測量脈動(dòng)流流量的方法有三種:
一是用響應(yīng)快的流量計(jì);
二是用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒚}動(dòng)衰減到足夠小的幅值,然后用普通流量計(jì)進(jìn)行測量;
三是對在脈動(dòng)流狀態(tài)下測得的流量值進(jìn)行誤差校正。有的系統(tǒng)中,后兩種方法需結(jié)合起來才能實(shí)現(xiàn)測量,這是因?yàn)槊}動(dòng)幅值大,超出估算公式的適用范圍,若僅用阻尼方法,衰減后的脈動(dòng)幅值又未能進(jìn)入穩(wěn)定流范圍。
當(dāng)電磁流量計(jì)選用較高的激勵(lì)頻率時(shí),能對脈動(dòng)流作出快速響應(yīng),因此能對脈動(dòng)流進(jìn)行測量,常用來測量往復(fù)泵,隔膜泵等的出口流量。
用于脈動(dòng)流測量的電磁流量計(jì),通常在下列三個(gè)方面須作特殊設(shè)計(jì),并在投運(yùn)時(shí)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。
一、激勵(lì)頻率可調(diào),以便得到與脈動(dòng)頻率相適應(yīng)的激勵(lì)頻率。太高和太低都是不利的。
二、電磁流量計(jì)的模擬信號(hào)處理部分應(yīng)防止脈動(dòng)峰值到來時(shí)進(jìn)入飽和狀態(tài)。脈動(dòng)流的脈動(dòng)峰值有時(shí)高得出奇,如果峰值出現(xiàn)時(shí),電磁流量計(jì)的流量信號(hào)輸入通道進(jìn)入飽和狀態(tài),就如同峰值被消除,必將導(dǎo)致儀表示值偏低。
三、為了讀出平均值,應(yīng)對顯示部分作平滑處理。由于電磁流量計(jì)的測量部分能快速響應(yīng)脈動(dòng)流流量的變化,忠實(shí)地反映實(shí)際流量,但是顯示部分如果也如實(shí)地顯示實(shí)際流量值,勢必導(dǎo)致顯示值上下大幅度跳動(dòng),難以讀數(shù),所以,顯示應(yīng)取一段時(shí)間的平均值。其實(shí)現(xiàn)方法通常是串入一慣性環(huán)節(jié),選定合適的時(shí)間常數(shù)后,儀表就能穩(wěn)定顯示。但若時(shí)間常數(shù)選得太大,則在平均流量變化時(shí),顯示部分響應(yīng)遲鈍,為觀察者帶來錯(cuò)覺。
電磁流量計(jì)常規(guī)檢測通常包括電極接觸電阻,電極的極化電壓,信號(hào)電纜干擾,測定有無接地電位和管道雜散電流流向五個(gè)方面。以下為大家進(jìn)行簡單的介紹電極清洗常用的方法有以下幾種:
1.電化學(xué)方法:
金屬電極在電解質(zhì)流體中存在電化學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)電化學(xué)原理,電極與流體存在界面電場,電極與流體的界面是電極/流體相間存在的雙電層所引起的。對于電極與流體界面電場的研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現(xiàn)象,而且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無機(jī)陰離子是表面活性物質(zhì),具有典型的離子吸附規(guī)律,而無機(jī)陽離子的表面活性很小。因此電化學(xué)清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。陰離子的吸附與電極電位有密切關(guān)系,吸附主要發(fā)生在比零電荷電位更正的電位范圍,即帶異號(hào)電荷的電極表面。在同號(hào)電荷的電極表面上,當(dāng)剩余電荷密度稍大時(shí),靜電斥力大于吸附作用力,陰離子很快就脫附了,這就是電化學(xué)清洗的原理。
2.機(jī)械清除法:
機(jī)械清除法是通過在電極上安裝特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電極清除。目前有兩種形式:
一種是采用機(jī)械刮除器。用不銹鋼制成一把帶有細(xì)軸的刮出,細(xì)軸和空心電極之間采用機(jī)械密封以防止介質(zhì)外流,于是組成了機(jī)械刮除器。當(dāng)從外面轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)軸時(shí)候,緊貼電極端平面轉(zhuǎn)動(dòng),刮除污垢。這種刮除器可以手動(dòng),也可以用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)細(xì)軸自動(dòng)刮除。
3.超聲波清洗方法:
將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上,使超聲波的能量集中在電極與介質(zhì)接觸面上,從而利用超聲波的能力將污垢擊碎,達(dá)到清洗的目的。
4.電擊穿法:
這種方法使用交流高壓電定期加到電極和介質(zhì)之間,一般加30~100V。由于電極被附著,其表面接觸電阻變大,所加電壓幾乎集中在附著物上,高電壓會(huì)將附著物擊穿,然后被流體沖走??偘踩霭l(fā),使用電擊穿法必須是在流量計(jì)中斷丈量、傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號(hào)線斷開、停電情況下將交流高壓電直接在傳感器信號(hào)輸出端子上進(jìn)行清洗。成了不對稱的共模電壓。不對稱的共模電壓就成為差模信號(hào),造成零點(diǎn)偏移。
電磁流量計(jì)(以下簡稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。
50年代初EMF實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用,近年來世界范圍EMF產(chǎn)量約占工業(yè)流量儀表臺(tái)數(shù)的5%~6.5%。
70年代以來出現(xiàn)鍵控低頻矩形波激磁方式,逐漸替代早期應(yīng)用的工頻交流激磁方式,儀表性能有了很大提高,得到更為廣泛的應(yīng)用。
原理與機(jī)構(gòu)
EMF的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。
導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動(dòng),與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢,電動(dòng)勢的方向按“弗來明右手規(guī)則”;
其值如下式式中E-----感應(yīng)電動(dòng)勢,即流量信號(hào),V;k-----系數(shù);
B-----磁感應(yīng)強(qiáng)度,T;D----測量管內(nèi)徑,m;---平均流速,m/s。
設(shè)液體的體積流量為,則式中K為儀表常數(shù),K=4KB/πD。
EMF由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成。
傳感器典型結(jié)構(gòu),測量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管;
一對電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電勢,送到轉(zhuǎn)換器。
激磁電流則由轉(zhuǎn)換器提供。
分類
市場上通用型產(chǎn)品和特殊型儀表可以從不同角度分類。
如按激磁電流方式劃分,有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。
幾種激磁方式的波形。按輸出信號(hào)連線和激磁(或電源)連線的制式分類,有四線制和二線制。
按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,有分離型和一體型。
按流量傳感器與管道連接方法分類,有法蘭連接、法蘭夾裝連接、衛(wèi)生型連接和螺紋連接。
按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類,有接觸型和非接觸型。按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類,有短管型和插入型。
按用途分類,有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和潛水型等。