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電磁流量計在水廠流量測量中的應用

來源:作者:發表時間:2018-08-04 10:09:47

 摘 要:首先介紹電磁流量計在水廠流量測量中的應用,然后簡述電磁流量計的測量原理、優點;根據性能價格比選擇流量計;從安裝、環境條件和流體特性等方面,論述它在安裝調試、運行期的故障。最后介紹清洗探頭、防雷電,抗干擾等措施的解決方法。

 
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。
 
我們安裝使用的電磁流量計是Endress&Hauser的Promag30流量計。
 
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成(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:
感應電勢 E=BDv×10-8(1)
E—感應電勢;B—磁感應強度;D—管道直徑;v—垂直于磁力線方向的液體速度。流量 Q=πD2v4
 
(2)變送器的工作原理如圖1示
電磁流量計測量原理
整個變送部分是一個閉環系統,感應電勢E與反饋電壓V進行比較后,得一差值信號ε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I。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VZ)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。
 

0180804101410.jpg

 
 
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,使測量管和殼體合為一體,防潮、防水性好,適宜地下或潮濕環境安裝使用;
(f)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Endress&Hauser的Promag30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
(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 L 1 必須大于管徑 DN 的 3至 5 倍 ,出管長度 L 2 必須大于管徑 DN 的 2 倍。
(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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