摘要：電(dian)磁流量(liàng)計
早在(zai)上個世(shi)紀50年代(dai)已經實(shí)現了廣(guang)泛的工(gōng)業化應(ying)用。本文(wén)主要針(zhēn)對電磁(ci)流量計(jì)在真空(kong)制鹽采(cǎi)輸鹵應(yīng)用過程(cheng)👌中，出現(xiàn)的一些(xie)故障、測(cè)量不準(zhun)确等現(xiàn)象做簡(jiǎn)要分析(xi)，以及相(xiàng)關的解(jie)決辦法(fǎ)與建議(yi)。主要針(zhēn)對鹵水(shuǐ)輸送管(guan)道結垢(gòu)導緻的(de)測量不(bu)準确的(de)現狀，分(fen)析其成(cheng)因，提出(chū)解決思(sī)路與方(fāng)法進行(háng)探讨。
1前(qián)言
電磁(cí)流量計(ji)是利用(yong)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)一🥰種測(cè)量💃🏻導電(dian)液體體(ti)積流量(liàng)的儀表(biao)。其測量(liang)原理是(shì)當🔞導體(tǐ)在磁👄場(chang)中作切(qie)割磁力(lì)線運動(dong)時，在導(dao)體中會(huì)産生感(gan)應電勢(shi)，感應電(dian)勢的大(dà)小與導(dǎo)體在磁(cí)場中的(de)有效長(zhǎng)度及導(dǎo)體在磁(ci)場中作(zuò)垂直于(yu)磁場✌️方(fāng)向運動(dòng)的速度(dù)成正比(bi)。如圖1所(suǒ)示，導電(diàn)流體在(zai)磁場中(zhōng)作垂直(zhi)方向流(liú)動切割(ge)磁🙇♀️力線(xiàn)時，也會(huì)在管道(dao)兩邊的(de)電極上(shang)産生感(gan)應電勢(shì)。
其感應(yīng)電勢爲(wèi)E=kBVD
其中：
K———儀(yi)表常數(shù)
B———磁感應(ying)強度
V———測(ce)量管道(dào)截面内(nei)的平均(jun1)流速
D———測(ce)量管道(dao)截面的(de)内徑
測(cè)量流量(liàng)時，導電(diàn)性的液(ye)體以速(sù)度v流過(guo)垂直于(yú)流動方(fāng)向的磁(cí)場，導電(dian)性液體(ti)的流動(dòng)感應出(chu)一個與(yu)㊙️平均⛷️流(liu)速成正(zheng)比的電(dian)壓❗，其感(gǎn)應電壓(ya)信号通(tōng)過兩個(ge)或兩㊙️個(gè)以上與(yǔ)液體直(zhi)接接觸(chù)的電🌈極(jí)檢出，并(bìng)通過電(diàn)纜送至(zhì)轉換器(qì)通過智(zhi)能處理(li)，轉換成(chéng)标準信(xin)号4~20mA或0~1kHz輸(shū)出。
2故障現(xiàn)狀介紹(shào)與原因(yin)分析
2.1電(dian)磁流量(liang)計使用(yòng)概況
電(dian)磁流量(liàng)計早在(zai)上個世(shi)紀50年代(dài)已經實(shí)現了廣(guǎng)泛的😍工(gōng)業🏃🏻♂️化應(ying)用，也廣(guang)泛應用(yong)于制鹽(yan)化工等(děng)行業的(de)計量，真(zhen)空制鹽(yan)采輸❄️鹵(lu)應🤞用過(guo)程中，部(bù)分電磁(ci)流量計(jì)出現的(de)一些故(gu)障、測🌈量(liang)不準确(que)等現♉象(xiang)。目前電(diàn)磁流量(liang)計主👅要(yao)對液體(tǐ)（鹽鹵，水(shuǐ)）和渣漿(jiāng)流體進(jin)行流量(liang)檢測，獲(huo)得瞬✂️時(shi)流量和(he)累積流(liu)量。三個(gè)🙇🏻礦區有(you)約100台電(diàn)磁流量(liàng)計⁉️，使用(yòng)時間長(zhǎng)短不♌一(yī)，有的壽(shòu)命在十(shí)年以上(shàng)，但近幾(jǐ)年由👄于(yu)井組增(zēng)多，注入(ru)井組介(jiè)質不斷(duàn)😍變化，鹵(lu)水類型(xing)不斷🈲轉(zhuǎn)換，以及(jí)管道切(qiē)換頻繁(fan)導緻的(de)測量不(bú)準确時(shí)有發生(shēng)。
