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高壓電磁流量計的結構原理與安裝(zhuāng)注意事項及運行維護
點擊次數:2508 發布時間(jiān):2021-09-09 14:20:49
摘(zhāi)要(yào):流(liú)動物體的準確測量一直是個難題,特別在(zài)鋼鐵行業。鋼鐵廠由於在生產中產生粉塵多,振動劇烈和高溫、潮濕等原因,儀表(biǎo)工作(zuò)環境較差,要保證(zhèng)測量數據的長期準確可靠難度更大(dà)。而現在,企業管理考核對數據(jù)準確性的要求越(yuè)來越高。形勢逼迫我們必須提高工作質量,拿出符(fú)合考(kǎo)核要求的數據產品。對於流體的測量現在已經有品種繁多(duō)的各種測量原理的流量儀表。經過多年安裝、使用和維(wéi)護實踐,本人認為高壓電(diàn)磁流量計用於鋼廠工(gōng)業用水的計(jì)量效果較(jiào)理想。現將其總結,供大家參考。
一(yī) 高壓電磁流量計的工作原理和組成結構
應用法拉*電(diàn)磁感應定(dìng)律作(zuò)為(wéi)測量原(yuán)理的高壓電磁流量計,是目前工業中測量導電(diàn)液體流量的常用儀(yí)表。它的應用(yòng)很廣,可以測量各種腐蝕性介質以及帶有懸浮顆(kē)粒的漿液(yè)。其工作原理如圖(一)所示:

設在均勻磁場中,垂直於(yú)磁場方向有一個直徑為D的管道。管道由不導磁的材料製成管道內表麵襯掛絕緣襯裏。當導(dǎo)電的液體在導管中流動時,則導電液體切割磁力線,於是在和磁場及流動方向垂直方向上產生感應電勢,如安裝一(yī)對電*,則電(diàn)*間產生和流速成(chéng)正比例的電勢差。
E=BDν×10-8伏(fú)
其中:E----感應(yīng)電勢(伏)
B----磁感應強度(高斯(sī))
D----管道內徑(厘米)
ν---- 液體在管道中的平均速度(厘米/秒)
實際使用中的高壓電磁流量計,都(dōu)是采用交(jiāo)變磁場(chǎng)工作,此時
B=Bmax×simωt
E=Bmax×simω×D×ν×10-8
=(4Q/Dπ)×10-8×Bmax×simωt=KQ
其中K=4×10-8×Bmax×simωt/πd
流量Q=πde×10-8/4 Bmax×simωt即感(gǎn)應電勢E和(hé)流量Q成正比。
對(duì)於一台儀表來(lái)說,磁感應強度是已知的,並且基本不變。所以,隻要設法測出E,則流量Q就知道了(le)。
二(èr) 高壓電磁流量計的安裝
1.高壓(yā)電磁流量計的安裝位置可以自(zì)己根據需要選(xuǎn)擇,並且(qiě)其傳(chuán)感器可以傾斜或者垂直安裝。但是不管采(cǎi)用何種形式的安裝,都要注意二個電*的軸(zhóu)線必須大致在水平方向上。如圖二所示。

2.注意高壓電磁流量計的(de)傳感器要(yào)安(ān)裝在能保(bǎo)證測量管中充滿被測介質,不能有非滿管或有氣泡聚集在測量管中的現象(xiàng)。所以 不要把傳感器安裝在管道的*高處,而要安裝在較低的(de)向上傾斜的管道上。在垂直管道上(shàng)安裝(zhuāng)時,不要安裝在液體流向(xiàng)自上而下,而要安(ān)裝在自下而上的管(guǎn)道上。不可將傳感器安裝在水泵的入口處,因為此處(chù)很容易形成真空,影響計量效果。
3.傳感器時要注意傳(chuán)感器上箭(jiàn)頭的方向,是指液體流動的方向。
4.高(gāo)壓電磁流量計的傳感器對震動不(bú)敏感,但如(rú)果安裝在震動較強的地方(fāng)時,需要(yào)在安裝傳感器的管道二側加支(zhī)撐。
5.被(bèi)測介質是嚴重汙濁液體過容易在管道結垢的液體,可以在安裝傳感器的測量管道上加一個旁通管,以便於拆卸清洗。如圖三所示。

