摘要:浮(fu)選是洗(xǐ)煤廠生(shēng)産的關(guan)鍵環節(jie)，浮選效(xiao)果的好(hao)壞直接(jiē)關🈚系到(dào)精煤産(chǎn)率。爲了(le)解決浮(fu)選過程(chéng)中入料(liào)🌈煤泥水(shui)流量難(nan)以實時(shí)監測影(ying)響浮選(xuan)自動加(jia)藥系統(tǒng)🥵正常運(yùn)行的問(wèn)💃🏻題，并針(zhen)對一些(xiē)選煤廠(chǎng)管路老(lǎo)舊、管徑(jìng)較大難(nan)以改造(zao)、結合性(xìng)價比等(deng)因素，選(xuan)用智能(neng)型插入(ru)電磁流(liú)量計 進(jin)行入料(liào)煤泥水(shuǐ)流量的(de)測量，測(cè)量精度(dù)能達到(dao)要求，爲(wei)浮選自(zì)動加藥(yào)系統的(de)正常運(yùn)行提供(gòng)正确數(shù)據。
　　 電磁(ci)流量計(jì) 是一種(zhǒng)測量精(jīng)度高、應(yīng)用範圍(wei)廣的流(liú)量儀表(biǎo)，随着現(xian)代化工(gōng)業的不(bu)斷發展(zhǎn)，傳統的(de)管段式(shì)電磁流(liú)量計在(zài)✏️浮選煤(méi)泥水工(gong)業現💛場(chǎng)進行流(liu)量測量(liàng)時出現(xian)🐪了一些(xie)‼️應用瓶(ping)頸，主要(yao)有以下(xià)兩點：
（1）傳(chuán)統的管(guǎn)段式電(dian)磁流量(liàng)計雖然(ran)精度很(hěn)高，但其(qi)制造成(chéng)本㊙️也☎️高(gao)，在浮選(xuan)煤泥水(shuǐ)大直徑(jing)管道流(liu)量測量(liang)🥰現場🔞不(bu)需要這(zhe)麽高的(de)精度，而(er)且浮選(xuǎn)煤泥水(shui)管道🚩一(yi)般直🐉徑(jing)都比較(jiào)大,其制(zhì)造成本(běn)将會更(geng)高。
（2）傳統(tong)的管段(duàn)式電磁(cí)流量計(jì)與管道(dao)爲法蘭(lán)連接，一(yi)些🐪選煤(méi)廠浮選(xuan)煤泥水(shui)管道較(jiao)老舊，安(ān)裝時需(xū)要截斷(duàn)管☁️道焊(hàn)🥰接法蘭(lán)，這一過(guo)程可能(néng)會對管(guǎn)道造成(chéng)較😄大損(sun)傷🏃‍♀️，而且(qiě)傳💁統的(de)管⭐段式(shì)電磁流(liú)量計隻(zhi)能在管(guan)道内沒(méi)有💋流體(tǐ)時才能(neng)安裝、拆(chāi)卸儀表(biao)，這将會(huì)影響🐅精(jīng)煤生産(chan)，也勢必(bì)會提高(gāo)檢修費(fèi)用。插入(ru)式電磁(ci)流量計(jì)是從傳(chuan)統的管(guǎn)段式電(dian)磁😄流量(liàng)計演變(biàn)過🌈來的(de)♊，其設計(ji)原理相(xiàng)同，但由(yóu)于📧其傳(chuán)感器結(jié)構的特(te)點使它(tā)在大直(zhí)徑管道(dào)流量測(ce)量時有(you)明顯的(de)優點，制(zhì)造成本(ben)低，其密(mi)封結構(gòu)可已實(shi)現不停(tíng)水在線(xian)安裝，現(xian)場安裝(zhuang)時無須(xu)截斷管(guan)道💜，易于(yu)拆卸維(wéi)修，對測(cè)量較粗(cu)管道的(de)入料煤(méi)泥水流(liú)🌈量有很(hen)大的優(you)勢。
1浮選(xuǎn)自動加(jiā)藥系統(tong)原理