前段時(shi)間用電(diàn)磁流量(liang)計，由于(yu)注水介(jie)質發生(shēng)改變，出(chu)現注水(shui)流⛷️量比(bǐ)平常顯(xiǎn)著降低(dī)（由100m3/h降低(di)至20~30m3/h），出鹵(lu)量💃🏻明顯(xiǎn)偏高🐆的(de)現象，針(zhen)對這一(yi)現象曾(ceng)做以下(xià)工作：
測(cè)量數據(jù)發生顯(xiǎn)著變化(hua)的部分(fen)井組，在(zai)焊接管(guan)道時曾(céng)拆開流(liu)量計，流(liu)量計内(nei)部結垢(gòu)情況如(ru)圖2。
2.2電磁流(liu)量計故(gu)障原因(yin)主要有(yǒu)兩類
第(di)一類是(shi)外部原(yuan)因引發(fa)的故障(zhang)，例如安(an)裝不當(dāng)導緻流(liu)動畸變(biàn)😘，傳感器(qi)内壁沉(chen)積和結(jié)垢。由于(yu)鹵水和(he)不同注(zhù)水介質(zhì)在管道(dao)流動的(de)過程中(zhōng)，由于溫(wen)度、壓力(lì)等的變(biàn)化，介質(zhì)發生✍️了(le)化學反(fǎn)應，易在(zai)管路和(hé)流量計(jì)内壁上(shang)結垢，受(shou)流量計(jì)流💃通截(jie)面積變(bian)化的影(yǐng)📧響，儀表(biao)的檢測(cè)正确率(lü)也會發(fa)生變化(huà)。另一方(fang)面，鹵✌️水(shui)電導率(lü)随❤️濃度(dù)、成份等(děng)發生的(de)變化。電(dian)導率✨(EC)表(biǎo)示溶液(yè)的導⁉️電(diàn)能力，不(bú)同濃度(du)之間和(hé)不同pH值(zhí)之間，鹵(lǔ)水的電(diàn)導率變(biàn)化很明(míng)顯。通過(guò)現場儀(yí)表數據(jù)分析💰，數(shu)據變化(hua)範圍較(jiào)大。管路(lu)和流量(liang)計内壁(bi)上結垢(gòu)會明顯(xiǎn)影響流(liu)體的電(diàn)導率，增(zeng)大管路(lu)截面的(de)電阻值(zhi)🚶，降低電(diàn)信号㊙️輸(shū)出，從而(ér)影響流(liú)量計的(de)精度。
第(dì)二類是(shì)儀表自(zi)身故障(zhang)，即儀表(biǎo)自身結(jié)構件或(huo)元器件(jiàn)損壞引(yǐn)發的故(gu)障
3鹵水(shuǐ)輸送管(guǎn)道流量(liang)數據不(bu)準原因(yin)分析
結(jie)合電磁(cí)流量計(ji)在鹵水(shui)輸送管(guǎn)道現狀(zhuang)，可流體(tǐ)的流通(tōng)面積，将(jiang)導緻測(ce)量誤差(chà)的隐形(xing)故障，如(ru)果附着(zhe)層是高(gao)電導率(lü)，電磁流(liu)量傳感(gǎn)器電極(ji)間的電(diàn)勢易👨❤️👨短(duǎn)路，如果(guǒ)附着層(céng)是絕緣(yuán)性，電磁(cí)流量傳(chuán)感器電(diàn)極表面(mian)被絕緣(yuán)将斷開(kāi)了測量(liang)回路。後(hou)兩種現(xiàn)象需要(yào)清潔附(fu)着層或(huo)更換傳(chuan)感器才(cái)能使儀(yi)表正常(chang)工作🔞。
3.2雷(léi)電擊
線(xiàn)路遇雷(léi)擊時會(hui)瞬時産(chǎn)生很高(gāo)電壓和(he)浪湧電(dian)流，儀🐪表(biǎo)遭雷擊(ji)後極易(yi)損壞。雷(léi)電擊主(zhu)要通過(guo)三個途(tu)徑進入(rù)儀表：儀(yí)表電源(yuan)線，轉換(huàn)器和傳(chuan)感器間(jian)的激磁(cí)線與流(liú)量信号(hào)線。從雷(léi)電故障(zhàng)中損壞(huài)的儀表(biǎo)零部件(jiàn)分析，雷(léi)電擊大(da)部分經(jing)電源線(xian)路進入(ru)儀表從(cong)而引發(fā)故障，而(er)其他兩(liang)種途徑(jing)比較少(shao)。
3.3環境條(tiáo)件變化(hua)
