Die genaue Messung fließender Objekte war schon immer ein Problem, insbesondere in der Stahlindustrie. Aufgrund von viel Staub, starken Vibrationen, hohen Temperaturen usw

Die genaue Messung fließender Objekte war schon immer ein Problem, insbesondere in der Stahlindustrie. Aufgrund von viel Staub, starken Vibrationen, hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit im Stahlwerk ist die Arbeitsumgebung des Instruments schlecht und es ist schwieriger, die langfristige Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messdaten sicherzustellen. Heutzutage werden bei der Beurteilung des Unternehmensmanagements jedoch immer höhere Anforderungen an die Datengenauigkeit gestellt. Die Situation zwingt uns, die Qualität unserer Arbeit zu verbessern und Datenprodukte zu erstellen, die den Bewertungsanforderungen entsprechen. Für die Messung von Flüssigkeiten gibt es bereits verschiedenste Durchflussmesser mit unterschiedlichen Messprinzipien. Nach Jahren der Installation, Nutzung und Wartung bin ich der Meinung, dass die Messwirkung elektromagnetischer Durchflussmesser für Brauchwasser in Stahlwerken ideal ist. Fassen Sie es nun als Referenz zusammen.
Schlüsselwörter: Industriewassermessung, elektromagnetischer Durchflussmesser, Betrieb und Wartung

1. Funktionsprinzip und Aufbau des elektromagnetischen Durchflussmessers

Der elektromagnetische Durchflussmesser, der das Faradaysche Gesetz der elektromagnetischen Induktion als Messprinzip nutzt, ist ein in der Industrie häufig verwendetes Instrument zur Messung des Durchflusses leitfähiger Flüssigkeiten. Es hat ein breites Anwendungsspektrum und kann verschiedene korrosive Medien und Schlämme mit suspendierten Partikeln messen. Das Funktionsprinzip ist in Abbildung (1) dargestellt:

Abbildung (1) Schematische Darstellung eines elektromagnetischen Durchflussmessers
In einem gleichmäßigen Magnetfeld gibt es ein Rohr mit einem Durchmesser D senkrecht zur Richtung des Magnetfelds. Das Rohr besteht aus nichtmagnetischem Material und die Innenfläche des Rohres ist mit einer isolierenden Auskleidung ausgekleidet. Wenn die leitende Flüssigkeit in der Leitung fließt, schneidet die leitende Flüssigkeit die magnetischen Kraftlinien, sodass ein induziertes Potenzial in einer Richtung senkrecht zum Magnetfeld und zur Strömungsrichtung erzeugt wird. Bei Einbau eines Elektrodenpaares entsteht zwischen den Elektroden eine Potentialdifferenz proportional zur Durchflussrate.
E=BDυ*10-8 Volt
Wobei: E – induziertes Potential (Volt);
B – magnetische Induktionsintensität (Gauß);
D – Innendurchmesser des Rohres (cm);
υ – die durchschnittliche Geschwindigkeit der Flüssigkeit im Rohr (cm/s)
Die aktuell eingesetzten magnetisch-induktiven Durchflussmesser arbeiten alle mit magnetischen Wechselfeldern.
B=Bmax*simωt
E＝Bmax*simωt*D＊υ＊10-8
=(4Q/Dπ)*10-8*Bmax*simωt=KQ
Wobei K=4*10-8*Bmax*simωt/πD
Der Fluss Q=πDE*108/4Bmax*simωt, d. h. das induzierte Potential E ist proportional zum Fluss Q.
Für ein Messgerät ist die magnetische Induktion bekannt und grundsätzlich konstant. Daher ist der Durchfluss Q bekannt, solange versucht wird, E zu messen.
Zwei Installationen eines elektromagnetischen Durchflussmessers
1. Die Einbaulage des elektromagnetischen Durchflussmessers kann je nach Bedarf gewählt werden. Und sein Sensor kann schräg oder vertikal eingebaut werden. Unabhängig von der Art der Installation ist jedoch zu beachten, dass die Achsen der beiden Elektroden ungefähr in horizontaler Richtung liegen müssen. Wie in (Abbildung 2) gezeigt.

