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電磁流量計(jì)應(yīng)用中相關(guān)問(wèn)題探討 流量計(jì)技術(shù)指標(biāo)電磁流量計(jì)在鋼鐵行業(yè)冷卻水測(cè)量中出現(xiàn)誤報(bào)警,這是什么愿意呢?我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),電磁流量計(jì)的誤報(bào)警大多是由氣泡擦過(guò)電極引起的。怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢?
首先要從安裝上滿足儀表上游直管段長(zhǎng)度要求,規(guī)范儀表的安裝,選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場(chǎng)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(shuō),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(wèn)題的發(fā)生。
加大儀表阻尼時(shí)間能有效地解決這種脈沖型氣泡噪聲的影響,同時(shí)也帶來(lái)了反應(yīng)遲鈍的缺點(diǎn),即當(dāng)真正流量波動(dòng)時(shí),儀表反應(yīng)很慢。這對(duì)要求靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)無(wú)疑是個(gè)難題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,智能化電磁流量計(jì)可以使用軟件邏輯判斷即粗大誤差處理的方法[5]。在出現(xiàn)這種故障時(shí),通過(guò)調(diào)整流量的不敏感時(shí)間和變化幅度限制這兩個(gè)條件來(lái)判斷是流量的變動(dòng),還是氣泡擦過(guò)電極。如果不是氣泡擦過(guò)電極的噪聲,CPU按正常采樣、運(yùn)算和數(shù)字濾波;如果判定產(chǎn)生的是氣泡噪聲,切除測(cè)量值,維持前面的流量測(cè)量值。這樣,正常流量測(cè)量期間阻尼時(shí)間仍然為3~6s。只有在有氣泡噪聲時(shí),根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長(zhǎng)短將不敏感時(shí)間加長(zhǎng),系統(tǒng)控制的時(shí)間也會(huì)加長(zhǎng)。
其次,合理地設(shè)置儀表阻尼時(shí)間和功能,也可以解決出現(xiàn)氣泡噪聲測(cè)量的誤報(bào)警。阻尼時(shí)間的選擇是根據(jù)流量信號(hào)中發(fā)生氣泡噪聲的脈沖寬度來(lái)選取。一般應(yīng)取阻尼時(shí)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(shí)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%。
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(shí)間值”時(shí),轉(zhuǎn)換器不僅能夠抑制氣泡噪聲引起的誤報(bào)警,而且在正常工作時(shí)儀表的反應(yīng)速度仍然能夠保持所設(shè)置的阻尼時(shí)間值。
渦輪流量計(jì)的流量計(jì)算公式:
通常情況下,渦輪流量計(jì)的流量方程可分為兩種:實(shí)用流量方程和理論流量方程。實(shí)用流量方程:qv=f/K公式1;qm=qvρ式中qv,qm分別為體積流量,m3/s,質(zhì)量流量,kg/s;f為流量計(jì)輸出信號(hào)的頻率,Hz;K為流量計(jì)的儀表系數(shù),P/m3。
渦輪流量計(jì)的系數(shù)可分為二段,即線性段和非線性段。線性段約為其工作段的三分之二,其特性與傳感器結(jié)構(gòu)尺寸及流體粘性有關(guān)。在非線性段,特性受軸承摩擦力,流體粘性阻力影響較大。當(dāng)流量低于傳感器流量下限時(shí),儀表系數(shù)隨著流量迅速變化。壓力損失與流量近似為平方關(guān)系。當(dāng)流量超過(guò)流量上限時(shí)要注意防止空穴現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)相似的TUF特性曲線的形狀是相似的,它僅在系統(tǒng)誤差水平方面有所不同。
渦輪流量計(jì)特性曲線由流量校驗(yàn)裝置校驗(yàn)得出,它完全不問(wèn)傳感器內(nèi)部流體機(jī)理,把傳感器作為一個(gè)黑匣子,根據(jù)輸入(流量)和輸出(頻率脈沖信號(hào))確定其轉(zhuǎn)換系數(shù),它便于實(shí)際應(yīng)用。但要注意,此轉(zhuǎn)換系數(shù)(儀表系數(shù))是有條件的,其校驗(yàn)條件是參考條件,如果使用時(shí)偏離此條件系數(shù)將發(fā)生變化,變化的情況視傳感器類(lèi)型,管道安裝條件和流體物性參數(shù)的情況而定。
而渦輪流量計(jì)的理論流量方程可以根據(jù)動(dòng)量矩得出葉輪的運(yùn)動(dòng)方程。