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礦(kuàng)漿水流(liú)量計的原理結果及在廢(fèi)水處(chù)理中的應用介紹

點(diǎn)擊次數:2990 發布時間:2021-01-16 13:36:41
礦漿(jiāng)水流量計在不鏽鋼酸性廢水處理中的應(yīng)用,探討了礦漿水流量計的(de)側(cè)量原理和(hé)結構,以及安裝技術要求和常見的故障,對於掌握該流量計的使用方法和性能具有一定的指(zhǐ)導作用,為礦漿水流量計在線側量提供了一定的參考。
測量原理
礦漿水流量計的測量原理是法拉*電磁感應定律(lǜ),即導體在磁場中作切割磁力線運動(dòng)時,在導體(tǐ)中便會產生感應電勢,其大小與(yǔ)磁場的磁感應強度、導體在磁場內的有效(xiào)長度及導體的運動速度成正比。同理(lǐ),在磁場(chǎng)中作切割磁力線運動的導電液體,也會在液體中產(chǎn)生感應電勢,示意圖如圖(tú)1所示。
圖1測量原理

感應電勢的方向由(yóu)右手定則確定,其大小由下式決定:
E= BDV (1)式中:1偽感應電勢;11為磁(cí)感應強度;I偽管道直徑;偽管道內的(de)流體速度。
流量幾等於流體流速與管道截麵積的乘積,即
q=πD2V (2)
(2) 將式((2壯人式((1 }可(kě)得  
q =(πD/4B) E (3)
由式((3河知,在磁感應強度B不變且(qiě)管道直徑
D}確定時,流量與感應電(diàn)勢呈線(xiàn)形關係。
2內部結構(gòu)
礦漿水流量計主要由磁路係統、測量導管、電*、襯裏、外殼以及轉換器等部分組成。
2. 1磁路係統
用於(yú)產生均勻的直流(liú)或交流磁場。工業生產用的礦漿水流量計,大多采用SOHzT頻電(diàn)源激勵產生交變磁場。
2. 2測(cè)量導管
為使磁力(lì)線通過測量導管時磁通不被分路並減少渦流,測量導管必(bì)須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具有一定機械強度的材料(liào)製成,一般可(kě)選用(yòng)不鏽鋼(1 (}gN}Ti)、玻璃鋼(gāng)、鋁及其他高強度塑料等。
2. 3襯(chèn)裏
為確保感應電勢不被金屬測量導管管壁短路,在測量導管的(de)內側及法蘭密封麵上必須附著一層絕緣的襯裏。為增加測量導管的耐磨與耐腐蝕性,襯裏一般均選用具有耐腐蝕(shí)、耐磨、耐高溫的材料,如聚氨脂橡膠、氯丁橡膠、聚四氟乙烯等。
2. 4電*

電*結構如圖2所示,作用是把由液體切割磁力線所產生的(de)感應電勢引出。為避(bì)免影響磁通分布,電(diàn)*一般選擇非導磁、耐腐蝕、耐磨材料,如不鏽鋼(1 (}gNjTi}對於腐(fǔ)蝕性較強的介(jiè)質,可選用欽、鉑、鍍金等。
3幹擾信號(hào)
礦漿水流量計幹擾信(xìn)號主要有三種(zhǒng):(1)電磁荊合產生的靜電感應;(2測流體介(jiè)質產生的電化學幹擾;(3)礦漿水流量計供電電源的電壓(yā)和頻率波動等電源幹擾。
抗幹擾技術的幾個發展過程(chéng)如下:
70年代中期,主要采用低頻矩形波勵磁技術,改變工頻幹擾的形態特征。利用工頻同(tóng)步采樣技術,使礦漿水流量計獲得較好的抗工頻幹擾能力,可使其測量精度(dù)提高、零點穩定、可靠性增(zēng)強。
80年代初采用三值低(dī)頻(pín)矩形波勵磁技術和動態校零技術、同步勵磁、同(tóng)步采樣技術以獲得礦漿水流量計*佳的零點穩定性,進(jìn)一步(bù)提高抗工頻幹擾和(hé)*化電勢幹擾(rǎo)的能力。
80年代末采用雙頻矩形波勵磁技術,既克(kè)服流體介質產(chǎn)生的泥(ní)漿幹擾和流體流動噪聲(shēng),又具有低頻矩形波勵磁(cí)礦漿水流量計的零點穩壓性,實現礦漿水(shuǐ)流量計零點穩定(dìng)性、抗(kàng)幹擾能力和響(xiǎng)應速度的*佳統(tǒng)一,從而提高礦漿水流量計抗幹擾能力,是目前*有效的(de)抗幹擾措施。
4技術特點
4. 1優點(diǎn)
