摘要:浮選是(shì)洗煤廠生産的關(guān)鍵環節，浮選效果(guǒ)的🏃🏻‍♂️好☔壞直♈接關系(xì)到精煤産率。爲了(le)解決浮選過程中(zhong)入料煤泥🌏水流量(liang)難以實時監測影(yǐng)響浮選自動加✌️藥(yao)系統👣正常運行的(de)問題，并針對一些(xie)選煤廠管路老舊(jiù)、管徑較大難以改(gǎi)造、結合性價比等(deng)因素，選用智能型(xing)插入電磁流量計(ji) 進行入料煤泥水(shui)流量的測量，測量(liàng)精度能達到要求(qiu)，爲浮選自動加藥(yao)系統的正常運行(háng)提供準确數據。
　　 電(dian)磁流量計 是一種(zhong)測量精度高、應用(yòng)範圍廣的流量儀(yí)表，随着現代化🐆工(gōng)🏃‍♀️業的不斷發展，傳(chuan)統的管段式電磁(ci)流量計在浮選煤(méi)泥水工業現場進(jìn)行流量測量時出(chū)現了一些應用瓶(ping)🛀頸，主要有以下兩(liǎng)點：
（1）傳統的管段式(shi)電磁流量計雖然(rán)精度很高，但其制(zhi)💃🏻造成♌本也高，在浮(fu)選煤泥水大直徑(jing)管道流量測量現(xiàn)場😄不需要這麽高(gāo)的精度，而且浮選(xuǎn)煤泥水管道一般(ban)直徑都比較大,其(qí)制造成🧡本将會更(gèng)高。
（2）傳統的管段式(shì)電磁流量計與管(guǎn)道爲法蘭連接，一(yī)些選煤🐕廠浮選煤(mei)泥水管道較老舊(jiu)，安裝時需要截💰斷(duàn)管❌道焊接法蘭，這(zhè)㊙️一過程可能會對(dui)管道造成較大損(sun)傷，而且傳統的管(guǎn)段式電✉️磁流量計(jì)隻能在管道内沒(mei)有流體時才能安(ān)裝、拆卸儀表，這将(jiāng)會影響精煤生産(chan)，也勢必會提高檢(jiǎn)修費用。插入式電(diàn)磁流量計是從傳(chuán)統的管段式電磁(ci)流量計演變過來(lái)的，其設計原🙇‍♀️理相(xiang)同，但由于🚶其傳感(gan)器結構的特點使(shi)它在大直徑管道(dào)流量測量時有明(ming)顯的☀️優點，制造成(cheng)本低，其密封結構(gou)可已實現☔不停水(shuǐ)在線安裝，現‼️場安(an)裝時無須截斷管(guǎn)道，易于拆卸維修(xiu)，對測量較粗管道(dào)的入料煤泥水流(liú)量📱有很大的優勢(shi)。
1浮選自動加藥系(xi)統原理
　　浮選是選(xuan)煤廠生産過程中(zhōng)的一個重要環節(jiē)，在整個生産過程(chéng)中扮演着重要角(jiao)色。根據公式G（試劑(ji)加藥量）=K（加藥💚系數(shù)）×M(幹煤泥質量)和M(幹(gàn)煤泥質量）=L(煤泥水(shui)流量)×C(煤🐕泥水濃😄度(dù))可知，若要獲得浮(fú)選中精密藥劑泵(beng)的加藥量首先要(yao)得到煤泥水中幹(gàn)煤泥質量，所以要(yào)測定各🌐個管道中(zhong)煤泥水流量和🔆煤(méi)泥水濃度🙇‍♀️。通過對(duì)選煤❄️廠的煤種和(he)所選用的藥劑進(jin)行分析，爲了保障(zhàng)品質和回收率，由(yóu)中煤科工集團唐(tang)山研究院研發的(de)浮選自動加藥系(xì)統根據🌂對入料煤(méi)泥水濃度和流量(liàng)的監測，計算出實(shi)時幹煤泥質量，然(rán)後計算出藥劑用(yong)量并由精密藥劑(jì)泵加藥。
　　系統在電(diàn)腦端實時顯示工(gōng)藝各種參數，直觀(guan)地顯示監測的各(gè)個參數和自動加(jia)藥系統的運行情(qing)況。該系統還可以(yi)生成🆚生産🈲信息曆(li)史曲線，通過查詢(xun)生産數據，方便生(sheng)産技術人員進行(háng)分析研究微調加(jiā)藥系數K，使生産效(xiào)率達到更高。
2插入(ru)式電磁流量計的(de)設計原理
　　插入式(shi)電磁流量計的工(gong)作原理是基于法(fa)拉第電磁感應定(dìng)律(圖1)，其可以測量(liàng)管道内導電性液(ye)體的體積流量。流(liu)量計有一個🤩用絕(jué)緣材料制成的護(hù)套，内裝有線圈、鐵(tie)芯和磁轭，護套的(de)側面👄裝有兩隻電(dian)🌐極。勵磁線圈由三(sān)值方波勵磁📧脈沖(chòng)勵時，将産生一㊙️磁(ci)通密度爲👄B的工作(zuo)磁場。當導電流體(ti)以流速V通過裝有(yǒu)一對間🌈距♊爲L的測(cè)量電極📐且内徑爲(wèi)D的管道時，這對電(diàn)極将會産🏒生同時(shi)⛱️垂直于磁場方向(xiàng)和液體流動方向(xiàng)的感應電動勢E。感(gan)應出的電動勢E正(zhèng)比于磁通密度B與(yu)平均流速V的乘積(ji)：E=BLV。電動勢E(流量信号(hao))由電極檢出并通(tong)過屏蔽電纜送到(dao)轉換器🈲内參與運(yùn)算得出管道内的(de)實際流速V，再根據(jù)，即可求出實際體(tǐ)積流量。
 
