爲了減少污染(ran),節水減排,必須對(dui)生活用水、工業用(yong)🌈水、循環水以🔆及排(pai)放的污水進行嚴(yan)格的計量和控制(zhi)。流量的測量在水(shui)資源實行總量控(kòng)制、定額管理和石(shí)油化工生産及過(guò)程控制中占有重(zhòng)要地位。水㊙️處理廠(chang)是👨❤️👨煤化工廠區循(xun)環水♌主要供水廠(chang),該廠供☁️水裝置的(de)運行正常與否對(duì)全廠的生産及環(huán)保至關重要。污水(shuǐ)處理能力和處理(lǐ)質量是該供水裝(zhuāng)置的重要指标,若(ruo)處理能力低則不(bu)能🛀滿足全廠的用(yong)水要求,若處理質(zhì)量🐉低則不能滿足(zú)排放要求。考察礦(kuang)井水的出水能力(li)和經濟效㊙️益主要(yao)考慮3個流量🚶♀️指标(biao),即礦井水流入量(liàng)、澄清水流出量和(he)污泥流出量。考慮(lü)到性價比等因素(su),在🐆<250 mm以上的管道上(shang)選用插入式電磁(ci)流量計
,并進行帶(dai)壓安裝,經近5個月(yue)運行試驗,流量計(ji)應用效果🔞良好。
1 技(ji)術分析
1.1 工作原理(li)
插入式電磁流量(liang)計工作原理是基(ji)于法拉第電磁感(gan)應定🥵律📞,測量流量(liàng)時,液體流過垂直(zhí)于流動方向的磁(ci)場,感應出一個與(yǔ)平均流速(體積流(liú)量)成正比的電壓(yā)。其感應電壓信👨❤️👨号(hào)通過2個與液體直(zhí)接接觸的電極檢(jian)出,并通過專用電(diàn)纜🧡傳送至智能變(bian)送器🌈,智能變送器(qi)🔞根據電勢的大小(xiǎo)和電磁㊙️流量數學(xue)模型進行運算,轉(zhuan)換成流量信号(包(bao)括瞬時量和累計(jì)量)進行現場顯示(shì),再将流量标準的(de)4~20MA、1~5 V DC信号輸出到流量(liàng)二次儀表或DCS。
1.2 組成(cheng)
插入式電磁流量(liàng)計主要由傳感器(qì)、智能變送器和🐕專(zhuan)用電🏃♂️纜⛷️組成。
(1)傳感(gan)器由電極和勵磁(ci)線圈組成,其作用(yong)是根據導電介💋質(zhi)(流體💛)流過勵磁線(xian)圈的速度不同在(zài)電極上産生相應(yīng)的感應電勢(5~60 mV)。
(2)智能(néng)變送器的作用是(shì)将傳感器的感應(yīng)電勢信号㊙️放大,再(zai)💔根據電勢流量數(shu)學模型和公式進(jin)行計算,得出流量(liàng)💃🏻結果和标準流量(liàng)信号。各種流量參(cān)數的🏃🏻♂️調整和标定(dìng)參數的設置在智(zhi)能變送器上進行(hang)。
(3)專用通訊電纜的(de)作用是傳感器向(xiàng)智能變送器傳送(song)毫伏電勢信号,智(zhì)能變送器向勵磁(cí)線圈提供振蕩電(diàn)壓。由💯于電勢信号(hao)是㊙️5~60 mV的弱信号,勵磁(cí)信号是高頻低幅(fu)值的振蕩信号☀️,所(suo)以電纜要充分考(kao)慮屏蔽性和抗幹(gan)擾性。電纜的長度(dù)和截面積成正比(bǐ),和介質的電導成(cheng)正比,導電特💘性越(yuè)強傳送距離越遠(yuǎn),一般傳送距離爲(wèi)20~500 m。
1.3 安裝要求
1.3.1 保證足(zu)夠直管段
流體在(zai)方向、管徑以及閥(fa)門開度變化時,會(huì)産生渦流和流場(chang)畸變,這樣會對傳(chuán)感器電極的測量(liàng)産生影響,從而影(yǐng)響♋儀表的精度。所(suo)以要盡可能地離(li)開彎管、手閥、調節(jie)閥等部🈲件一定距(ju)離,直👈管段的具體(tǐ)要求見表1。表中,D表(biǎo)示管道通徑,L表示(shi)傳感器到閥門或(huo)彎頭等部件的距(jù)離。
1.3.2 保證流體與傳(chuán)感器磁場的垂直(zhí)度
在管道開孔安(an)裝取壓短管時,焊(han)接取壓短管應注(zhù)意垂直方向,要求(qiú)焊接後短管軸線(xiàn)與管道軸線夾角(jiǎo)爲90b,且法蘭短管連(lián)接的延長線垂直(zhi)過管道橫截面的(de)圓心,這樣🤞能保證(zhèng)流體與磁場垂👨❤️👨直(zhi),見圖1
1.3.3 盡量避免(miǎn)幹擾源
爲了保障(zhàng)測量精度,傳感器(qì)應避免在容易産(chan)生真空、氣體、渦流(liu)等地方安裝,傳感(gan)器與智能變送器(qi)之間的通訊電纜(lan)要避💃開電動機等(deng)強電設備。建議安(ān)裝在圖🌈2~圖5所示位(wèi)置。
1.3.4 保證良好的(de)接地
傳感器輸出(chu)信号的接地點應(yīng)與被測介質電氣(qi)連接🐇。當流體切☎️割(ge)磁力線産生流量(liang)信号時,以流體本(běn)身作爲0電位,一個(gè)電極上産生正電(dian)勢,另一個電極上(shàng)産生🐆負電勢,不斷(duàn)交替變化。因此,轉(zhuǎn)換器輸入端🌐中點(diǎn)(信号電纜屏蔽💋層(céng))必須與流體共處(chù)于0電位且🍉導通,這(zhe)樣才能構成對稱(cheng)的輸入回路。轉換(huan)器的輸入端中點(diǎn)通過💰傳感器輸出(chu)信号的接地點與(yu)被測流體電氣連(lian)通。由于傳感器的(de)輸出信号很小,隻(zhi)有🐕幾🥵毫伏,爲了提(ti)高儀👉表抗幹擾能(neng)力,輸☁️入回路中的(de)👄0電位必須接地。由(you)于一般金屬管道(dào)都與大地連通,流(liu)動介質通過金屬(shǔ)管道與大地電氣(qi)連接,所以并不要(yào)求電磁流量計單(dan)獨設置接地裝置(zhi),尤其是小口徑電(dian)磁流量傳感器。如(ru)果是非金屬管道(dao),就一定要和單獨(dú)的接地線連接。
1.3.5 保(bao)證傳感器正确的(de)插入深度
由于流(liú)體在管道中的層(ceng)流現象,靠近管壁(bi)的流體流🚩速💯較慢(man),靠近管道中心的(de)流體流速較快,根(gen)據計算管道的D/8處(chù)最接近流體的平(píng)均速度。安裝時要(yào)計算管道的壁厚(hòu)和法蘭管嘴的長(zhang)度,确保傳感器的(de)💋電極插深在D/8位置(zhi)。不過也不是所有(yǒu)的插入式流量計(jì)傳感器都安裝在(zai)管道👈的D/8位置,也有(yǒu)少數安裝在管道(dao)的D/2位置,安裝前一(yi)定要認真研究安(an)裝說明。
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