對於DN≥350的管道,如果增加(jiā)旁通管(guǎn)成本較高,也(yě)可以(yǐ)采用刮刀式電*的傳感器,當需要(yào)清理傳感器電*上的汙物(wù)時,可以打開外殼蓋板,旋轉幾圈(quān)旋鈕就可以了。也可以采用可拆卸電*式的傳感器,拆卸電*時,可帶壓進行,不影(yǐng)響工藝設備運行。但是,以上兩(liǎng)種製式清洗傳感器的電*,如果傳感器的測量管道被嚴(yán)重(chóng)汙染結構後,還是需要將傳感器拆卸清洗。
6.在高壓(yā)電磁流量計傳感器安裝的要求上,對直管段長度的要(yào)求一般在傳(chuán)感(gǎn)器上遊(yóu)不小於10個D(D為管道的直徑),在下(xià)遊側不小於2D。但在實際的安裝中,地處山區受到地裏環境的製約,特別是大口徑管道,要滿足(zú)上遊側10個D較困難,根據我們的實踐,上遊側一般能保證5個D計量效(xiào)果也不錯。
7.對轉換器的安裝,一般安裝在室(shì)內,不(bú)要直接(jiē)暴露在陽(yáng)光(guāng)下就可以了。
8.高壓電磁流量計(jì)接地(dì)環的安裝,針對工藝管道的內表麵沒有絕緣(yuán)層、有絕緣(yuán)塗層和具有陰*保護的三種不同的管(guǎn)道,要采(cǎi)用三種(zhǒng)不同的安(ān)裝方式。
三 高壓電磁流量計的運行和維護
高壓電磁流量計在運行中出現(xiàn)的故障是指流量計經調試並(bìng)正常運行一段時間(jiān)後(hòu)出現的故障。常見的運行期故障一般由流量傳(chuán)感器內壁有附著層、雷電打擊、運行環境條件變(biàn)化以及係統零位改變等因(yīn)素引起的。
1. 傳感器內壁附著層
如果測量的介質是髒汙流體,運行一段時間後,常會在傳感器內壁集(jí)聚附著(zhe)層而產生故障。這些故障往往是由於附著層(céng)的電導率太大或太(tài)小造成(chéng)的。若(ruò)附著物為絕緣(yuán)層,則電*回路將(jiāng)出現短路,儀表不能正常工作;若(ruò)附著層電導率(lǜ)顯著高於流體電導率,則電*回路(lù)將出現短路(lù),儀表也不能正常工作。所以,應(yīng)及時清除高(gāo)壓電磁流量計測量管內的附著結垢層。
2. 雷電打擊(jī)
雷擊(jī)容易(yì)在儀表線路中感應出高電壓和浪湧電流,使儀表損壞。它主要通過電源線,勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控製室電源線引入的占(zhàn)絕大部分。
3. 環境條件變化
在調試期間由於環境條件尚好(如沒有幹擾),流量計工作(zuò)正常,此時往往容易疏忽(hū)安裝條件(如接(jiē)地並不怎麽良好(hǎo))。在這種(zhǒng)情況下,一旦環境條件變化,運行(háng)期(qī)間出現新的幹擾源,如附近管道上進(jìn)行電焊,附近安裝了大型變壓器等(děng)。就會幹擾儀表的正常工作,輸(shū)出信號就會出現(xiàn)波(bō)動。
4.係統(tǒng)的零點變化
正常運行情況下,高壓電磁流量計的係統零點隨著係統的長期運行而使元器件老化,勵磁線圈絕緣強度降低(dī),測量電**化與汙染、係(xì)統(tǒng)接地電阻(電位)增加等因素均(jun1)會造成係(xì)統零點的變化與漂移。所以,要定期檢查流量計的係統零點,進行調整和(hé)維護。高壓電磁流量計(jì)的係統零點在傳感器充滿介質且不流動時(shí)出現。此時可對係統進行零點(diǎn)調整。
四 結束語
在工(gōng)業水計量中(zhōng),我們以前(qián)使用過標準孔板、阿牛巴流量計以及超聲波流量計,通過比較高壓電磁流量計較(jiào)適合在銅鐵廠用於工業水的計量,因為它有很多特(tè)點:1.精度較高,完全(quán)能滿足生產(chǎn)工藝的要求(qiú);2.冬天(tiān)無需(xū)考慮防(fáng)凍保暖的問題;3.階躍(yuè)能源,幾乎(hū)沒有壓力損失4.性能較穩定(dìng),維護量很小。在實際使用中效果較理想。
