分析電磁流量計技術原理及煤化工行業(yè)中的應用
本篇文章介紹了分析電磁流量計工作原理,以及煤化工行業(yè)中的應用。電磁流量計(Electromagnetic Flowmeter)是由直觸摸摸管道介質(zhì)的傳感器和上端信號轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成。它是基于法拉第電磁感應定律作業(yè)的,用來丈量電導率大于5μs/cm的導電液體的流量,是一種丈量導電介質(zhì)流量的外表。除了能夠丈量一般導電液體的流量外,還能夠用于丈量強酸、強堿等強腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體,如泥漿、礦漿、紙漿等。
電磁流量計特別規(guī)劃了帶背光寬溫的中文液晶顯現(xiàn)器,功用完全有用、顯現(xiàn)直觀、操作運用便利,能夠削減其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便利。別的咱們獨家規(guī)劃4-6多電極結(jié)構(gòu),進一步確保了丈量精度而且任何時候無需接地環(huán),減輕了外表體積和設備保護的費事。電磁流量計在滿意現(xiàn)場顯現(xiàn)的一起,還能夠輸出4~20mA電流信號供記載、調(diào)理和操控用,現(xiàn)已廣泛地運用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、造紙、給排水等工業(yè)技能和管理部門。
選用電磁感應原理丈量介質(zhì)流體流速的電磁流量計。它在管道的兩側(cè)加一個磁場,被測介質(zhì)流過管道就切開磁力線,在兩個檢測電極上發(fā)生感應電勢,其巨細正比于流體的運動速度。能夠用于丈量酸、堿、鹽溶液、水煤漿、礦漿、砂漿灰泥、紙漿、樹脂、橡膠乳、合成纖維漿和感光乳膠等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質(zhì)的流量。電磁流量計密封性能好,還可用于自來水和地下水道體系。而且丈量進程不與流體觸摸,適于制藥、生物化學和食品工業(yè)。這種流量計還可檢測血液流量。它的量程比約為100:1,精度一般為1%,因為這種傳感器有必要堅持管道內(nèi)電阻和丈量電路阻抗之間有必定比例關系,因此在制造上有必定困難。當被測介質(zhì)的電導率約為10歐姆·厘米時就開端發(fā)生困難,電導率更低時就發(fā)生原理性困難。當電導率為10歐姆·厘米時,就到達導電介質(zhì)和電介質(zhì)之間的“分界線”,熱噪聲電平隨內(nèi)阻的增大而明顯添加。
電磁流量計是高精度、高牢靠和運用壽命長的流量外表,所以在規(guī)劃產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、擬定工藝、出產(chǎn)裝配和出廠測驗等進程中每一個環(huán)節(jié)咱們都非常詳盡講究,還自行規(guī)劃了一套中國最先進的,專用于電磁流量計的出產(chǎn)設備和流量實流標定設備,從而在軟件和硬件上都能切實確保產(chǎn)品長時間的高質(zhì)量。電磁流量計特別規(guī)劃了帶背光寬溫的中文液晶顯現(xiàn)器,功用完全有用、顯現(xiàn)直觀、操作運用便利,能夠削減其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便利。別的咱們獨家規(guī)劃4-6多電極結(jié)構(gòu),進一步確保了丈量精度而且任何時候無需接地環(huán),減輕了外表體積和設備保護的費事。
一、技術原理
1.1作業(yè)原理
電磁流量計的作業(yè)原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中,丈量管內(nèi)的導電介質(zhì)相當于法 拉第實驗中的導電金屬桿,上下兩頭的兩個電磁線圈發(fā)生穩(wěn)定磁場。當有導電介質(zhì)流過期,則會發(fā)生感應電壓。管道內(nèi)部的兩個電極丈量發(fā)生的感應電壓。丈量管道經(jīng)過不導電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)完結(jié)與流體和丈量電極的電磁隔離。
1.2丈量原理
依據(jù)法拉第電磁感應定律,當一導體在磁場中運動切開磁力線時,在導體的兩頭即發(fā)生感生電勢e,其方向由右手定則確定,其巨細與磁場的磁感應強度B,導體在磁場內(nèi)的長度L及導體的運動速度u成正比,假如B,L,u三者相互筆直,則:e=Blu(3-35)