Abbildung II)
2. Es ist auch zu beachten, dass der Sensor des elektromagnetischen Durchflussmessers an einem Ort installiert werden sollte, an dem sichergestellt werden kann, dass das Messrohr mit dem Messmedium gefüllt ist, und dass kein Phänomen auftreten darf, dass das Rohr nicht voll ist oder sich Blasen ansammeln Das Messrohr. Montieren Sie den Sensor also nicht am höchsten Teil des Rohres, sondern am unteren, ansteigenden Rohr. Installieren Sie bei der Installation an vertikalen Rohren den Flüssigkeitsfluss nicht von oben nach unten, sondern installieren Sie ihn an Rohren, die von unten nach oben verlaufen. Der Sensor kann nicht am Einlass der Wasserpumpe installiert werden, da sich hier leicht ein Vakuum bilden kann, das die Dosierwirkung beeinträchtigt.
3. Achten Sie bei der Installation des Sensors auf die Richtung des Pfeils auf dem Sensor, der sich auf die Richtung des Flüssigkeitsflusses bezieht.
4. Obwohl der Sensor des elektromagnetischen Durchflussmessers nicht sehr empfindlich gegenüber Vibrationen ist, muss er bei Installation an einem Ort mit starken Vibrationen auf beiden Seiten der Rohrleitung, wo der Sensor installiert ist, abgestützt werden.
5. Handelt es sich bei dem Messmedium um eine stark verschmutzte Flüssigkeit oder um eine Flüssigkeit, die im Rohr leicht zu Kalkablagerungen führt, kann am Messrohr, an dem der Sensor installiert ist, ein Bypassrohr angebracht werden, um die Demontage und Reinigung zu erleichtern. Wie in (Abbildung 3) gezeigt.