(1)由於測量(liàng)導管內部沒有活動或突出部件,測量壓力損(sǔn)失*小。
(2)一般情況,隻要是(shì)導電率大於5 X 10-異an的液(yè)體均可測量。被測介質可以是含有固體顆粒或懸浮物(wù)的流體、泥漿等,也可以(yǐ)是酸(suān)、堿等腐蝕性液體。
(3)流量計輸出信號不受液體溫度(dù)、壓力、密度等影響,且輸出電(diàn)流與體積流量成線性關係。
(4)量程比較高,可達100 '1;測量(liàng)口徑範圍大,能測1 mm.r2m以上;測量精度一般優於0.500}
(5)礦漿水流(liú)量計反應迅速,可以(yǐ)測量脈動信號。
4. 2缺點
(1)被測液體必須導電。
(2)不能測量氣體、蒸(zhēng)汽和石油製品等。
(3)由於襯裏采製的原因,一般使用溫度為0一(yī)200℃o
(4)由於電*是鑲裝在測量導管上的,一般(bān)*高工作壓力為0.25Mpa
5安裝注意事項
(1)為減少幹擾,礦漿水流量計應安裝在(zài)沒(méi)有強電場的環境,附近也(yě)不應有大的用電設備。
(2)需將傳感器的“地”與轉換(huàn)器的“地”用一根導線連(lián)接起來,並用接地線將其深埋地下。
(3)在礦漿水流量計安裝完畢後,應測量一下接地電(diàn)阻,接地電阻越小越好。若阻值偏大,通(tōng)常的做法是(shì)將傳感器和轉換器分別接地(dì),可減少由雜散電流(liú)引起(qǐ)的幹擾電勢。
(4)為防止傳感(gǎn)器中沉積物或氣泡積存,傳感(gǎn)器*好垂(chuí)直安裝,被測液體(tǐ)自下而上流動。如條件(jiàn)不允許,也應使傳(chuán)感器低(dī)於出口管,以免積(jī)存氣體(tǐ);同時應保證測量電*在同一水平線上。
(5)電*要求與(yǔ)襯裏齊平,以便流體通過時不受阻礙。電*的安裝(zhuāng)位置宜在管(guǎn)道的水平方向,以防止沉澱物堆積在電(diàn)*上而影響(xiǎng)測量精度。
(6)為保證被測液體流速分布軸對稱,傳感器前應有一定長度的(de)直管段。上流側如有彎頭、三(sān)通、異徑管等(děng),傳感器前應有5倍管徑的(de)直管段,如有各種閥門,應有(yǒu)10倍(bèi)管徑的直管段;下流側的直管段可以短於上(shàng)流側。
(7)為方便(biàn)檢修傳感器,可增加旁路管,這樣(yàng)隻要關閉傳(chuán)感器兩端管道(dào)上閥門就可以(yǐ)進行(háng)調(diào)零(líng)操作。
(8)信號線應單獨穿人接地鋼(gāng)管,不允許和電(diàn)源線穿在一個鋼管裏。信號線一定要用屏蔽(bì)線,長度不得大於30m若要求加長信號線,必須采用(yòng)一定的措施,如采用雙層(céng)屏蔽電(diàn)纜、屏蔽驅(qū)動等。
(9)被測(cè)液體的流動方向應為傳感器規定的(de)方向,否(fǒu)則流量信號相移180幾相敏檢波不能檢出流量信號,儀表將沒有(yǒu)輸出。
(10)被測(cè)流體的流速也有一定(dìng)的限製,*低流諫不(bú)能低幹儀表量程的10 },*高流諫不韶討(tǎo)10 m/ s
6常見(jiàn)故(gù)障及處理方法
6. 1故障類型
按照故障發生時期(qī)可(kě)分為:(1碉試期故障,出現在新(xīn)裝用後調試初(chū)期,主要原因是儀表選用或設定不當、安裝不妥(tuǒ)等。(2行期故(gù)障,在運行一段時期後出現,主要原因有流體中雜質附著電*襯裏、環境條件變化出現新幹擾源等(děng)。
6.1.1調試期故障
(1)安裝方麵    通(tōng)常是電磁(cí)流量傳感器安裝位置不正(zhèng)確引起的故(gù)障,如將傳感器安裝在易(yì)積聚氣體的管網(wǎng)*高點;安裝在自上而下的垂直管上(shàng),可能出現排空(kōng);傳感(gǎn)器後無背壓,流體直接排(pái)人大氣造成(chéng)測量管非滿管。
(2)環境方麵
通常(cháng)主要是管道雜(zá)散電(diàn)流幹(gàn)擾、空間強電磁波幹擾(rǎo)、大型電機磁場幹擾(rǎo)等。管道雜散電流幹擾一般可采用單獨接地消(xiāo)除;若遇到強大的雜散電流,可采取另外措施使傳感器(qì)與管道絕緣等。空間(jiān)電磁波(bō)幹擾一般經信號電纜引(yǐn)人,通常采用單層或多層屏蔽予以消除。