3插入式電磁流量(liàng)計硬件電路分析(xī)
　　整個硬件電路（圖(tu)2）包括電源部分、勵(li)磁電路部分、信号(hao)放大采集處理部(bu)分及輸入輸出顯(xian)示部分。其中影響(xiang)流量計測量精度(du)的🏃‍♂️主要是勵磁電(diàn)路部分和信号放(fang)⛷️大采集處理部分(fèn)。
 
　　勵磁(ci)電路采用低頻三(sān)值矩形波勵磁（圖(tú)3），這種勵磁㊙️方式既(ji)可以大幅減小由(you)直流勵磁時産生(sheng)的電極極化效應(yīng)🥵，也可以克服正弦(xian)波勵磁産生的正(zheng)交幹擾的影🏒響，同(tong)時，低頻三值矩形(xíng)波勵磁比低頻矩(jǔ)形波勵磁有🍓更低(dī)的勵磁功率，而👨‍❤️‍👨且(qie)還可以在零值勵(li)磁時進行零⛹🏻‍♀️點自(zi)動補償，穩定流量(liang)計的零點。
 
　　雖然插(cha)入式電磁流量計(jì)采用低頻三值矩(jǔ)形波勵磁時它的(de)極化現象和正交(jiao)幹擾較弱，但也不(bu)能從💔根本上完全(quán)消除，再加上感應(ying)電動勢在信号線(xian)傳輸過程中信号(hao)線也會在空間🏃‍♂️磁(ci)場的💯作用下産生(sheng)幹擾信号，所以實(shi)際測量得到的電(diàn)壓信号是有用信(xìn)号與各種幹擾信(xìn)号的“組合”，它不僅(jin)包含流速信♍号也(yě)包含各種幹擾信(xin)号。
　　插入式電磁流(liu)量計兩個電極上(shang)實際測量得到的(de)電壓信🍓号可以用(yong)以下的信号模型(xing)來表示。即
 
