電磁流量計在化工污水中測量運用的效果
閱讀：649 發布時間：2019-4-19
電磁流量計自五十年代實現工業生產以后，已開始應用于工業生產。我國自1957年開始研制，目前已能生產小25-1200毫米的各種口徑的電磁流量計。隨著工業生產的發展，能源管理的加強，電磁流量計逐漸引起了人們的注意。
工礦企業用水量較大，耗能較多，過去往往都無計量。當前在加強能源管理工作中，對水計量提出了明確的要求。我廠抽取滇池水作為生產用水，月耗水量約40萬方左右。因水質較差，泥沙、貝殼、雜草、死魚爛蝦往往也隨之抽上來。過去曾安裝過旋翼式水表進行計量，但安裝不久就被堵塞而無法使用，水的計量便成了老大難問題。1981年用電磁流量計進行生產用水計量的試驗，取得了一定效果。
電磁流量計的優點是發送器結構簡單，對液體適應性強，凡具有一定導電能力的液體均可測量，規格齊全，目前中25--1200毫米者均有產品;量程比(大流量/小流量)較大，一般可達幾十，我廠使用中量程比為5 -25，壓力損失小，反映迅速，流量信號可遠距離傳送，儀表輸出0一10毫安信號可與電動單元表組合使用。}i'量準確，不會發生堵塞。缺點是抗*力較差，安裝要求較高，轉換器過電壓承受能力較差，元件較易損壞，由于發送器絕緣襯里材質限制，不能測量溫度高于600C的介質，發送器與轉換器配套嚴格，互換性差，一旦其中之一損壞后，只能整套拆換，儀表價格較高。
通過幾個月的試運行，電磁流量計運行的情況墓本是好的。在能源管理上做到心中有數，方便企業管理，促進車間節約用水，車間裝表后用水量都下降三分之一到三分之二。電磁流量計發送器是一直管，內無突出的測量元件，至目前為止還未發生過堵塞現象，減小了維護工作量。由于生產用水負荷變化大，要求大流量和小流量時都能準確計量。有時量程比達25，儀表計量也正確，而節流裝置的量程比一般僅為3左右。整套儀表在出廠前已經過嚴格調整，實流標定，只要安裝合理，接K正確，不經任何調整一般也能投入運行?？偟膩碚f發送器維護工作量較少，轉換器一般無需時時照管，但轉換器是用晶體管元件組裝，個別元件選用不太合理，往往造成擊穿而使儀表無法工作。
電磁流量計在我廠是初次使用，對它還了解不夠，使用中存在不少問題，需要進一步改進和解決，但作為水計量是可行的。
電磁流量計能否正常運行，除質量問題外與選型和安裝有很大關系。電磁流量計可測量電導率大于10-5_10-e(姆歐厘米)一1的液體。一般井水和河水的電導率都在10-4 (歐姆厘米)左右。我廠的生產用水約是1.2、10_1(歐姆厘米)，生活用水是4.16x 1j)-4左右。電磁流量計不能用來測量混有鐵磁性物質的液體，以免造成測量誤差。因為儀表的大工作壓力是16公斤力/厘米27若被測介質壓力過大，發送器可能產生滲漏。常用流量一般選擇在儀表測量范圍的50%左右。流速一般選擇在2一4米/秒。
安裝時應注意，因發送器輸出信號僅為幾個毫伏，安裝地點應遠離用電設備(如變壓器、電機及電纜)，避免強電場干擾，應裝在便于維修及震動小的地方，盡量避免與腐蝕性氣休和液體接觸;可水平或垂直安裝，導管內必須充滿液體，否則將造成很大的誤差;發送器前應有5倍于管徑長的直管段，檢修時不致影響用水，應設置旁路伐;應根據廠家配套使用，不得任意拉配，否則會產生誤差，這與其它儀表的使用不同，發送器與轉換器之間距離應在15米之內，聯接電纜應穿管屏蔽，電源、激磁、信號電纜應分別穿管;發送器應有良好的單獨接地。儀表應有遮雨設施，排水良好，不能受水浸漬。
儀表安裝時或使用一段時間之后，應對接地電阻進行測定，可用接地電阻測試儀來測。發送器各極對地(殼)電阻值用500伏兆歐表來測。信號極對地(發送器內壁干燥時)應大于100兆歐姆，激磁極對地應大于10。兆歐姆。我廠目前是使用電磁流模擬信號發生器來檢查轉換器的工作情況，但不能用它來標定流量是否準確。電磁流量計信號比較微弱，干擾電壓過大，可能使儀表無法工作。故用干擾電壓測試儀測量，根據測得數值調整儀表，使干擾電壓達到小。
2000年上海原水公司擬在已建成的某泵站加裝DN2200電磁流量計，但彎管下游安裝位置的前直管長度明顯不符合規定中5D10D(D為管徑，下同)的要求，此時，影響測量誤差有多大呢?由于受條件限制無法在現場用經典的測量方法(如流速計流速面積法)作比對試驗，以估計彎管影響附加誤差值。并且使用方必須在訂購之前就要知道附加誤差估計值，以決定設計方案。筆者按相似原理以較小口徑電磁流量計在實驗室模擬現場條件作試驗。試驗證明45°安裝可減小彎管影響，并求得該個案安裝條件下傳統安裝方式的影響值。
2 彎管下游流速分布影響
流體流過彎管由于離心力作用，靠外壁產生擴散效應，內壁產生收縮效應，由此產生橫向流動的二次流，引起下游產生速度分布畸變，如圖1所示。圖1中，右邊垂直剖面彎管外緣流速較快，水平剖面呈雙峰值流速分布。隨著液流離開彎管距離增加，畸變會趨于緩和。
當前絕大部分電磁流量傳感器是非均勻磁場分布結構設計。非均勻磁場理論認為包含電極的測量管橫截平面區域內，各微小液體體積元切割磁力線對電極間信號“所起作用”各異，因此不是均勻地而是按“所起作用”非均勻地設計各點磁場強度，使在理想條件下流速分布畸變不會影響流量測量值。然而實際儀表還是受到一些影響。
是日本工業標準所附彎管下游三種安裝方式不同直管長度的誤差范圍。
電磁流量計
3 實驗實流
實驗是在上海光華·愛而美特儀器有限公司稱重法水流量標準裝置上進行。裝置的不確定度為0 011%，試驗儀表是DN100的IFM4080K型，按現場幾何尺寸比例縮小設置管道，如圖3所示夾裝到流量標準裝置上校驗。試驗結果如圖4所示。圖中“正常安裝”即按前置直管段長度大于等于10D，后置直管段長度大于等于5D安裝，其試驗數據即為參比值。電磁流量計滿度流量為150m3/h，實驗流速范圍0 325 3m/s，共做了5個流量點。
4 結論
1)在本試驗安裝條件下，流量傳感器電極軸在A=90°位置時大誤差為-1 2%，A=0°位置時為+1 6%，A=45°位置時為0 5%;與正常安裝條件即參比值相比，大附加誤差在A=90°時為-1 2%，A=0°時為+1 65%，A=45°時為+0 65%。
2)實驗證明電極軸線45°安裝比傳統水平安裝(A=0°)受彎管流動擾動影響有很大改善。
3)電磁流量計的傳感器在彎管下游即使有足夠長(5D)的直管段，亦應按“45°安裝”，作為減小彎管撓流影響，降低附加誤差的措施。
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