　　浮(fu)選是選(xuan)煤廠生(shēng)産過程(chéng)中的一(yi)個重要(yao)環節，在(zai)整🧑🏽‍🤝‍🧑🏻個生(shēng)産過程(chéng)中扮演(yan)着重要(yao)角色。根(gen)據公式(shì)G（試劑加(jiā)藥量）=K（加(jiā)藥系數(shu)）×M(幹煤泥(ní)質🚶量)和(he)M(幹煤泥(ni)質量）=L(煤(méi)泥水流(liu)量)×C(煤泥(ni)水濃度(dù))可知，若(ruo)要獲得(de)浮選中(zhong)藥劑泵(beng)的🌈加藥(yào)量首先(xiān)要得到(dào)煤泥水(shuǐ)中幹煤(mei)泥質量(liang)，所以要(yao)測定各(ge)個管道(dào)中煤泥(ní)水流量(liang)和煤泥(ní)水濃度(dù)。通過對(dui)選煤廠(chǎng)的‼️煤種(zhong)和所選(xuan)用的㊙️藥(yao)劑進行(háng)分析，爲(wei)了保障(zhàng)品質和(he)回收率(lǜ)，由自🈲動(dòng)加藥系(xi)統根據(jù)對入料(liao)煤泥水(shuǐ)濃度和(he)流量的(de)監測，計(jì)算出實(shí)時幹煤(méi)泥質量(liàng)，然後計(ji)算出藥(yao)劑用量(liang)并由藥(yao)劑泵加(jiā)藥。
　　系統(tǒng)在電腦(nao)端實時(shi)顯示工(gong)藝各種(zhǒng)參數，直(zhí)觀地顯(xiǎn)示監測(ce)的各個(ge)參數和(he)自動加(jiā)藥系統(tǒng)的運行(hang)情況。該(gāi)系統還(hái)可以生(shēng)成生産(chǎn)信息曆(lì)史曲線(xiàn)，通過查(cha)詢生産(chǎn)數💃據，方(fāng)便💯生産(chǎn)技術人(ren)員進行(háng)分析研(yan)究微調(diào)加藥系(xì)數K，使生(sheng)産效率(lü)達到更(gèng)高。
2插入(ru)式電磁(ci)流量計(jì)的設計(ji)原理
　　插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計的工(gong)作原理(lǐ)是基于(yu)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)(圖1)，其可(ke)以測量(liàng)管道内(nèi)導電性(xing)液體的(de)體積流(liú)量。流量(liàng)計有一(yī)個用絕(jue)緣材料(liao)制成的(de)護套🐅，内(nèi)裝有線(xiàn)圈、鐵芯(xin)和磁轭(è)，護套的(de)側面裝(zhuang)有兩隻(zhī)電極。勵(lì)磁線圈(quan)由三值(zhi)方波勵(li)磁脈沖(chong)勵時，将(jiāng)産生一(yi)磁通密(mi)度爲🈲B的(de)工作磁(cí)場。當導(dǎo)電流體(ti)以流速(sù)V通過裝(zhuang)有一對(dui)間距💘爲(wèi)L的測量(liang)電極且(qiě)内徑爲(wei)D的管🐉道(dào)時，這對(dui)電極将(jiang)會産生(shēng)同時垂(chuí)直于磁(cí)✌️場方向(xiang)和液體(ti)流動方(fang)向的感(gan)應電動(dong)勢E。感應(ying)出的電(diàn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻動♻️勢E正(zhèng)比于磁(ci)通密度(dù)B與平均(jun)流速V的(de)乘積🈲：E=BLV。電(dian)動勢E(流(liú)量信号(hào))由🎯電極(ji)檢出并(bing)通過☁️屏(ping)蔽電纜(lǎn)送到轉(zhuǎn)換器内(nei)參與運(yùn)算得出(chū)管道内(nèi)的實際(jì)流速V，再(zài)根據，即(ji)可求出(chū)實際體(ti)積流量(liang)。
 