關於(yú)高壓電磁流量計的結構測量原理與信號(hào)檢測 高壓電磁流量計的結構原理與安裝(zhuāng)注意事(shì)項及運行維護(hù) 水力發電廠供水係統增設高壓電磁流量計的技術改(gǎi)造方案 容(róng)積法(fǎ)校驗出廠高壓電磁流量(liàng)計的應用探討 優化Modbus協議係統便(biàn)捷高壓型電磁流量計的(de)數據采集 高壓電磁流量計在供水係統中(zhōng)的技術改造與實施 高壓電磁流量計在注入液流量測量(liàng)采集與數據分析中的應用 在石(shí)油化工中高壓(yā)型電磁流量計的應(yīng)用與過程控製 水平注水井高壓(yā)電磁流量計注入剖麵測井技(jì)術試驗研究
一(yī) 高壓電磁流量計的工作原理和組成結構
應用法拉*電(diàn)磁感應定(dìng)律作(zuò)為(wéi)測量原(yuán)理的高壓電磁流量計,是目前工業中測量導電(diàn)液體流量的常用儀(yí)表。它的應用(yòng)很廣,可以測量各種腐蝕性介質以及帶有懸浮顆(kē)粒的漿液(yè)。其工作原理如圖(一)所示:

設在均勻磁場中,垂直於(yú)磁場方向有一個直徑為D的管道。管道由不導磁的材料製成管道內表麵襯掛絕緣襯裏。當導(dǎo)電的液體在導管中流動時,則導電液體切割磁力線,於是在和磁場及流動方向垂直方向上產生感應電勢,如安裝一(yī)對電*,則電(diàn)*間產生和流速成(chéng)正比例的電勢差。
E=BDν×10-8伏(fú)
其中:E----感應(yīng)電勢(伏)
B----磁感應強度(高斯(sī))
D----管道內徑(厘米)
ν---- 液體在管道中的平均速度(厘米/秒)
實際使用中的高壓電磁流量計,都(dōu)是采用交(jiāo)變磁場(chǎng)工作,此時
B=Bmax×simωt
E=Bmax×simω×D×ν×10-8
=(4Q/Dπ)×10-8×Bmax×simωt=KQ
其中K=4×10-8×Bmax×simωt/πd
流量Q=πde×10-8/4 Bmax×simωt即感(gǎn)應電勢E和(hé)流量Q成正比。
對(duì)於一台儀表來(lái)說,磁感應強度是已知的,並且基本不變。所以,隻要設法測出E,則流量Q就知道了(le)。
二(èr) 高壓電磁流量計的安裝
1.高壓(yā)電磁流量計的安裝位置可以自(zì)己根據需要選(xuǎn)擇,並且(qiě)其傳(chuán)感器可以傾斜或者垂直安裝。但是不管采(cǎi)用何種形式的安裝,都要注意二個電*的軸(zhóu)線必須大致在水平方向上。如圖二所示。

2.注意高壓電磁流量計的(de)傳感器要(yào)安(ān)裝在能保(bǎo)證測量管中充滿被測介質,不能有非滿管或有氣泡聚集在測量管中的現象(xiàng)。所以 不要把傳感器安裝在管道的*高處,而要安裝在較低的(de)向上傾斜的管道上。在垂直管道上(shàng)安裝(zhuāng)時,不要安裝在液體流向(xiàng)自上而下,而要安(ān)裝在自下而上的管(guǎn)道上。不可將傳感器安裝在水泵的入口處,因為此處(chù)很容易形成真空,影響計量效果。
3.傳感器時要注意傳(chuán)感器上箭(jiàn)頭的方向,是指液體流動的方向。
4.高(gāo)壓電磁流量計的傳感器對震動不(bú)敏感,但如(rú)果安裝在震動較強的地方(fāng)時,需要(yào)在安裝傳感器的管道二側加支(zhī)撐。
5.被(bèi)測介質是嚴重汙濁液體過容易在管道結垢的液體,可以在安裝傳感器的測量管道上加一個旁通管,以便於拆卸清洗。如圖三所示。

對於DN≥350的管道,如果增加(jiā)旁通管(guǎn)成本較高,也(yě)可以(yǐ)采用刮刀式電*的傳感器,當需要(yào)清理傳感器電*上的汙物(wù)時,可以打開外殼蓋板,旋轉幾圈(quān)旋鈕就可以了。也可以采用可拆卸電*式的傳感器,拆卸電*時,可帶壓進行,不影(yǐng)響工藝設備運行。但是,以上兩(liǎng)種製式清洗傳感器的電*,如果傳感器的測量管道被嚴(yán)重(chóng)汙染結構後,還是需要將傳感器拆卸清洗。