環境條(tiáo)件變化(huà)所引起(qi)的故障(zhang)主要是(shì)因爲儀(yí)表在運(yun)行🙇🏻期間(jian)出💛現了(le)新的幹(gan)擾源。例(li)如一台(tai)接地保(bǎo)護并不(bu)良好的(de)電磁流(liu)量計，調(diào)試期因(yin)無外界(jie)幹擾源(yuan)，儀表能(neng)✉️夠正常(chang)運行，然(rán)而在運(yùn)行期出(chu)🛀🏻現新的(de)幹擾⛷️源(yuán)後(例如(ru)：管道旁(páng)新增高(gāo)壓電網(wang)、測量點(dian)💋附近管(guan)道💛或較(jiao)遠處實(shi)施管道(dào)電焊，車(che)輛過往(wǎng)頻繁振(zhen)動加大(da)等等)，幹(gàn)擾了儀(yi)表正常(cháng)運行，出(chū)現了電(dian)磁流量(liang)🌍計信号(hào)輸出較(jiào)大振蕩(dang)。
3.4突發事(shì)件對表(biǎo)計影響(xiǎng)
傳感器(qi)長時間(jian)浸泡水(shuǐ)中，本廠(chǎng)區閥門(mén)井遇到(dào)暴雨外(wai)加❓斷電(dian)的🐉情況(kuàng)，導緻儀(yí)表全部(bu)浸泡在(zài)水中，長(zhǎng)達8小時(shi)。事後經(jing)過及時(shi)檢查處(chu)理，大部(bu)分恢複(fu)，而密封(feng)不嚴實(shi)的儀表(biǎo)，内部勵(lì)磁線圈(quan)、電路闆(pǎn)等全部(bu)損壞，傳(chuan)感器無(wu)法工作(zuo)，隻能更(geng)換儀表(biao)。
4解決方(fang)法與思(sī)路
根據(ju)
電磁流(liu)量計工(gong)作原理(li)
和工作(zuò)環境要(yào)求，解決(jué)電磁流(liú)量計測(ce)量不準(zhǔn)主要是(shi)❗從⭐前期(qi)選型、保(bao)證工作(zuò)環境、消(xiāo)除幹擾(rao)因素、定(dìng)期校準(zhǔn)等幾✊方(fāng)面入手(shou)。
4.1前期選(xuǎn)型
首先(xian)不同測(ce)量介質(zhì)的類型(xing)選取合(he)适的儀(yí)表，這裏(li)涉及的(de)内容🏒主(zhǔ)要有管(guan)道口徑(jing)大小、壓(ya)力等級(ji)、測量介(jie)質酸堿(jiǎn)性、腐蝕(shi)性、噪音(yin)🔞、電極特(te)點、襯裏(lǐ)材質、接(jiē)地性能(néng)等；盡量(liang)選🔞用陶(tao)瓷襯裏(li)的電磁(ci)流量計(ji)，如果預(yù)算允許(xu)，就用電(dian)容式電(diàn)磁流量(liàng)計，因沒(mei)有接液(yè)電極，同(tong)時又是(shì)陶瓷内(nei)襯裏，這(zhè)樣效果(guǒ)會好一(yi)些；有條(tiáo)件情況(kuàng)下，要求(qiu)供貨商(shāng)對陶瓷(ci)襯裏進(jìn)行鏡面(miàn)抛光處(chu)理，這樣(yàng)處理後(hou)，襯裏不(bu)易結垢(gou)，即使⛹🏻♀️有(you)輕微結(jie)垢，也❓會(huì)在維護(hù)時容易(yi)處理掉(diao)。
第二是(shi)根據現(xian)場工況(kuàng)選擇分(fen)體式、一(yi)體式，防(fáng)護等級(ji)等。
4.2安裝(zhuang)地點、方(fang)式選擇(ze)
1）流量計(jì)前後直(zhi)管段長(zhǎng)度直接(jie)影響測(cè)量精度(du)，很多儀(yí)表✏️前期(qi)✂️設計合(he)符要求(qiú)，但後期(qī)因爲生(sheng)産檢修(xiū)等各種(zhong)♻️原因，需(xu)要增加(jia)各種閥(fa)門、沖洗(xi)管道等(děng)管件，會(hui)導緻直(zhí)😄管段要(yào)😄求不夠(gòu)，直接導(dao)緻測量(liang)不準确(què)；因此，前(qian)期設計(jì)安裝盡(jin)量放大(da)表計前(qián)後直管(guǎn)段長度(dù)。
2）保證安(ān)裝儀表(biǎo)的管道(dao)充滿測(cè)量介質(zhì)。流量計(jì)測量🔴段(duan)長度範(fan)圍内不(bú)可以有(yǒu)氣室、氣(qi)袋等。
4.3采(cǎi)取防垢(gou)措施及(jí)裝置
根(gēn)據流量(liàng)計自身(shēn)性能特(tè)點及安(ān)裝要求(qiú)，結合使(shǐ)用現狀(zhuàng)以及故(gu)👈障原因(yin)分析，在(zai)電磁流(liú)量選型(xing)、使用等(deng)方面㊙️可(ke)采取以(yi)下措施(shī)：