3插入式(shi)電磁流(liu)量計硬(ying)件電路(lu)分析
　　整(zheng)個硬件(jiàn)電路（圖(tu)2）包括電(dian)源部分(fèn)、勵磁電(dian)路部分(fen)、信号放(fàng)大❄️采集(jí)處理部(bù)分及輸(shu)入輸出(chū)顯示部(bu)分。其中(zhōng)💞影響流(liu)量🐪計測(ce)量精度(dù)的主要(yao)是勵磁(cí)電路部(bù)分和信(xìn)号放大(dà)采集處(chu)理部分(fèn)。
 
　　勵磁(ci)電路采(cai)用低頻(pín)三值矩(jǔ)形波勵(lì)磁（圖3），這(zhe)種勵磁(cí)💃🏻方式既(jì)可以大(dà)幅減小(xiǎo)由直流(liu)勵磁時(shi)産生的(de)電極極(jí)化效應(yīng)，也可以(yi)克服正(zheng)弦波勵(lì)磁産生(sheng)的正交(jiao)幹擾的(de)影🌏響，同(tong)時，低頻(pín)三🐕值矩(jǔ)形波勵(li)磁比低(di)頻矩形(xíng)波勵磁(ci)有更低(dī)的勵磁(cí)功率，而(ér)♻️且還可(ke)以🏒在零(líng)值勵磁(cí)時進行(hang)零點自(zì)動補償(chang)，穩定流(liú)量計的(de)零點。
 
　　雖(suī)然插入(ru)式電磁(cí)流量計(ji)采用低(di)頻三值(zhi)矩形波(bō)勵磁時(shi)它的極(jí)化現象(xiang)和正交(jiao)幹擾較(jiao)弱，但也(yě)不能從(cong)根本上(shàng)完全消(xiao)除，再加(jiā)上感應(yīng)電動勢(shi)在信号(hào)線傳🔴輸(shū)過程♻️中(zhong)信号線(xiàn)也會✌️在(zai)空間磁(ci)場的作(zuo)用下産(chǎn)生幹擾(rao)信号，所(suo)以實際(ji)🙇‍♀️測量得(dé)到的電(diàn)壓信号(hào)是有用(yong)信号與(yǔ)各種✊幹(gàn)擾信号(hào)的“組合(he)”，它不僅(jǐn)包含流(liú)速信号(hào)也包含(hán)各種幹(gan)擾信号(hao)。
　　插入式(shi)電磁流(liú)量計兩(liang)個電極(ji)上實際(ji)測量得(dé)到的電(dian)壓信号(hào)可以用(yong)以下的(de)信号模(mó)型來表(biǎo)示。即
 
　　微(wei)分幹擾(rao)和同相(xiang)幹擾會(huì)随着磁(ci)場的穩(wen)定而快(kuai)速🏃消失(shi)；共模幹(gàn)擾和串(chuan)模幹擾(rǎo)會造成(cheng)插入式(shì)電磁流(liú)量計零(ling)點漂移(yi)🐆，傳輸🙇🏻信(xìn)号線采(cai)用屏蔽(bi)線，确保(bǎo)儀表接(jie)地良好(hao)可大幅(fu)度減弱(ruo)其影響(xiang)；電化學(xue)幹擾主(zhǔ)要是電(dian)極表面(mian)的極化(hua)現象會(hui)造成插(chā)入式電(dian)磁流量(liang)計零點(diǎn)不穩🏃‍♂️，提(tí)高勵磁(ci)頻率可(ke)以減小(xiǎo)其影響(xiang)。觀察管(guǎn)道流體(tǐ)流速在(zai)5m/s左右時(shí)感應💃🏻信(xìn)号（圖4），可(ke)以發現(xian)除♍去毛(mao)刺感應(ying)信号幅(fú)值可💞達(dá)25mV,但其中(zhōng)有用信(xin)号的幅(fu)值⭐在0.5mV左(zuo)右，所以(yi)信号🎯放(fàng)大采集(ji)過程中(zhōng)要進行(háng)濾波。參(can)照勵磁(ci)方式，分(fen)析流速(su)信号電(dian)壓的基(ji)本特征(zheng)，以下從(cóng)信号放(fàng)大采集(ji)處理👄部(bu)分對流(liú)速信号(hào)能夠有(yǒu)效地、針(zhēn)對性地(dì)放大、處(chù)理和💋濾(lü)除雜波(bō)進行分(fen)析。
 