　　微分幹(gan)擾和同相幹擾會(hui)随着磁場的穩定(dìng)而快速🛀🏻消失；共模(mó)幹擾和串模幹擾(rao)會造成插入式電(diàn)磁流量計零點漂(piāo)移，傳輸⭐信号線采(cǎi)用屏蔽線，确保儀(yí)表🌈接地良好可大(da)幅度減弱其影響(xiang)；電化學幹擾主要(yao)是電極表面的極(ji)化現象會造💋成插(cha)入式電磁流量🌂計(ji)零點不穩，提高勵(li)磁頻率可以減小(xiǎo)其影響。觀察❌管道(dào)流體流速在5m/s左右(you)時感應信号（圖4），可(ke)以發現除㊙️去毛刺(ci)感🎯應信号幅值可(kě)💃🏻達25mV,但其中✉️有用信(xìn)号的幅值🧑🏽‍🤝‍🧑🏻在0.5mV左右(you)，所以信号放大采(cai)集過程中要進行(háng)濾波。參照勵磁方(fāng)式，分析流速信号(hao)電壓的基本特征(zheng)，以下從信号放大(da)采集處理部分對(dui)流速信✊号能夠有(you)效地、針對性地放(fàng)大、處理和濾除雜(za)波進行分析。
 
　　前置(zhi)放大電路（圖5）采用(yòng)儀表放大器進行(háng)放大，儀表放大器(qì)前端是RFI濾波器，濾(lǜ)除衰減大部分幹(gan)擾信号，R1爲精密電(diàn)阻，确保放大倍數(shù)穩定。二極管D1、D2可以(yi)限制輸入信🙇‍♀️号的(de)大小，避免誤接線(xian)造成損壞。
 
　　AD8226是ADI公司(si)一款低成本、寬電(dian)源電壓範圍儀表(biao)放大器，該儀表放(fàng)大器具有超高輸(shu)入阻抗、高共模抑(yi)制比、低噪聲、低🚩線(xian)性誤差、低輸出阻(zu)抗的優點，查看芯(xin)片手冊可以得到(dao)。信号放大電路（圖(tú)6）采用運算放大器(qi)TLC2262，TLC2262是TI公司雙路運算(suan)放大器可以達到(dao)軌對軌輸出的性(xing)能，電阻R2、R4爲精密電(dian)阻，确保放大倍數(shu)穩定，R24和C31組成一個(ge)低通濾👣波器。
 
注:實(shí)際放大25倍，共模抑(yi)制比爲20000倍，液體電(dian)導率≥25uS/cm,，信号内阻一(yī)般小于400kΩ;誤差小于(yú)0.05%;溫漂小于0.01。
　　由低通(tōng)濾波器進行衰減(jiǎn)并濾除部分雜波(bo)後的信号SIGN（圖7）經模(mó)拟開關進入精密(mì)ADC進行AD轉換輸入單(dān)片機。可以發現，此(cǐ)時的信号與勵磁(ci)波形已經十分相(xiàng)似，信号高低處已(yi)經十分平滑，可🏃‍♂️以(yi)進行⚽AD轉換。
 
 
4插入式(shì)電磁流量計的測(cè)量精度
　　插入式電(dian)磁流量計适用于(yu)DN150～DN2000的管道，其測量精(jing)度達到1.0級，圖☁️8是此(ci)次應用的插入式(shi)電磁流量計的檢(jiǎn)定記錄表，經檢定(ding)後各點誤差均在(zài)1%以内，隻要安裝條(tiao)件符合規定，儀🧡表(biǎo)的正确率是有保(bao)障的。
5結語
　　插入式(shi)電磁流量計安裝(zhuang)簡單、老舊管道改(gǎi)造方便，應㊙️用在浮(fu)選自動加藥系統(tǒng)其測量精度能夠(gòu)達到✨要求，爲浮選(xuan)自動加藥系🌈統的(de)正常運行提供準(zhun)确數據，有助于生(shēng)産技術人員進🐉行(háng)分析研究調整試(shi)劑加藥系數K，使經(jīng)浮選得到的精煤(méi)品質穩定、生産效(xiao)率提高并能添加(jiā)浮選🏃🏻‍♂️藥劑、節省藥(yào)劑，同時，也能降低(di)工作的複雜程度(dù)，節省勞☎️動力。

本文(wén)來源于網絡,如有(yǒu)侵權聯系即删除(chu)！