摘(zhai)要:浮選是洗煤廠(chang)生産的關鍵環節(jiē)，浮選效果的好壞(huài)直接關系到精煤(méi)産率。爲了解決浮(fu)選過程中✍️入料🤩煤(méi)泥🔞水流量難以實(shí)💞時監測影響浮選(xuǎn)自動加藥系統正(zheng)常運行的問題，并(bìng)針😄對一些選煤廠(chǎng)管路🛀🏻老舊、管徑較(jiào)大難以改造、結合(hé)性價比等㊙️因素，選(xuǎn)用智能型插入電(dian)磁流量計 進行入(rù)料煤泥水流量的(de)測量，測量精度能(neng)達到要求，爲💰浮選(xuan)自動加藥系統的(de)正常運行提供正(zhèng)确數據。
　　 電磁流量(liàng)計 是一種測量精(jing)度高、應用範圍廣(guǎng)的流量儀表，随着(zhe)🏒現代化工業的不(bú)斷發展，傳統的管(guan)段式電磁流量🛀🏻計(ji)在浮選煤泥水工(gōng)業現場進行流量(liàng)測量時出現♍了一(yī)些應用瓶頸，主要(yao)有以下兩點：
（1）傳統(tǒng)的管段式電磁流(liú)量計雖然精度很(hen)高，但其制造成本(běn)也🐉高，在浮選煤泥(ni)水大直徑管道流(liú)量測量現場不需(xū)要這麽高的精度(dù)，而且浮選煤泥水(shui)管道一般直徑都(dōu)比較大,其制造成(chéng)本将會更高。
（2）傳統(tǒng)的管段式電磁流(liú)量計與管道爲法(fa)蘭連接，一♍些選✌️煤(méi)廠浮🔆選煤泥水管(guǎn)道較老舊，安裝時(shí)需要截斷管道焊(hàn)接法蘭，這一過程(chéng)可能會對管道造(zào)成較大損傷，而且(qie)傳統的管段式電(diàn)👅磁流量計隻能在(zài)管道内沒有🔞流體(ti)時才能安裝、拆卸(xiè)儀表，這将會影響(xiǎng)精煤生産，也勢必(bì)會提高🍉檢修費用(yong)。插入式電磁流😄量(liàng)計是從傳統的管(guan)段式電磁流量計(jì)演變過來的，其設(shè)計原理相同，但由(you)于其傳感器🛀結構(gòu)的特點使⁉️它🔞在大(da)直徑管道流⁉️量測(ce)量時有明顯的優(you)點，制造成本低，其(qí)㊙️密封結構可已實(shí)現不停水在線安(an)裝，現場安裝時無(wú)須截斷管道，易于(yu)拆卸維修，對測量(liang)較粗管道的入料(liào)煤泥水流🌈量有很(hěn)大的優勢。
1浮選自(zi)動加藥系統原理(li)
　　浮選是選煤廠生(shēng)産過程中的一個(gè)重要環節，在整個(ge)生産過程中扮演(yǎn)着重要角色。根據(jù)公式G（試劑加藥量(liàng)）=K（加藥🤟系數）×M(幹煤泥(ní)質量)和M(幹煤泥質(zhì)量）=L(煤泥水✉️流量)×C(煤(méi)泥水濃✍️度)可知，若(ruò)要獲得浮選💃中藥(yào)劑泵的加藥量首(shou)先要得到煤泥水(shui)中幹煤泥質量，所(suo)以要測定各個管(guan)道中煤泥水流量(liang)和煤泥水濃度。通(tong)過對選煤廠的煤(mei)種和所選用的藥(yào)劑進行分析，爲了(le)保障品質和回收(shōu)🌈率，由自♋動加藥系(xì)統根據對入料煤(mei)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(yòng)✏️量并由藥劑泵加(jia)藥。
　　系統在電腦端(duān)實時顯示工藝各(ge)種參數，直觀地顯(xian)示監測🙇🏻的🚶各個參(can)數和自動加藥系(xì)統的運行情況。該(gāi)系統還💛可以生成(chéng)生産信息曆史曲(qǔ)線，通過查詢生産(chǎn)數據，方便生産技(jì)術人員進行分析(xi)研究微調加藥系(xì)數K，使生産效率達(dá)到更🐇高。
2插入式電(diàn)磁流量計的設計(ji)原理
　　插入式電磁(ci)流量計的工作原(yuan)理是基于法拉第(dì)電磁感應定律(圖(tú)1)，其可以測量管道(dào)内導電性液體的(de)🔞體積流量。流量計(ji)有一個用絕緣材(cái)料制成的護套，内(nei)裝有線圈、鐵芯和(he)磁轭，護套的側面(miàn)裝有兩隻電極。勵(li)磁線圈由三值方(fang)波勵磁脈沖勵時(shi)，将産生一磁通密(mì)度爲B的工作磁場(chǎng)🌂。當導電流體以流(liú)速V通過裝有一對(duì)間距爲L的測量電(diàn)極且内徑爲D的管(guan)道時，這對電極将(jiang)會産生同時垂直(zhí)于磁場方向和液(yè)體流動方向的感(gan)應電動勢E。感應出(chu)的電動勢E正比于(yu)磁通密度B與平均(jun1)流速V的乘積💋：E=BLV。電動(dong)勢E(流量信⁉️号)由⛱️電(dian)極檢出并通過屏(píng)蔽電纜送到轉換(huan)器内參與運💃🏻算得(dé)出管道内的實際(ji)流速V，再根據，即可(kě)求出實際體積流(liú)量。
 
