摘要：浮選(xuan)是洗煤廠(chang)生産的關(guan)鍵環節，浮(fu)選效果的(de)好壞直接(jie)🌂關系到精(jing)煤産率。爲(wei)了解決浮(fu)選過程中(zhong)💃入料煤泥(ni)水流量難(nan)以實時監(jian)測影響浮(fu)選自動加(jia)藥系統正(zheng)常運行的(de)問題，并針(zhen)對一些選(xuan)煤廠管路(lu)老舊、管徑(jing)較大難以(yi)改造、結合(he)性價比等(deng)因素，選用(yong)智能型插(cha)入電磁流(liu)量計 進行(hang)入料煤泥(ni)水流量的(de)測量，測量(liang)精度能達(da)到要求，爲(wei)浮✌️選自動(dong)加藥系統(tong)的正常運(yun)行提供正(zheng)确數據。
　　電(dian)磁流量計(ji) 是一種測(ce)量精度高(gao)、應用範圍(wei)廣的流量(liang)儀表，随着(zhe)💛現代化工(gong)業的不斷(duan)發展，傳統(tong)的管段式(shi)電磁流量(liang)計在浮選(xuan)煤泥水工(gong)業現場進(jin)行流量測(ce)量時出現(xian)了一些應(ying)用瓶頸，主(zhu)要有以下(xia)兩點：
（1）傳統(tong)的管段式(shi)電磁流量(liang)計雖然精(jing)度很高，但(dan)其制造🏒成(cheng)本也🌈高，在(zai)浮選煤泥(ni)水大直徑(jing)管道流量(liang)測量現場(chang)不需要這(zhe)麽高😄的精(jing)度，而且浮(fu)選煤泥水(shui)管道一般(ban)直♊徑都比(bi)較大,其制(zhi)造成本将(jiang)會更高。
（2）傳(chuan)統的管段(duan)式電磁流(liu)量計與管(guan)道爲法蘭(lan)連接，一些(xie)選💃煤廠浮(fu)選煤泥水(shui)管道較老(lao)舊，安裝時(shi)需要截斷(duan)管道焊接(jie)法蘭，這一(yi)過程可能(neng)會對管道(dao)造成較大(da)損傷，而且(qie)傳統的管(guan)段式電🧡磁(ci)流量計隻(zhi)能在管道(dao)内沒有流(liu)體時才能(neng)安裝、拆卸(xie)儀表，這将(jiang)會影響精(jing)煤生産，也(ye)勢必會提(ti)高檢修費(fei)用。插入式(shi)電磁流🔴量(liang)計是從傳(chuan)統的管段(duan)式電磁流(liu)量計演變(bian)過來的🆚，其(qi)設計原理(li)相同，但由(you)于其傳感(gan)器結構的(de)特點使它(ta)在大直徑(jing)管道流💰量(liang)測量時有(you)明顯的優(you)點，制造成(cheng)本低，其密(mi)封結構可(ke)已實現不(bu)停水在線(xian)安裝，現場(chang)安裝時無(wu)須截斷管(guan)道，易于拆(chai)卸維修，對(dui)測量較👣粗(cu)管道的入(ru)料煤泥水(shui)流量有很(hen)大的優勢(shi)。
1浮選自動(dong)加藥系統(tong)原理
　　浮選(xuan)是選煤廠(chang)生産過程(cheng)中的一個(ge)重要環節(jie)，在整❌個生(sheng)産過程中(zhong)扮演着重(zhong)要角色。根(gen)據公式G（試(shi)劑加💯藥量(liang)）=K（加藥系數(shu)）×M(幹煤📧泥質(zhi)量)和M(幹煤(mei)泥質量）=L(煤(mei)泥水流量(liang))×C(煤🏃🏻‍♂️泥水濃(nong)🌐度)可知，若(ruo)要獲得浮(fu)選中精密(mi)藥劑✨泵的(de)加藥量首(shou)先要得到(dao)煤泥水中(zhong)幹煤泥質(zhi)量，所🛀🏻以要(yao)測定各🐅個(ge)管道中煤(mei)泥水流量(liang)和煤泥水(shui)濃度。通過(guo)對田莊選(xuan)煤廠的煤(mei)種和所選(xuan)用的藥劑(ji)進行💁分析(xi)，爲了保障(zhang)品質和回(hui)收率，由中(zhong)煤科工集(ji)團唐山研(yan)究院研發(fa)的浮✊選自(zi)動加藥系(xi)統根據對(dui)入料煤泥(ni)水濃度和(he)流量的監(jian)測，計算出(chu)實時幹煤(mei)泥質量，然(ran)後計算出(chu)藥🏃🏻‍♂️劑用量(liang)并由精密(mi)藥劑泵加(jia)藥。
　　系統在(zai)電腦端實(shi)時顯示工(gong)藝各種參(can)數，直觀地(di)顯📐示監🏃‍♂️測(ce)的各個參(can)數和自動(dong)加藥系統(tong)的運行情(qing)況。該系統(tong)還♍可以生(sheng)成🌈生産信(xin)息曆史曲(qu)線，通過查(cha)詢📞生産數(shu)據，方便生(sheng)産技術人(ren)員進行分(fen)♉析研究微(wei)調加藥系(xi)數K，使生産(chan)效🧑🏽‍🤝‍🧑🏻率達到(dao)更高。
2插入(ru)式電磁流(liu)量計的設(she)計原理
　　插(cha)入式電磁(ci)流量計的(de)工作原理(li)是基于法(fa)拉第電磁(ci)感應定☁️律(lü)(圖1)，其可以(yi)測量管道(dao)内導電性(xing)液體的😘體(ti)積流量🈲。流(liu)量計有一(yi)個用絕緣(yuan)材料制成(cheng)的護套，内(nei)裝有線圈(quan)、鐵芯和磁(ci)轭，護套的(de)側面裝有(you)兩隻電極(ji)。勵磁線圈(quan)由三值方(fang)波勵磁脈(mo)沖勵時，将(jiang)産生一⛱️磁(ci)通密度爲(wei)B的工作磁(ci)場。當導電(dian)流體以流(liu)速V通過裝(zhuang)有一對間(jian)距爲L的測(ce)量電極且(qie)内徑爲D的(de)管道時，這(zhe)對電極将(jiang)會産生同(tong)時垂直于(yu)磁場方向(xiang)和液體流(liu)動方向的(de)感應電動(dong)勢E。感應出(chu)的電❌動勢(shi)E正比于☔磁(ci)通密度B與(yu)平均流速(su)V的乘積：E=BLV。電(dian)動勢E(流量(liang)信号)由電(dian)極檢出并(bing)通過屏蔽(bi)電🤞纜送到(dao)轉換器🤩内(nei)參與運算(suan)得出管道(dao)内的實際(ji)流速V，再根(gen)據即可求(qiu)出實際體(ti)積流量。
 
