電磁流量計測量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。電磁流量計在鋼鐵行業(yè)冷卻水測量中出現(xiàn)的誤報警大多是由氣泡擦過電極,形成短暫時間的感應(yīng)信號為零,這是一種氣穴現(xiàn)象,我們稱這種故障為氣泡噪聲。下面介紹一下氣泡噪聲問題的避免和解決方法。
首先,電磁流量計應(yīng)從安裝上滿足電磁流量計上游直管段長度要求,規(guī)范儀表的安裝,選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場所,合理使用管道流速,選用光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導(dǎo)管。這些措施將有助于防止或減小旋渦和氣體分離的發(fā)生。也就是說,改進(jìn)傳感器制造工藝、改善使用儀表環(huán)境條件和安裝條件、采用儀表上游加裝排氣閥等措施,有可能避免問題的發(fā)生。
其次,合理地設(shè)置電磁流量計阻尼時間和功能,也可以解決出現(xiàn)氣泡噪聲測量的誤報警。阻尼時間的選擇是根據(jù)流量信號中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來選取。一般應(yīng)取阻尼時間為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如氣泡噪聲脈沖寬度是10s,阻尼時間應(yīng)取30~50s。具體選擇應(yīng)根據(jù)要求的控制精度,3倍脈沖寬度控制誤差在5%,5倍脈沖寬度控制精度高于1%。
加大儀表阻尼時間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響,同時也帶來了反應(yīng)遲鈍的缺點,即當(dāng)真正流量波動時,儀表反應(yīng)很慢。這對要求靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)無疑是個難題。為了解決這個問題,智能化電磁流量計可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法。在出現(xiàn)這種故障時,通過調(diào)整流量的不敏感時間和變化幅度限制這兩個條件來判斷是流量的變動,還是氣泡擦過電極。如果不是氣泡擦過電極的噪聲,CPU按正常采樣、運算和數(shù)字濾波;如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲,切除測量值,維持前面的流量測量值。這樣,正常流量測量期間阻尼時間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時,根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長短將不敏感時間加長,系統(tǒng)控制的時間也會加長。
當(dāng)我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能電磁流量轉(zhuǎn)換器的變化率限制值和不敏感時間值時,轉(zhuǎn)換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報警,而且在正常工作時儀表的反應(yīng)速度仍然能夠保持所設(shè)置的阻尼時間值。
電磁流量計氣泡噪聲的研究,應(yīng)該是用氣泡對電磁流量傳感器電極進(jìn)行模擬試驗,但目前尚未有這種條件。因此,我們只用電磁流量信號發(fā)生器信號的切換,進(jìn)行氣泡噪聲的模擬。適當(dāng)?shù)剡x取阻尼時間和智能型電磁流量計處理氣泡噪聲故障的方法,對觀察流量計顯示與輸出信號變化,判斷處理氣泡噪聲的效果明顯。切換智能電磁流量計標(biāo)準(zhǔn)信號源的開關(guān),快速設(shè)置流速和零點,按需要保持信號為零的時間,模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表阻尼時間并設(shè)置不同的變化率限制值及不敏感時間值,測試儀表輸出的變化。結(jié)果表明,加大阻尼時間和智能化氣泡噪聲處理都能達(dá)到輸出不發(fā)生大的變化,后者更有利于正常測量期間測量反應(yīng)速度的提高。
應(yīng)根據(jù)被測介質(zhì)的腐蝕性,磨損性和溫度來選擇內(nèi)襯材料:
一、天然橡膠(軟橡膠)
1、較好的彈性,耐磨性和扯斷力
2、耐一般的弱酸、弱堿的腐蝕
3、測水、污水
二、耐酸橡膠(硬橡膠)
可耐常溫下的鹽酸、醋酸、草酸、氨水、磷酸及50%的硫酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀的腐蝕,但不耐強(qiáng)氧化劑的腐蝕;測一般的酸、堿、鹽溶液
三、氯丁橡膠(Neoprene)
1、極好的彈性,高度的扯斷力,耐磨性能好
2、耐一般低濃度的酸堿、鹽溶液的腐蝕,但不耐氧化性介質(zhì)的腐
<80℃;
測水、污水、泥漿和礦漿
四、聚胺脂橡膠(Polyurethane)
1、極好的耐磨性能
2、耐酸、堿性能差
<40℃;
測中性強(qiáng)磨損的煤漿、泥漿和礦漿
五、聚四氟乙烯(PTFE)
1、耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸、王水、濃堿和各種有機(jī)溶劑
2、耐磨性能好,粘接性能差
-80~+180℃;
測濃度、濃堿強(qiáng)腐蝕性溶液及衛(wèi)生類介質(zhì)
電磁流量計是根據(jù)電磁感應(yīng)定律,在非磁性管道中,利用測量導(dǎo)電流體平均速度而顯示流量的流量計。電磁流量計的優(yōu)點主要有以下幾點:
1、電磁流量計測量規(guī)模度大,通常為20:1~50:1,可選流量規(guī)模寬。滿度值液體流速可在0.5~10m/s內(nèi)選定。有些型號儀表可在現(xiàn)場依據(jù)須要擴(kuò)張和減少流量(例如設(shè)有4位數(shù)電位器設(shè)定儀表常數(shù))不用取下作離線實流標(biāo)定。
2、電磁流量計的口徑規(guī)模比其余種類流量儀表寬,從幾毫米到3m。可測正反雙向流量,也可測脈動流量,只有脈動頻率低于激磁頻率很多。儀表輸入實質(zhì)上是線性的。易于抉擇與流體接觸件的材料種類,可運用于侵蝕性流體。
3、電磁流量計的測量通道是一段無阻流檢測件的潤滑直管,因不易阻塞實用于測量含有固體顆?;蚶w維的液固二相流體,如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。
4、電磁流量計不發(fā)生因檢測流量所造成的壓力喪失,儀表的阻力僅是同一長度管道的沿程阻力,節(jié)能后果明顯,關(guān)于請求低阻力喪失的大管徑供水管道較為適宜。
5、電磁流量計無機(jī)械慣性,反應(yīng)靈敏,可以測量瞬時脈動流量,也可測量正反兩個方向的流量。
6、電磁流量計是由于感應(yīng)電壓信號是在整個充滿磁場的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長度為5倍的管道直徑。
7、電磁流量計是測量管道內(nèi)無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內(nèi)無可動部件,因此傳感器壽命極長。
8、電磁流量計的傳感器結(jié)構(gòu)簡單,測量管內(nèi)沒有可動部件,也沒有任何阻礙流體流動的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失,是流量計中運行能耗最低的流量儀表之一。
9、電磁流量計所測得的體積流量,實踐上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率(只有在某閾值以上)變更明顯的影響。與其余大局部流量儀表相比,前置直管段請求較低。
10、可測量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內(nèi)部無阻礙流動部件,與被測流體接觸的只是測量管內(nèi)襯和電極,其材料可根據(jù)被測流體的性質(zhì)來選擇。例如,用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯,可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);采用耐磨橡膠做內(nèi)襯,就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。