與此相仿.在磁感應強度為B的均勻磁場中,筆直于磁場方向放一個內(nèi)徑為D的不導磁管道,當導電液體在管道中以流速u活動時,導電流體就切開磁力線.假如在管道截面上筆直于磁場的直徑兩頭設備一對電極則能夠證明,只需管道內(nèi)流速散布為軸對稱散布,兩電極之間也特發(fā)生感生電動勢:e=BD(3-36)
式中,為管道截面上的均勻流速.由此可得管道的體積流量為:qv=(3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應電動勢e和丈量管內(nèi)徑D成線性關系,與磁場的磁感應強度B成反比,與其它物理參數(shù)無關.這就是電磁流量計的丈量原理。
需要說明的是,要使式(3-37)嚴格建立,有必要使電磁流量計丈量條件滿意下列假定:
①磁場是均勻散布的穩(wěn)定磁場。
②被測流體的流速軸對稱散布。
③被測液體對錯磁性的。
④被測液體的電導率均勻且各向同性。
二、電磁流量計的設備條件
按EMF自身的轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方法分類,有別離型和一體型兩種。如在污水廠中大口徑流量計傳感器大多設備在地下,所以主張?zhí)暨xIP68(防塵防潛水級),假如設備在地上,主張?zhí)暨xIP67(防塵防濺水級)。小口徑以一體式為多。一般EMF對設備場所要求有:
a.丈量混合相流體時,挑選不會引起相別離的場所;丈量雙組分液體時,防止裝在混合尚未均勻的下流;丈量化學反響管道時,要裝在反響充分完結(jié)段的下流;盡量滿意前后直管段別離不小于5D和2D。
b.盡可能防止丈量管內(nèi)變成負壓。
c.挑選震動小的場所,特別對一體型外表。
d.防止附近有大電機、大變壓器等,以免引起電磁場攪擾。
e.易于完結(jié)傳感器獨自接地的場所。
f.盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。
g.盡可能防止受陽光直照。
三、電磁流量計的環(huán)境條件
一般外表運用于爆炸性風險環(huán)境應按規(guī)范GB3836.1《爆炸性環(huán)境電氣設備通用要求》的規(guī)定,挑選適應運用場所環(huán)境的氣氛、爆炸性混合物的分級分組、設備類型以及其他安全規(guī)則或規(guī)范的外表。別的,外界磁場、電氣攪擾、環(huán)境溫度和濕度也是EMF選型的考慮關鍵。
四、測量原理
(1)因為沒有節(jié)省件,外表簡直無壓力丟失,僅耗費10~20W的電功率,這點與節(jié)省的差壓式流量計比較,其節(jié)能作用成為EMF開展的一大優(yōu)勢。
(2)EMF所得的體積流量,實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力、雷諾數(shù)以及在必定規(guī)模內(nèi)電導率改變的影響。
(3)EMF丈量規(guī)模很大,一般為20∶1~50∶1,每個量程又可從2%~100%線性丈量,EMF的丈量規(guī)??砂ㄎ闪骱蛯恿鲀煞N速度散布狀況,這是其他流量計不能與之比較擬的。
(4)丈量原理是線性的,丈量精確度高,反響速度快,可測脈動流量和快速累積總量,可測正反雙向流量,傳感器前后直管段要求低。
(5)耐腐蝕性能好,運用牢靠,保護便利,壽命長。
可是,EMF不能丈量電導率很低的液體,如石油制品和有機溶劑等;不能丈量氣體、蒸汽、和含有較多較大氣泡的液體;受襯里資料和電極絕緣資料的溫度約束,不能丈量較高溫度的液體。
五、電磁流量計在煤化工行業(yè)上的運用
電磁流量計雖然在丈量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率改變的影響,傳感器感應電壓信號與均勻流速呈線性關系,丈量精度高,可是也存在著一些問題,在煤化工行業(yè)首要運用在水煤漿流量丈量和黑水流量丈量等方面,下面將在這一范疇運用遇到的問題和處理方法與我們共享。
在煤漿測量方面也出過一些問題,如丈量物體沉積,形成煤漿流量計丈量電極被掩蓋,影響丈量精度等問題,易形成煤漿沉積的首要原因是流量計傳感器規(guī)劃不合理,電極與運送管道不是一個水平位置,電磁流量計丈量電極水平安置時低于管道,在丈量物體流過期易在低處發(fā)生沉積,掩蓋電極,導致丈量禁絕,影響設備穩(wěn)定運行,現(xiàn)在國際上一些著名品牌的流量計也沒有好的處理方法,可是這問題被我國上海某家企業(yè)所霸占,他們的做法是將電磁流量計傳感器的管徑縮小,與運送介質(zhì)管線直徑不一致,意圖是加速介質(zhì)經(jīng)過電磁流量計傳感器的速度,下降介質(zhì)在傳感器處的沉積,可是這樣規(guī)劃又遇到了一個難題,就是流速加速,活動發(fā)生的噪聲增大,噪聲增大對丈量精度又有必定的影響,為了剛好的處理這個問題,他們又將電磁流量計傳感器內(nèi)襯改為橡膠襯,一起添加厚度,有用的下降了噪聲,這樣就很好的處理了電磁流量計丈量禁絕確的問題。