3插(cha)入式電磁(ci)流量計硬(ying)件電路分(fen)析
　　整個硬(ying)件電路（圖(tu)2）包括電源(yuan)部分、勵磁(ci)電路部分(fen)、信号放大(da)采集處理(li)部分及輸(shu)入輸出顯(xian)示部分。其(qi)中🥰影響流(liu)量💔計測量(liang)精度的主(zhu)要是勵磁(ci)電路部分(fen)和🍓信号放(fang)大采集處(chu)理部☔分。
 
　　勵磁電(dian)路采用低(di)頻三值矩(ju)形波勵磁(ci)（圖3），這種勵(li)磁方式既(ji)可以大幅(fu)減小由直(zhi)流勵磁時(shi)産生的電(dian)極極化效(xiao)應，也可🐪以(yi)克服正🌍弦(xian)波勵磁産(chan)生的正交(jiao)幹擾的影(ying)🔱響，同時，低(di)頻三值矩(ju)形波勵磁(ci)♈比低頻矩(ju)形🌏波勵磁(ci)有更低的(de)勵磁功率(lü)，而且還可(ke)以在零值(zhi)勵🏒磁時進(jin)行零🌍點自(zi)動補償🐆，穩(wen)定流量計(ji)的零點。
 
　　雖(sui)然插入式(shi)電磁流量(liang)計采用低(di)頻三值矩(ju)形波勵磁(ci)時它的極(ji)化現象和(he)正交幹擾(rao)較弱，但也(ye)不能從根(gen)本上完㊙️全(quan)消除，再加(jia)上⚽感應電(dian)動勢在信(xin)号線傳輸(shu)過程中信(xin)号線也會(hui)在空間磁(ci)場的作用(yong)下産生幹(gan)擾信号，所(suo)以實際測(ce)量得到的(de)電壓信号(hao)是有用信(xin)号與各種(zhong)幹擾信号(hao)的“組合”，它(ta)不僅包含(han)流速信号(hao)也包含各(ge)種幹擾信(xin)号。
　　插入式(shi)電磁流量(liang)計兩個電(dian)極上實際(ji)測量得到(dao)的電壓信(xin)号📧可以用(yong)以下的信(xin)号模型來(lai)表示。即
 
