1.前言
近年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)供水行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)水平不斷提高以及貿(mào)易結(jié)算計(jì)量的要求,電磁流量計(jì)得到了越來(lái)越普遍的應(yīng)用和推廣,特別是在供水行業(yè)中電磁流量計(jì)應(yīng)用已經(jīng)得到了**的認(rèn)可。電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn),由于測(cè)量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無(wú)關(guān),所以測(cè)量精確度高、工作可靠。電磁流量計(jì)采用現(xiàn)代模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)和高興能超大規(guī)模集成芯片,對(duì)信號(hào)進(jìn)行隔離濾波、放大枇數(shù)字處理,精確顯示測(cè)量結(jié)果,操作簡(jiǎn)單方便。
2.基本原理
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)(見(jiàn)圖1),其感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線強(qiáng)度等因素成正比。
電勢(shì)由下式給出:
E=KXBXVXD
式中:E-感應(yīng)電壓
K-儀表常數(shù);
B-磁感應(yīng)強(qiáng)度;
V-平均流速;
D-測(cè)量管內(nèi)直徑。
流量流體時(shí),流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速或單位體積流量成正比的電壓,因此只要被測(cè)的流體具有zui低限度的電導(dǎo)率,其感應(yīng)電壓信號(hào)通過(guò)兩個(gè)與液體直接接觸的電極檢出,并通過(guò)電纜傳送到放大器,然后,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號(hào)。
3.主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求
3.1電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)
(1)由于測(cè)量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無(wú)關(guān),所以測(cè)量精確度高、工作可靠。
(2)測(cè)量管內(nèi)無(wú)阻流件,因此無(wú)附加壓力損失,即對(duì)自來(lái)水測(cè)量無(wú)附加水頭損失。
(3)只有管道和電極與被測(cè)液體接觸,因此,只要合理選擇電極材料,即可達(dá)到爾腐蝕、耐磨損的要求。具有使用壽命長(zhǎng),維護(hù)要求低的特點(diǎn)。
(4)可以測(cè)定正、反方向流體的流量。
(5)輸出信號(hào)方式比較靈活。有脈沖、電流、頻率等方式。
3.2電磁流量計(jì)的使用和安裝要求
(1)電磁流量計(jì)的上游管道至少有5倍管徑長(zhǎng)度的直管段,它的下游至少有3倍管徑長(zhǎng)度的直管段。在條件允許的情況下,放寬流量計(jì)前置直管道長(zhǎng)度在10倍管徑以上。
(2)在電磁流量計(jì)的安裝中,傳感器接地環(huán)要可靠地接地,接地電阻要不大于10Ω。
(3)要在使用環(huán)境的選擇中注意避免外部的電磁干擾,特別是避免工頻電磁場(chǎng)的干擾。
(4)對(duì)流量計(jì)上游管道中在前置距離外安裝閥門(mén),特別是蝶閥或直角彎管等嚴(yán)重影響流態(tài)特性的場(chǎng)合,zui好在流量計(jì)上游5~10倍管徑的直管內(nèi)安裝整流器,以達(dá)到穩(wěn)定水流流態(tài),提高計(jì)量準(zhǔn)確度的目的。
4.電磁流量計(jì)在線校驗(yàn)方法
電磁流量計(jì)出廠時(shí)其精確度已經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定。但一且使用于現(xiàn)場(chǎng),由于受環(huán)境條件、流體特性以及儀表本身如元器件損壞等原因引起儀表運(yùn)行故障等情況,對(duì)于**安裝投運(yùn)前或長(zhǎng)期使用后的流量計(jì)有必要進(jìn)行一次常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。由于電磁流量計(jì)的傳感器安裝在供水管道中,難以拆下送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查,而目前在流量計(jì)量范圍內(nèi),國(guó)家和地方對(duì)大口徑流量計(jì)尚未有現(xiàn)場(chǎng)條件下進(jìn)行在線檢驗(yàn)的規(guī)程和其它法規(guī)文件。
校驗(yàn)的主要內(nèi)容:
(1)對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行安全絕緣測(cè)試,應(yīng)大于20MΩ。
(2)對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行銅電阻測(cè)試,應(yīng)與原出廠值相同(環(huán)境溫度相同時(shí))。
(3)對(duì)電磁流量計(jì)傳感器電極對(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)試,若電阻值在2~20kf之間,并伴有充放電現(xiàn)象,兩只電極的電阻相近,則認(rèn)為好的。
(4)對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流進(jìn)行測(cè)試觀察其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流的值,誤差不超過(guò)士0.25mA。
(5)對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出進(jìn)行測(cè)試,觀察其線性變化情況,并計(jì)算其zui大線性誤差,應(yīng)不超過(guò)士0.5%
(6)對(duì)DN1200mm以上的電磁流量計(jì),應(yīng)測(cè)試推動(dòng)級(jí)NB,電流誤差不超過(guò)12mA。
5.使用過(guò)程中存在的難點(diǎn)、故障以及解決辦法
電磁流量計(jì)具有較高的穩(wěn)定性,儀表設(shè)備本身一般很少發(fā)生故障。但是由于環(huán)境條件的變化或安裝工況條件所限,也發(fā)生了一些問(wèn)題或故障,應(yīng)該加以解決或避免,主要表現(xiàn)為以下幾種情況
(1)沒(méi)有滿足流量計(jì)的安裝條件,電磁流量計(jì)對(duì)管道的直管段要求較高,在新建水廠設(shè)計(jì)時(shí)可以盡量滿足,而對(duì)老水廠改造或加裝來(lái)說(shuō),以上條件就變得幾乎苛刻。由此影響了測(cè)量穩(wěn)定性。其解決方法為加裝整流管以改善流動(dòng)特性。
(2)被測(cè)水的流速過(guò)低,由此影響測(cè)量的精度特別是在一些區(qū)域邊界安裝的流量計(jì),由于處于區(qū)域公司管網(wǎng)末梢,壓差小而造成流速過(guò)低。其解決辦法是盡量開(kāi)啟邊界兩邊閥門(mén)。
(3)管道水中有氣,造成測(cè)量波動(dòng)大影響穩(wěn)定性。其解決辦法要設(shè)法找到氣的來(lái)源并加以解決,必要時(shí)在管道中加裝排氣閥。
(4)安裝在原水管道中流量計(jì)的傳感器電極表面被淤泥沉積污染,影響測(cè)量。其解決方法為選用刮刀式電極,并定期進(jìn)行維護(hù)清洗。
(5)雷擊造成電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器損壞,以致無(wú)法測(cè)量。其解決辦法為在轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸人端、勵(lì)磁電流輸人端和工作電源端分別加裝相應(yīng)的避雷器。
(6)電磁流量計(jì)人口管道中異物堆積,造成被測(cè)水體流動(dòng)特性突變由此影響測(cè)量精度造成較大的誤差。其解決方法為及時(shí)清除管道中堆積的異物。
6.結(jié)束語(yǔ)
總之,電磁流量計(jì)所具有的測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好和適用范圍廣的特點(diǎn),為水廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和公平貿(mào)易計(jì)量提供了有力的技術(shù)保證,發(fā)揮巨大的作用。
今后,隨著技術(shù)、應(yīng)用和性能價(jià)比的不斷完善提高,電磁流量計(jì)必將在供水行業(yè)中取得越來(lái)越**的應(yīng)用。
上一條：
一種用于電磁流量計(jì)的定量控制裝置的技術(shù)
下一條：
啤酒計(jì)量應(yīng)用電磁流量計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)