（1）選擇合(he)适的安(an)裝位置(zhì)。當停流(liú)時，漿液(yè)中的沉(chén)渣不在(zài)流量🔴計(ji)測量管(guan)的位置(zhi)聚集，減(jian)少結垢(gou)的機率(lǜ)。在易結(jie)垢的❤️管(guan)路段上(shang)👈，加裝除(chu)垢超聲(sheng)波流量(liàng)計，可保(bao)證流量(liang)計段30m以(yi)内管路(lù)不結垢(gou)。
（2）加旁路(lù)沖洗裝(zhuāng)置。在流(liú)量計不(bu)運行時(shí)或産生(sheng)管道阻(zu)礙🛀時，及(jí)時用清(qing)水對流(liú)量計進(jin)行沖洗(xi)處理。
（3）選(xuan)擇大口(kou)徑。在滿(mǎn)足生産(chan)需求情(qing)況下，選(xuan)擇稍大(da)口徑🥵的(de)流量計(ji)㊙️，雖然計(jì)量精度(dù)會略有(you)下降，但(dan)維保量(liàng)會減少(shao)許多。
（4）選(xuan)擇沒有(you)外部幹(gàn)擾的環(huán)境。安裝(zhuāng)在沒有(yǒu)震動的(de)位置，流(liu)量計兩(liang)邊的管(guan)道要用(yong)支架支(zhī)撐，減少(shao)工作時(shí)的管道(dao)震動，同(tong)時流量(liang)計檢修(xiu)時便于(yu)拆裝；給(gěi)流量計(ji)安裝外(wài)防護罩(zhào)，減少⭐環(huan)境對表(biǎo)計的損(sun)害和影(ying)響。
（5）定期(qi)校準。已(yǐ)安裝的(de)無法拆(chāi)除的流(liú)量計，進(jin)行定期(qi)校準💁标(biāo)🤞定，該維(wéi)護工作(zuò)量較大(da)。
5各類校(xiào)準方法(fǎ)及效果(guo)分析
5.1超(chao)聲波法(fǎ)。用超聲(shēng)波測量(liàng)管道内(nèi)流體流(liu)速，與現(xian)有⛹🏻♀️流量(liang)計進行(hang)比較，進(jin)行參數(shu)調整。超(chao)聲波流(liu)量計與(yu)銳-環保(bǎo)提供的(de)超聲😄波(bō)，對注水(shuǐ)總管流(liu)量可測(cè)量，比對(duì)數據一(yī)緻；閥⭕門(men)井、粉⚽砂(sha)注井、管(guan)彙房等(deng)處管道(dào)，無法獲(huò)得測量(liang)信号，對(duì)流體的(de)粘度系(xi)數、聲速(su)等各項(xiàng)參數無(wu)法獲得(dé)，該方法(fa)可行性(xìng)比較弱(ruò)。
5.2容積法(fǎ)。利用容(róng)積法校(xiào)準裝置(zhì)，有罐子(zǐ)可正确(que)測量出(chu)體積的(de)設備進(jin)行連接(jiē)測量，粉(fěn)砂注井(jing)部分設(she)備可實(shi)現。管🔴彙(hui)房與閥(fá)門井等(děng)設備不(bú)可行。同(tong)時該方(fāng)♌法涉及(ji)到很多(duo)閥門操(cāo)作以及(ji)專用容(rong)器選擇(ze)，需要現(xian)場配合(he)工作到(dào)位方可(ke)實現。
5.3經(jing)驗法。利(lì)用礦區(qū)長期積(ji)累的運(yùn)行經驗(yàn)，目測出(chū)鹵的🌈流(liú)🤟量⛹🏻♀️，結合(he)采注比(bi)，調整流(liu)量計參(cān)數精度(dù)比較低(di)。
6結束語(yu)
本文主(zhǔ)要是結(jie)合電磁(cí)流量計(ji)在采輸(shu)鹵過程(chéng)中出現(xiàn)的問題(ti)，進行分(fen)析，提出(chu)解決方(fāng)法，從流(liú)量計的(de)選型到(dào)安裝、使(shi)用、校驗(yàn)，按照以(yi)上方法(fǎ)可取得(dé)相對較(jiào)🈲好的使(shi)👨❤️👨用效果(guo)，延長設(shè)備使用(yòng)周期，确(que)保測量(liang)的準确(que)度，減少(shao)檢修的(de)工☎️作量(liang)與費用(yong)。對于在(zai)電磁流(liú)量計維(wei)保工作(zuo)中出現(xiàn)的新問(wèn)題，在工(gong)作中繼(ji)續加以(yi)關注解(jie)決。
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