1.前言
近年來,隨著國內(nèi)供水行業(yè)自動化技術(shù)水平不斷提高以及貿(mào)易結(jié)算計量的要求,電磁流量計得到了越來越普遍的應(yīng)用和推廣,特別是在供水行業(yè)中電磁流量計應(yīng)用已經(jīng)得到了**的認(rèn)可。電磁流量計的主要技術(shù)特點,由于測量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān),所以測量精確度高、工作可靠。電磁流量計采用現(xiàn)代模擬轉(zhuǎn)換技術(shù)和高興能超大規(guī)模集成芯片,對信號進(jìn)行隔離濾波、放大枇數(shù)字處理,精確顯示測量結(jié)果,操作簡單方便。
2.基本原理
據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)電液體在磁場中切割磁力線運(yùn)動導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(見圖1),其感應(yīng)電勢的大小與磁感應(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-測量管內(nèi)直徑。
流量流體時,流體流過垂直于流動方向的磁場,導(dǎo)電性液體的流動感應(yīng)出一個與平均流速或單位體積流量成正比的電壓,因此只要被測的流體具有zui低限度的電導(dǎo)率,其感應(yīng)電壓信號通過兩個與液體直接接觸的電極檢出,并通過電纜傳送到放大器,然后,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號。
3.主要技術(shù)特點和使用安裝要求
3.1電磁流量計的主要技術(shù)特點
(1)由于測量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān),所以測量精確度高、工作可靠。
(2)測量管內(nèi)無阻流件,因此無附加壓力損失,即對自來水測量無附加水頭損失。
(3)只有管道和電極與被測液體接觸,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,維護(hù)要求低的特點。
(4)可以測定正、反方向流體的流量。
(5)輸出信號方式比較靈活。有脈沖、電流、頻率等方式。
3.2電磁流量計的使用和安裝要求
(1)電磁流量計的上游管道至少有5倍管徑長度的直管段,它的下游至少有3倍管徑長度的直管段。在條件允許的情況下,放寬流量計前置直管道長度在10倍管徑以上。
(2)在電磁流量計的安裝中,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的干擾。
(4)對流量計上游管道中在前置距離外安裝閥門,特別是蝶閥或直角彎管等嚴(yán)重影響流態(tài)特性的場合,zui好在流量計上游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),提高計量準(zhǔn)確度的目的。
4.電磁流量計在線校驗方法
電磁流量計出廠時其精確度已經(jīng)過實驗室標(biāo)定。但一且使用于現(xiàn)場,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,對于**安裝投運(yùn)前或長期使用后的流量計有必要進(jìn)行一次常規(guī)的現(xiàn)場校驗。由于電磁流量計的傳感器安裝在供水管道中,難以拆下送至實驗室進(jìn)行檢查,而目前在流量計量范圍內(nèi),國家和地方對大口徑流量計尚未有現(xiàn)場條件下進(jìn)行在線檢驗的規(guī)程和其它法規(guī)文件。
校驗的主要內(nèi)容:
(1)對電磁流量計勵磁線圈進(jìn)行安全絕緣測試,應(yīng)大于20MΩ。
(2)對電磁流量計勵磁線圈進(jìn)行銅電阻測試,應(yīng)與原出廠值相同(環(huán)境溫度相同時)。
(3)對電磁流量計傳感器電極對地電阻進(jìn)行測試,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)對電磁流量計轉(zhuǎn)換器勵磁電流進(jìn)行測試觀察其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流的值,誤差不超過士0.25mA。
(5)對電磁流量計轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出進(jìn)行測試,觀察其線性變化情況,并計算其zui大線性誤差,應(yīng)不超過士0.5%
(6)對DN1200mm以上的電磁流量計,應(yīng)測試推動級NB,電流誤差不超過12mA。
5.使用過程中存在的難點、故障以及解決辦法
電磁流量計具有較高的穩(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)沒有滿足流量計的安裝條件,電磁流量計對管道的直管段要求較高,在新建水廠設(shè)計時可以盡量滿足,而對老水廠改造或加裝來說,以上條件就變得幾乎苛刻。由此影響了測量穩(wěn)定性。其解決方法為加裝整流管以改善流動特性。
(2)被測水的流速過低,由此影響測量的精度特別是在一些區(qū)域邊界安裝的流量計,由于處于區(qū)域公司管網(wǎng)末梢,壓差小而造成流速過低。其解決辦法是盡量開啟邊界兩邊閥門。
(3)管道水中有氣,造成測量波動大影響穩(wěn)定性。其解決辦法要設(shè)法找到氣的來源并加以解決,必要時在管道中加裝排氣閥。
(4)安裝在原水管道中流量計的傳感器電極表面被淤泥沉積污染,影響測量。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的轉(zhuǎn)換器損壞,以致無法測量。其解決辦法為在轉(zhuǎn)換器信號輸人端、勵磁電流輸人端和工作電源端分別加裝相應(yīng)的避雷器。
(6)電磁流量計人口管道中異物堆積,造成被測水體流動特性突變由此影響測量精度造成較大的誤差。其解決方法為及時清除管道中堆積的異物。
6.結(jié)束語
總之,電磁流量計所具有的測量精度高、穩(wěn)定性好和適用范圍廣的特點,為水廠實現(xiàn)自動化控制和公平貿(mào)易計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)用和性能價比的不斷完善提高,電磁流量計必將在供水行業(yè)中取得越來越**的應(yīng)用。
上一條：
一種用于電磁流量計的定量控制裝置的技術(shù)
下一條：
啤酒計量應(yīng)用電磁流量計應(yīng)注意的事項