(3)流體(tǐ)方麵
通常被(bèi)測(cè)液體中含有均勻分布的(de)微小氣泡(pào)不會影響礦漿水(shuǐ)流量計的正常工作,但隨著氣泡的(de)增大,儀表輸出信號(hào)會出現波動。當氣泡大到遮蓋整個電*表麵時,會使電*回路(lù)瞬間斷路而使輸出信號出(chū)現更大的波動。
測量混合(hé)介質時,如果混(hún)合未均勻就進人流量傳感進行測(cè)量(liàng),會(huì)使輸出信(xìn)號產生(shēng)波動。電*材(cái)料與(yǔ)被測介質(zhì)選(xuǎn)配不當,也將由於(yú)化學作用或*化現象而影響正常測量。
6. 1. 2運行期故障
(1傳(chuán)感器內壁附著(zhe)層    由於礦漿水(shuǐ)流量計常用來測(cè)量(liàng)髒汙流體,運行一段時間後(hòu),會在傳感器測量導管內壁積聚附著層而產生故障(zhàng),這(zhè)些故障往往是由於附著層的電導(dǎo)率太大或太小造(zào)成的。若附著物為絕緣層,則電*回路將出現斷路,儀表不能正常工作。若(ruò)附(fù)著層電導率顯(xiǎn)著高於流體電導率,則電*回(huí)路將出現短路(lù),儀表也不(bú)能正常工作。
(2)雷電(diàn)打(dǎ)擊
雷擊容易(yì)在儀(yí)表線路中感應出(chū)高電壓和浪湧電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與(yǔ)轉(zhuǎn)換(huàn)器之(zhī)間(jiān)的流量信號線等途徑引人,尤其是從控製室電源線引人占絕大部分(fèn)。
(3)環(huán)境條件變化
在調試期間由於環境條件較好,流(liú)量計工作正常。一旦(dàn)環境條件(jiàn)變化,運行期間出(chū)現新的幹擾源咖在(zài)流量計附近管道上進行電焊、附近安裝大型變壓(yā)器(qì)等天就會幹擾儀表的正常工作,流量(liàng)計的輸出信號就會出現波動(dòng)。
6. 2故障(zhàng)現象及處理方(fāng)法(fǎ)
6. 2. 1通電後無流量信號輸出
(1供電電(diàn)源(yuán)或接線不正確,檢查供電電源或(huò)接線是(shì)否與說明(míng)書要求一致(zhì)。
(2)保險絲熔斷,用萬用表檢(jiǎn)查保險絲,並更換。
(3管道內無流量(liàng),確(què)認(rèn)閥(fá)門是否開啟。
(4)轉換器內電路板損壞,可用替代法進行檢查,並更(gèng)換。
6. 2. 2管道內無流量卻有信號輸出
(1電磁波幹擾,檢查信號電纜,進行(háng)屏蔽(bì)處理。
(2)雜(zá)散電流幹擾,檢查接(jiē)地電阻,重新接地(dì)。
(3)傳感器(qì)參數設置不正確,重新設置(zhì)參數,減少增益。6.23輸出信(xìn)號波(bō)動大
(1)被(bèi)測液體內含有大量的氣泡或(huò)被測液體未混合均勻,改變傳感器安裝位置。
(2)管道震動或抖動大,在流(liú)量計上(shàng)流(liú)2一31處加裝固定支架。
(3)電*材料選型(xíng)不恰當,重新選擇電*。
6.24測量值與真實值偏差大
(1安裝位置不正確,按要求重新進行安裝。
(2)傳感器測量導管內有附著物,拆下清洗。
(3)傳感器襯裏(lǐ)磨損嚴重,檢查並更換。
(4)參數(shù)設置不正確,根據實際情況(kuàng)重新設定(dìng)參數。
7結束語
由(yóu)於電子技術的飛速發展,元器件的集成化、小型化(huà)、智能化(huà),使礦漿水流(liú)量(liàng)計轉換器的體積(jī)大大(dà)減小。矩形波激磁和非(fēi)均勻磁場等技(jì)術的使用,使傳感器要求使用(yòng)測量直管長度也進一步縮短,體積縮(suō)小,重量減輕。近幾年礦漿水流量計的主攻方向是口徑為200以下、傳感器與轉換器結合在一起(qǐ)的智能型礦漿水流量計

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