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        電磁流量計在自來水廠流量測量中應用

        發布:2021/5/28 10:14:17人氣:49
        1.引言
        在自來水行業中,流量的測量非常重要。自來水廠的取水、加藥和供水的流量進行測量,可以為經濟核算和水處理系統的診斷提供依據,從而達到有效地進行制水的操作與控制。而電磁流量計以其反應速度快、精度高、穩定性能好、壓力損失小,被廣泛應用于水廠中。下面結合我公司實際,對電磁流量計進行分析。
         
         
        2.電磁流量計的分析
        2.1測量原理
        電磁流量計由傳感器和變送器兩部分組成。被測流量經傳感器變換成感應電勢,然后再由變送器轉換(4~20)mA的標準信號輸出,以便進行指示、記錄。由于感應電勢與流量具有線性關系,在管道兩側各插入一根電極,便可以引出感應電勢。根據電磁感應定律可知道,流量的基本公式:
        E一感應電勢;B一磁感應強度;D一管道直徑;v一垂直于磁力線方向的液體速度。
        變送器的工作原理如圖1示。
        整個變送部分是一個閉環系統,感應電勢E與反饋電壓進行比較后,得一差值信號作為前置放大器的輸入信號,經放大器(包括前置放大器A1、主放大器A2、相敏整流器A3和功率放大器A4)后,得到4~20mA的直流輸出電流。反饋信號經反饋放大器(包括線圈K1、霍爾乘法器和電位器分壓V2)后,反饋到變送器的輸入端,形成閉環系統。正交干擾抑制器是作為主放大器的反饋網絡,將正交干擾信號反饋到主放大器的輸入端,以再次削弱正交干擾的影響。由上述可知,主通道的傳遞系數為:
        反饋通道的傳遞系數:
        由上兩式可得:
        根據(1)(2)(5)式可知:
        式中4x10-/(RnK1K2KxD)為ー常數。由式⑥可以看出,由于在電磁流量計的變送部分采用了負反饋系統,不僅提高了轉換部分的穩定性,而且還可以克服電源波動的影響。
        2.2電磁流量計的選擇
        由于電磁流量計具有以下特點
        (a)結構簡單,無活動部件,使用可靠
        (b)壓力損失小
        (c)測量精度不受被測介質壓力、密度、粘度等物理參數的變化的影響。精度對流速分布的變化不敏感;
        (d)小于300mm口徑的傳感器采用內磁式結構,緊湊合理,簡單可靠,使用壽命長;
        (e)大于300mm口徑的傳感器采用整體澆注,使測量管和売體合為一體,防潮、防水性好,適宜地下或潮濕環境安裝使用;
        ()安裝使用方便,對前置直管段要求低。
        結合工藝生產要求和價格兩面考慮,我公司選擇電磁流量計安裝于送水泵房,用于計量送水流量。
        2.3安裝、使用中應注意的問題
        a)傳感器的安裝位置,要選擇在任何時候測量導管內都能充滿液體,ZUI好是垂直安裝,以便減少由于液體流過在電極上出現氣泡,造成誤差。如圖2示。
        (b)電磁流量計的信號比較微弱,在滿量程時,只有2.5~8mV,流量很小時輸出僅有幾微伏,外界略有干擾就能影響測量的精度。因此,傳感器與變送器的外殼、屏蔽線、測量導管都要接地。并要求單獨設置接地點。
        (c)變送器的安裝地點要遠離一切大功率的磁源,不能有振動。
        (d)安裝時若前后都有彎頭時,進管長度L1必須大于管徑DN的3至5倍,出管長度L必須大于管徑DN的2倍,如圖3示。
        (e)變送器和二次儀表必須使用同一相線,否則由于檢測信號與反饋信號相位差120°,使儀表不能正常工作。
        2.4運行期的故障
        流量計使用一段時間后,常見的故障原因有:由于在管內壁會沉積垢層,雷電擊及環境條件的變化,從而會影響測量精度。因此,在使用中必須注意維護。對于內壁沉積垢層可以鏟刷清潔傳感器探頭,儀表即可恢復正常;對于雷電擊可以加強防雷設施,減少雷電對儀表的損壞;對于環境條件的變化可以采用抗干擾措施,可獲得滿意的測量結果。
         
        3.結束語
        電磁流量計在我公司投入使用幾年來,計量準確可靠、運行穩定,為水廠計算回收率,提高經濟效益起到了很重要的作用,是自來水廠實現流量測量的很好選擇。本文分析的電磁流量計的檢測原理、安裝、選擇、故障處理等,作為本人的一心得向大家作介紹。
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