3插(cha)入式電磁流量計(jì)硬件電路分析
　　整(zheng)個硬件電路（圖2）包(bāo)括電源部分、勵磁(cí)電路部分、信号⭐放(fàng)大采集處理部分(fen)及輸入輸出顯示(shi)部分。其中影響流(liú)量🌈計測㊙️量精度的(de)主要是勵磁電路(lù)部分和信号放大(da)采集📧處理部分。
 
　　勵磁(cí)電路采用低頻三(sān)值矩形波勵磁（圖(tu)3），這種勵磁方式既(ji)可以大幅減小由(yóu)直流勵磁時産生(shēng)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(tóng)時，低頻三值矩形(xíng)💔波勵磁比低頻矩(jǔ)形波勵磁有更低(di)的勵磁功率，而且(qie)還可以在零值勵(lì)㊙️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(xiàn)傳輸過程❗中信号(hào)線也會在空間磁(cí)場的🧡作用下産生(sheng)🧡幹擾信号，所以實(shí)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(jǐn)包含流速信✉️号也(ye)包含各種幹擾信(xìn)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(yòng)以下的信号模型(xíng)來表示。即
 
　　微分幹(gàn)擾和同相幹擾會(hui)随着磁場的穩定(dìng)而快速消失；共模(mo)幹⭐擾和串模幹擾(rao)會造成插入式電(diàn)磁流量計零點漂(piao)移，傳輸信号💚線采(cai)用屏蔽線，确保儀(yí)表接地良好可大(dà)幅度減弱其影響(xiang)；電化學幹擾主要(yào)是電極表面的極(ji)化現象會造成插(chā)入式電磁流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計(jì)零點不穩，提高勵(lì)磁頻率可以減小(xiao)🤩其影響。觀察管道(dao)流體流速🚶在5m/s左右(you)時感應信号（圖4），可(kě)以發現除去毛刺(ci)感應信号幅值可(kě)達25mV,但其中👈有用信(xin)号的幅值在0.5mV左右(you)，所以信号⭐放大采(cǎi)集過程中要進行(hang)濾波。參照勵磁方(fāng)式，分析流速信号(hao)💚電壓的基本特征(zhēng)，以下從信号放大(dà)采集處理部分對(dui)流速信号能夠有(yǒu)🛀效地、針對性地放(fàng)大、處理和濾除雜(zá)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(lü)除衰減大部分幹(gan)擾信号，R1爲電阻，确(que)保放大倍數穩定(ding)。二極管D1、D2可以限制(zhì)輸入信号的大小(xiǎo)，避免誤接線造成(chéng)💘損壞。
 
　　信号放大電(dian)路（圖6）采用運算放(fang)大器TLC2262，TLC2262是TI公司雙路(lu)運🔅算⭕放🌈大器✌️可以(yi)達到軌對軌輸出(chu)的性能，電阻R2、R4爲精(jīng)❤️密電阻，确保放大(dà)倍數穩定，R24和C31組成(chéng)一個低通濾波器(qi)。
 
注:實際放大25倍，共(gòng)模抑制比爲20000倍，液(ye)體電導率≥25uS/cm,，信号内(nèi)🔞阻一般小于400kΩ;誤差(cha)小于0.05%;溫漂小于0.01。
　　由(yóu)低通濾波器進行(hang)衰減并濾除部分(fèn)雜波後的信号SIGN（圖(tú)7）經🏃模拟🔴開關進入(rù)ADC進行AD轉換輸入單(dan)片機。可以發現，此(cǐ)時🌈的信号與勵磁(ci)波形已經十分相(xiang)似，信号高低處已(yi)經十分平滑，可以(yǐ)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(jīng)度達到✉️1.0級，圖8是🔴此(cǐ)次應用的插入式(shì)電磁流量計的檢(jian)定🧑🏽‍🤝‍🧑🏻記錄表，經檢定(dìng)後各點誤⭐差均在(zài)1%以内，隻要安裝條(tiáo)件符合規定，儀表(biao)的精度是有保障(zhàng)的。
5結語
　　插入式電(dian)磁流量計安裝簡(jian)單、老舊管道改造(zao)方便，應用在⭐浮選(xuǎn)自動加藥系統其(qí)測量精度能夠達(da)到要求，爲浮選自(zì)動加藥系統的正(zhèng)常運行提供準确(que)數據，有助于生産(chan)技術人員進行分(fèn)析✌️研究調整試劑(jì)加藥系數K，使經浮(fú)選得到的精煤品(pǐn)質穩定、生産效率(lǜ)提高并能添加浮(fu)選藥劑、節省藥劑(jì)，同時，也能降低工(gōng)作的複雜程度，節(jiē)省勞🚶‍♀️動力。

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