流动物体的精确测量一直是一个问题,尤其是在钢铁行业。由于灰尘多、振动剧烈、温度高,
流动物体的精确测量一直是一个问题,尤其是在钢铁行业。由于钢厂内灰尘多、振动剧烈、温度高、湿度大,仪器的工作环境较差,更难保证测量数据的长期准确性和可靠性。但现在,企业管理考核对数据准确性的要求越来越高。形势倒逼我们必须提高工作质量,生产出符合评估要求的数据产品。对于流体的测量,已经有各种各样具有不同测量原理的流量计。经过多年的安装、使用和维护实践,我认为电磁流量计对于钢厂工业用水的测量效果是比较理想的。现在总结一下,供大家参考。
关键词:工业水计量、电磁流量计、运行维护
一、电磁流量计工作原理及结构
以法拉第电磁感应定律为测量原理的电磁流量计是业界常用的测量导电液体流量的仪表。它的应用范围很广,可以测量各种腐蚀性介质和含有悬浮颗粒的泥浆。其工作原理如图(1)所示:
图(1)电磁流量计原理图
在均匀磁场中,有一根垂直于磁场方向、直径为D的管道。管道由非磁性材料制成,管道内表面衬有绝缘衬里。当导电液体在导管中流动时,导电液体切割磁力线,因此在垂直于磁场和流动方向的方向上产生感应电势。如果安装一对电极,则电极之间会产生与流量成比例的电势差。
E=BDυ*10-8伏
式中:E——感应电势(伏);
B——磁感应强度(高斯);
D——管道内径(cm);
υ——管道内液体的平均流速(cm/s)
实际使用的电磁流量计都是在交变磁场下工作的。
B=Bmax*simωt
E=Bmax*simωt*D*υ*10-8
=(4Q/Dπ)*10-8*Bmax*simωt=KQ
其中K=4*10-8*Bmax*simωt/πD
流量Q=πDE*108/4Bmax*simωt,即感应电势E与流量Q成正比。
对于仪表来说,磁感应强度是已知的并且基本恒定。因此,只要测出E,就可以知道流量Q。
电磁流量计的二次安装
1、电磁流量计的安装位置可根据需要选择。其传感器可倾斜或垂直安装。但无论采用何种形式的安装,都需要注意的是,两个电极的轴线必须大致处于水平方向。如图(图2)所示。
图二)
2、还应注意的是,电磁流量计的传感器安装位置应能保证测量管内充满被测介质,且不应出现管内未满或气泡聚集的现象。测量管。因此,不要将传感器安装在管道的最高部分,而是安装在较低的、向上倾斜的管道上。安装在垂直管道上时,不要安装液流自上而下的管道,而应安装在自下而上的管道上。传感器不能安装在水泵入口处,因为这里容易形成真空,影响计量效果。
3、安装传感器时,注意传感器上的箭头方向,指的是液体流动方向。
4、虽然电磁流量计的传感器对振动不是很敏感,但如果安装在振动较强的地方,则需要在安装传感器的管道两侧进行支撑。
5、如果被测介质是严重脏污液体或管道内容易结垢的液体,可在安装传感器的测量管道上加设旁通管,以方便拆卸和清洗。如图(图3)所示。
图(3)
对于DN≥350的管道,如果增加旁通管的成本较高,也可以采用带有刮刀电极的传感器。当需要清理传感器电极上的污垢时,可打开壳盖,转动旋钮数次。也可以使用可拆卸的电极传感器。电极拆卸时可在压力下进行,不影响工艺设备的运行。但上述两种方法仅清洁传感器的电极。如果传感器测量管污染严重、结垢,仍需将传感器拆下清洗。
6、就电磁流量计传感器的安装要求而言,对传感器上游侧直管段长度的要求一般不小于10D(D为管道直径),且不下游侧小于 2D。但在实际安装中,由于我公司地处山区,受地理环境限制,尤其是大口径管道,很难满足上游侧10D测量。根据我们的实践,上游侧一般可以保证5D测量效果不错。
7、转换器的安装一般安装在室内,不要直接暴露在阳光下即可。
8、电磁流量计接地环的安装,对于工艺管道内表面无绝缘涂层、绝缘涂层、阴极保护三种不同的管道,应采用三种不同的安装方法。
三、电磁流量计的操作与维护
电磁流量计运行中的故障是指流量计经过调试并正常运行一段时间后出现故障。运行过程中常见的故障一般是由于流量传感器内壁粘附层、雷击、运行环境条件变化、系统零位变化等因素造成的。
1、传感器内壁粘合层
如果被测介质是较脏的流体,运行一段时间后,传感器内壁往往会积聚一层粘附层而导致故障。这些故障往往是由于粘合层的电导率太大或太小造成的。如果附着物是绝缘层,会导致电极电路断开,仪表无法正常工作;如果粘附层的电导率明显高于流体的电导率,则会导致电极电路短路,仪表无法正常工作。因此,应及时清除电磁流量计测量管内附着的结垢层。
2. 雷击
雷击极易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,从而损坏仪表。主要通过传感器和转换器之间的电源线、励磁线圈或流量信号线引入,特别是从控制室电源线引入。
3、环境条件的变化
调试过程中,由于环境条件良好(例如无干扰源),流量计工作正常。这时往往很容易忽视安装条件(例如接地不是很好)。这种情况下,一旦环境条件发生变化,运行过程中出现新的干扰源(如附近管道上的电焊、附近安装的大型变压器等),就会干扰仪器的正常工作,输出信号将受到影响。波动。
4、系统调零
正常工作情况下,电磁流量计系统零点会因元件老化、励磁线圈绝缘强度降低、测量电极极化、污染等因素造成系统零点,并且随着系统的长期运行,系统接地电阻(电位)增大。变化和漂移。因此,应定期检查、调整和维护流量计的系统零点。当传感器充满介质并且没有流量时,磁流量计的系统零点出现。此时可以对系统进行调零。
四个结论
在工业水计量中,我们之前使用过标准孔板、阿牛巴流量计和超声波流量计。相比较而言,电磁流量计更适合钢厂的工业水计量,因为它有很多特点:1.精度更高2.冬天不需要考虑防冻保温问题; 3.节能,几乎无压力损失 4.性能比较稳定,维护量小。实际使用中,效果比较理想。
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