　　前置(zhi)放大電(dian)路（圖5）采(cai)用儀表(biǎo)放大器(qì)進行放(fang)大，儀表(biao)放大器(qi)前🌍端是(shi)RFI濾波器(qi)，濾除衰(shuāi)減大部(bù)分幹擾(rao)信号，R1爲(wèi)電阻，确(que)保放大(da)倍🔴數穩(wen)定。二極(ji)管D1、D2可以(yi)限制輸(shū)入👌信号(hao)的👅大小(xiǎo)，避免誤(wu)接線造(zào)成‼️損壞(huài)。
 
　　信号放(fang)大電路(lu)（圖6）采用(yong)運算放(fang)大器TLC2262，TLC2262是(shì)TI公司雙(shuāng)路運算(suàn)放大器(qi)😘可♍以達(da)到軌對(duì)軌輸出(chū)的性能(neng)，電阻R2、R4爲(wèi)精密電(diàn)阻，确保(bao)放大倍(bei)數穩🚶‍♀️定(ding)，R24和C31組成(chéng)一個低(di)通濾波(bō)♈器。
 
注:實(shí)際放大(dà)25倍，共模(mo)抑制比(bǐ)爲20000倍，液(yè)體電導(dao)率≥25uS/cm,，信号(hao)🔴内阻一(yī)般小😄于(yu)400kΩ;誤差小(xiǎo)于0.05%;溫漂(piao)小于0.01。
　　由(you)低通濾(lü)波器進(jìn)行衰減(jian)并濾除(chú)部分雜(za)波後的(de)信号SIGN（圖(tu)⁉️7）經模拟(ni)♻️開關進(jìn)入ADC進行(háng)AD轉換輸(shu)入單片(piàn)機。可以(yi)發現🔞，此(cǐ)時的信(xìn)号與勵(li)磁波形(xíng)已經十(shí)分相似(si)，信号高(gao)低處已(yǐ)經十分(fèn)平滑，可(ke)以進行(háng)AD轉換。
 
 
4插(chā)入式電(dian)磁流量(liàng)計的測(cè)量精度(du)
　　插入式(shi)電磁流(liu)量計适(shì)用于DN150～DN2000的(de)管道，其(qí)測量精(jīng)度達到(dào)1.0級🌐，圖8是(shì)此次應(ying)用的插(chā)入式電(diàn)磁流量(liang)計的檢(jiǎn)定記錄(lù)表，經檢(jian)定後各(ge)點誤✊差(cha)均在1%以(yǐ)内，隻要(yào)安裝條(tiáo)件符合(he)規定，儀(yi)表的精(jing)度是有(yǒu)保障的(de)🌂。
5結語
　　插(cha)入式電(diàn)磁流量(liàng)計安裝(zhuang)簡單、老(lao)舊管道(dào)改造方(fang)便，應用(yòng)在浮選(xuan)自動加(jia)藥系統(tǒng)其測量(liang)精度能(neng)夠達到(dào)要求，爲(wei)浮選自(zì)動加藥(yào)系㊙️統的(de)正常運(yun)行提供(gòng)準确數(shu)據，有助(zhu)于生産(chǎn)技術人(ren)員進行(hang)分析研(yán)究調整(zheng)試劑加(jia)藥系數(shù)K，使經浮(fú)選得到(dào)的精煤(méi)品質穩(wěn)定、生産(chǎn)🔞效率提(tí)高并♋能(neng)添加浮(fu)選藥劑(jì)、節省藥(yào)劑，同時(shi)，也能📧降(jiàng)低工作(zuò)的複🏃雜(zá)程度，節(jie)省勞動(dòng)力。

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