位(wei)置，安(an)裝前(qian)一定(ding)要認(ren)🌈真研(yan)究安(an)裝說(shuo)明。
結(jie)束語(yu)
插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)比較(jiao)适合(he)大口(kou)徑管(guan)道安(an)裝。犯(fan)50 mm以💘上(shang)的🚩管(guan)✔️道上(shang)應用(yong)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)量計(ji)比法(fa)蘭式(shi)電磁(ci)流量(liang)計性(xing)價比(bi)好，且(qie)管徑(jing)越大(da)性價(jia)比越(yue)明顯(xian)。其最(zui)顯著(zhe)的特(te)點就(jiu)是能(neng)帶壓(ya)安裝(zhuang)，管壁(bi)的厚(hou)薄對(dui)其基(ji)本沒(mei)📞有影(ying)響，但(dan)是其(qi)安裝(zhuang)技術(shu)比較(jiao)複雜(za)，如果(guo)🤟安裝(zhuang)不當(dang)會☂️産(chan)生較(jiao)大的(de)誤差(cha)，根據(ju)使用(yong)經驗(yan)在不(bu)允許(xu)停工(gong)和🔴較(jiao)大口(kou)徑管(guan)道上(shang)安裝(zhuang)插入(ru)式電(dian)磁流(liu)💛量計(ji)應該(gai)是一(yi)種經(jing)濟可(ke)行的(de)選擇(ze)。