6.在高壓(yā)電磁流量計傳感器安裝的要求上,對直管段長度的要(yào)求一般在傳(chuán)感(gǎn)器上遊(yóu)不小於10個D(D為管道的直徑),在下(xià)遊側不小於2D。但在實際的安裝中,地處山區受到地裏環境的製約,特別是大口徑管道,要滿足(zú)上遊側10個D較困難,根據我們的實踐,上遊側一般能保證5個D計量效(xiào)果也不錯。
7.對轉換器的安裝,一般安裝在室(shì)內,不(bú)要直接(jiē)暴露在陽(yáng)光(guāng)下就可以了。
8.高壓電磁流量計(jì)接地(dì)環的安裝,針對工藝管道的內表麵沒有絕緣(yuán)層、有絕緣(yuán)塗層和具有陰*保護的三種不同的管(guǎn)道,要采(cǎi)用三種(zhǒng)不同的安(ān)裝方式。
三 高壓電磁流量計的運行和維護
高壓電磁流量計在運行中出現(xiàn)的故障是指流量計經調試並(bìng)正常運行一段時間(jiān)後(hòu)出現的故障。常見的運行期故障一般由流量傳(chuán)感器內壁有附著層、雷電打擊、運行環境條件變(biàn)化以及係統零位改變等因(yīn)素引起的。
1. 傳感器內壁附著層
如果測量的介質是髒汙流體,運行一段時間後,常會在傳感器內壁集(jí)聚附著(zhe)層而產生故障。這些故障往往是由於附著層(céng)的電導率太大或太(tài)小造成(chéng)的。若(ruò)附著物為絕緣(yuán)層,則電*回路將(jiāng)出現短路,儀表不能正常工作;若(ruò)附著層電導率(lǜ)顯著高於流體電導率,則電*回路(lù)將出現短路(lù),儀表也不能正常工作。所以,應(yīng)及時清除高(gāo)壓電磁流量計測量管內的附著結垢層。
2. 雷電打擊(jī)
雷擊(jī)容易(yì)在儀表線路中感應出高電壓和浪湧電流,使儀表損壞。它主要通過電源線,勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控製室電源線引入的占(zhàn)絕大部分。
3. 環境條件變化
在調試期間由於環境條件尚好(如沒有幹擾),流量計工作(zuò)正常,此時往往容易疏忽(hū)安裝條件(如接(jiē)地並不怎麽良好(hǎo))。在這種(zhǒng)情況下,一旦環境條件變化,運行(háng)期(qī)間出現新的幹擾源,如附近管道上進(jìn)行電焊,附近安裝了大型變壓器等(děng)。就會幹擾儀表的正常工作,輸(shū)出信號就會出現(xiàn)波(bō)動。
4.係統(tǒng)的零點變化
正常運行情況下,高壓電磁流量計的係統零點隨著係統的長期運行而使元器件老化,勵磁線圈絕緣強度降低(dī),測量電**化與汙染、係(xì)統(tǒng)接地電阻(電位)增加等因素均(jun1)會造成係(xì)統零點的變化與漂移。所以,要定期檢查流量計的係統零點,進行調整和(hé)維護。高壓電磁流量計(jì)的係統零點在傳感器充滿介質且不流動時(shí)出現。此時可對係統進行零點(diǎn)調整。
四 結束語
在工(gōng)業水計量中(zhōng),我們以前(qián)使用過標準孔板、阿牛巴流量計以及超聲波流量計,通過比較高壓電磁流量計較(jiào)適合在銅鐵廠用於工業水的計量,因為它有很多特(tè)點:1.精度較高,完全(quán)能滿足生產(chǎn)工藝的要求(qiú);2.冬天(tiān)無需(xū)考慮防(fáng)凍保暖的問題;3.階躍(yuè)能源,幾乎(hū)沒有壓力損失4.性能較穩定(dìng),維護量很小。在實際使用中效果較理想。
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