　　微(wei)分幹擾和(he)同相幹擾(rao)會随着磁(ci)場的穩定(ding)而快速消(xiao)失；共模幹(gan)💯擾和串模(mo)幹擾會造(zao)成插入式(shi)電磁流量(liang)計零點漂(piao)移，傳輸信(xin)号線采用(yong)屏蔽線，确(que)保儀表接(jie)地良好可(ke)大幅度減(jian)弱其影響(xiang)；電化學幹(gan)擾主要是(shi)電極表面(mian)的極化現(xian)象會造❓成(cheng)插入式電(dian)磁流量計(ji)零點不穩(wen)☂️，提高勵磁(ci)頻率可以(yi)減小其影(ying)響。觀察🌐管(guan)道流體流(liu)速在5m/s左右(you)時感應信(xin)号（圖4），可以(yi)發現除去(qu)毛刺感應(ying)信号幅值(zhi)可達25mV,但其(qi)中有用信(xin)号的幅值(zhi)在0.5mV左右，所(suo)以信号放(fang)大采集過(guo)程中要☂️進(jin)行濾波。參(can)照勵磁🌈方(fang)式，分析流(liu)速信号電(dian)壓的基本(ben)特征，以下(xia)從信号放(fang)大采集處(chu)理部分對(dui)流速信号(hao)能夠有🌍效(xiao)地、針對性(xing)地放大、處(chu)理和濾除(chu)雜波進行(hang)分析。
 
　　前置(zhi)放大電路(lu)（圖5）采用儀(yi)表放大器(qi)進行放大(da)，儀表放大(da)器前端是(shi)RFI濾波器，濾(lü)除衰減大(da)部分幹擾(rao)信号，R1爲精(jing)密電阻，确(que)保放大倍(bei)數穩定。二(er)極管D1、D2可以(yi)限制輸入(ru)信号的大(da)小，避免誤(wu)接線造成(cheng)損🈲壞。
 
　　一款(kuan)低成本、寬(kuan)電源電壓(ya)範圍儀表(biao)放大器，該(gai)儀表放大(da)器具有超(chao)高輸入阻(zu)抗、高共模(mo)抑制比、低(di)噪聲、低線(xian)性誤差、低(di)☀️輸出阻抗(kang)的優點，查(cha)看芯片手(shou)冊可以得(de)到㊙️。信号放(fang)大電路💃🏻（圖(tu)6）采用運算(suan)放大器TLC2262，TLC2262是(shi)TI公司雙路(lu)運算放大(da)器可以達(da)到軌對軌(gui)輸出的性(xing)能，電阻R2、R4爲(wei)精密電阻(zu)，确保放大(da)倍數穩定(ding)，R24和C31組成一(yi)個低通濾(lü)波器。
 
 
注：實(shi)際放大25倍(bei)，共模抑制(zhi)比爲20000倍,液(ye)體電導率(lü)≧25uS/cm，信号内阻(zu)一👉般小于(yu)400kΩ；誤差小于(yu)0.05%；溫漂小于(yu)0.01。
　　由低通濾(lü)波器進行(hang)衰減并濾(lü)除部分雜(za)波後的信(xin)号❓SIGN（圖7）經模(mo)😄拟開關進(jin)入精密ADC進(jin)行AD轉換輸(shu)入單片機(ji)。可以🎯發現(xian)，此時的信(xin)号與勵磁(ci)波形已經(jing)十分相似(si)㊙️，信号高低(di)處已經十(shi)分平滑，可(ke)以進行AD轉(zhuan)換。
 
 
4插入式(shi)電磁流量(liang)計的測量(liang)精度
　　插入(ru)式電磁流(liu)量計适用(yong)于DN150～DN2000的管道(dao)，其測量精(jing)度達到⛱️1.0級(ji)，圖8是此次(ci)應用的插(cha)入式電磁(ci)流量計的(de)檢定記錄(lu)表，經檢定(ding)後各點誤(wu)差均在1%以(yi)内，隻要安(an)裝條件符(fu)合規定，儀(yi)表的正确(que)度是㊙️有保(bao)障✊的。
5結語(yu)
　　插入式電(dian)磁流量計(ji)安裝簡單(dan)、老舊管道(dao)改造方便(bian)，應用在浮(fu)選自動加(jia)藥系統其(qi)測量精度(du)能夠達到(dao)要求，爲浮(fu)♍選自動加(jia)藥系統的(de)正常運行(hang)提供正确(que)🔴數據，有✊助(zhu)于生産技(ji)術人員進(jin)行分析研(yan)究調整試(shi)劑加藥系(xi)數K，使經浮(fu)選得到的(de)精煤品質(zhi)穩定、生産(chan)效率提高(gao)并能精準(zhun)添加浮選(xuan)藥劑、節省(sheng)藥劑，同時(shi)🈚，也能降低(di)工作的複(fu)雜程度，節(jie)省勞動人(ren)員。

本文來(lai)源于網絡(luo),如有侵權(quan)聯系即删(shan)除！