Figur 3)
Bei Rohrleitungen mit DN ≥ 350 kann bei hohen Kosten für den Einbau einer Bypassleitung auch ein Sensor mit Schaberelektrode eingesetzt werden. Wenn der Schmutz auf der Sensorelektrode entfernt werden muss, können Sie die Gehäuseabdeckung öffnen und den Knopf ein paar Mal drehen. Es kann auch ein abnehmbarer Elektrodensensor verwendet werden. Wenn die Elektrode abgenommen ist, kann sie unter Druck durchgeführt werden, ohne den Betrieb der Prozessausrüstung zu beeinträchtigen. Die beiden oben genannten Methoden reinigen jedoch nur die Elektroden des Sensors. Sollte das Messrohr des Sensors stark verschmutzt und verkalkt sein, muss der Sensor dennoch zur Reinigung ausgebaut werden.
6. Im Hinblick auf die Installationsanforderungen des elektromagnetischen Durchflussmessersensors beträgt die Anforderung an die Länge des geraden Rohrabschnitts im Allgemeinen nicht weniger als 10 D auf der stromaufwärtigen Seite des Sensors (D ist der Durchmesser des Rohrs) und nicht weniger als 2D auf der stromabwärtigen Seite. Bei der eigentlichen Installation ist es jedoch schwierig, die 10-D-Messung auf der stromaufwärtigen Seite einzuhalten, da sich unser Unternehmen in einer bergigen Gegend befindet und durch die geografische Umgebung eingeschränkt ist, insbesondere bei Pipelines mit großem Durchmesser. Gemäß unserer Praxis kann die vorgelagerte Seite im Allgemeinen eine 5-D-Messung garantieren. Der Effekt ist nicht schlecht.
7. Die Installation des Konverters erfolgt in der Regel im Innenbereich und es reicht aus, ihn nicht direktem Sonnenlicht auszusetzen.
8. Für die Installation des Erdungsrings des elektromagnetischen Durchflussmessers sollten drei verschiedene Installationsmethoden für drei verschiedene Rohrleitungen ohne Isolierbeschichtung, Isolierbeschichtung und kathodischen Schutz auf der Innenfläche der Prozessrohrleitung angewendet werden.
Drei Betrieb und Wartung des elektromagnetischen Durchflussmessers
Der Ausfall des elektromagnetischen Durchflussmessers während des Betriebs bezieht sich auf den Ausfall des Durchflussmessers, nachdem er für einen bestimmten Zeitraum debuggt und normal betrieben wurde. Häufige Ausfälle während des Betriebs werden im Allgemeinen durch Faktoren wie die Adhäsionsschicht an der Innenwand des Durchflusssensors, Blitzeinschläge, Änderungen der Betriebsumgebungsbedingungen und Änderungen der Nullposition des Systems verursacht.
1. Haftschicht an der Innenwand des Sensors
Handelt es sich bei dem Messmedium um eine verschmutzte Flüssigkeit, bildet sich nach einer gewissen Betriebszeit häufig eine Adhäsionsschicht an der Innenwand des Sensors, die zum Ausfall führt. Diese Ausfälle werden oft dadurch verursacht, dass die Leitfähigkeit der Haftschicht zu groß oder zu klein ist. Wenn es sich bei der Befestigung um eine Isolierschicht handelt, wird der Elektrodenkreis unterbrochen und das Messgerät funktioniert nicht normal; Wenn die Leitfähigkeit der Haftschicht deutlich höher ist als die der Flüssigkeit, wird der Elektrodenkreis kurzgeschlossen und das Messgerät funktioniert nicht normal. Daher sollte die anhaftende Zunderschicht im Messrohr des magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräts rechtzeitig entfernt werden.
2. Blitzeinschlag
Durch Blitzeinschläge kann es leicht zu Hochspannung und Stoßströmen in der Instrumentenleitung kommen, die das Instrument beschädigen können. Die Einleitung erfolgt hauptsächlich über Stromleitungen, Erregerspulen oder Durchflusssignalleitungen zwischen Sensoren und Wandlern, insbesondere über die Stromleitungen der Leitwarte.
3. Änderungen der Umgebungsbedingungen
Bei der Inbetriebnahme funktioniert das Durchflussmessgerät normal, da die Umgebungsbedingungen gut sind (z. B. keine Störquelle vorhanden). Zu diesem Zeitpunkt ist es oft leicht, die Installationsbedingungen zu ignorieren (z. B. ist die Erdung nicht sehr gut). In diesem Fall treten bei Änderung der Umgebungsbedingungen während des Betriebs neue Störquellen auf (z. B. Elektroschweißen an nahegelegenen Rohrleitungen, in der Nähe installierte große Transformatoren usw.), die den normalen Betrieb des Geräts und das Ausgangssignal beeinträchtigen schwanken.
4. Nullpunktänderung des Systems
Unter normalen Betriebsbedingungen führt der Systemnullpunkt des elektromagnetischen Durchflussmessers dazu, dass der Systemnullpunkt durch Faktoren wie die Alterung von Komponenten, die Verringerung der Isolationsfestigkeit der Erregerspule, die Polarisation und Verschmutzung der Messelektrode verursacht wird und der Anstieg des Erdungswiderstands (Potenzial) des Systems mit dem langfristigen Betrieb des Systems. Veränderungen und Drift. Daher sollte der Systemnullpunkt des Durchflussmessers regelmäßig überprüft, eingestellt und gewartet werden. Der Systemnullpunkt eines magnetisch-induktiven Durchflussmessers liegt dann vor, wenn der Sensor mit Medium gefüllt ist und kein Durchfluss erfolgt. An diesem Punkt kann das System auf Null eingestellt werden.
Vier Schlussfolgerungen
Bei der industriellen Wassermessung haben wir bereits Standardblenden, Annubar-Durchflussmesser und Ultraschall-Durchflussmesser verwendet. Im Vergleich dazu eignen sich elektromagnetische Durchflussmesser besser für die industrielle Wassermessung in Stahlwerken, da sie viele Eigenschaften aufweisen: 1. Höhere Genauigkeit 2. Es besteht keine Notwendigkeit, das Problem des Frostschutzes und der Wärmeerhaltung im Winter zu berücksichtigen; 3. Energieeinsparung, nahezu kein Druckverlust 4. Die Leistung ist relativ stabil und der Wartungsaufwand gering. Im tatsächlichen Gebrauch ist die Wirkung ideal.