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如何有效提高電磁流量計(jì)使用電磁兼容性的研究分析
1 電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)的工作以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ), 即當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng), 并且運(yùn)動(dòng)方向垂直于電磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向垂直于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)和電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。當(dāng)導(dǎo)電流體以平均流速V(m/s)通過(guò)一根內(nèi)徑為D(m)的管子時(shí), 若管子內(nèi)存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(T)的磁場(chǎng), 那么就可產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)方向和流體流動(dòng)方向的電動(dòng)勢(shì)E:
E = DVB (V) (1)
容積流量Q為:
Q =πD2 V/4 (m3 / s) (2)
將式(2)代入式(1)并處理得:
E=(4B/πD)×Q (V) (3)
如果B和D是常數(shù), 那么從式(3)可看出, E與
Q成正比。電磁流量轉(zhuǎn)換器把電動(dòng)勢(shì)E放大并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4 ～ 20 mA的信號(hào)或脈沖信號(hào), 作為對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)輸出。
2 電磁流量計(jì)的參數(shù)設(shè)置方法及組態(tài)
流量計(jì)的參數(shù)設(shè)置(組態(tài))有兩種方法, 一是利用顯示面板上的按鍵, 二是利用手持智能終端。
2.1 使用面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)定ADMAGAE系列電磁流量計(jì)面板上常用的符號(hào)有:
(1)RED(紅) 正常工作時(shí)不亮, 有報(bào)警時(shí)閃爍;
(2)定義符 定義符用冒號(hào)“:” , 表示所顯示的數(shù)據(jù)正處于待設(shè)定狀態(tài);
(3)單位顯示 顯示流量單位;
(4)顯示數(shù)據(jù) 顯示流量數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)和報(bào)警的種類;
(5)小數(shù)點(diǎn) 表示數(shù)據(jù)中的小數(shù)點(diǎn);
(6)設(shè)定鍵 這些鍵用來(lái)改變數(shù)據(jù)顯示和設(shè)定數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)顯示類型共有3 種:流量數(shù)據(jù)顯示模式、設(shè)定模式、報(bào)警顯示模式。
2.1.1 流量數(shù)據(jù)顯示模式
流量數(shù)據(jù)顯示模式表示的是瞬時(shí)流量值和累積流量值, ADMAGAE可顯示12種類型的流量數(shù)據(jù)。進(jìn)入流量顯示模式用“d1”參數(shù)來(lái)改變顯示項(xiàng), 詳細(xì)設(shè)定可參考流量計(jì)用戶手冊(cè)。
2.1.2 設(shè)定模式
設(shè)定模式用來(lái)檢查參數(shù)內(nèi)容和重寫數(shù)據(jù)。只要按下“SET”鍵, 可將該模式從正常的操作模式中調(diào)出。
2.1.3 報(bào)警顯示模式
當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí), 報(bào)警模式就會(huì)取代當(dāng)前模式來(lái)顯示發(fā)生報(bào)警的類型, 但是這種情況只是發(fā)生在當(dāng)前流量顯示模式或設(shè)定模式中參數(shù)號(hào)被改變時(shí)(當(dāng)正在該部數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí), 不顯示報(bào)警)。
2.2 BT智能終端設(shè)定
具有智能通信功能的儀表可與智能終端通信。橫河的智能終端有BT100、BT200 等型號(hào), 簡(jiǎn)稱BT智能終端, 它們采用BRAIN協(xié)議, 將1個(gè)±2 mA、2.4 kHz的調(diào)制信號(hào)迭加到4 ～ 20 mA的模擬信號(hào)上用作信號(hào)傳輸。由于調(diào)制信號(hào)是交流信號(hào), 所以迭加不會(huì)影響模擬信號(hào)的數(shù)值。
BT智能終端與流量計(jì)的連接有兩種方式:一是直接與流量計(jì)端蓋下面的BT端子相連, 這種方式適用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或流量計(jì)不具備智能通信功能的情況;二是與4 ～ 20 mA直流信號(hào)線連接, BT智能終端可以連接在從控制柜到流量計(jì)信號(hào)線的任何位置,大距離可達(dá)2 km, 只要保證整個(gè)回路的負(fù)載電阻在250 ～ 750 Ψ之間, 就可以可靠地通信。這種方式操作者不必去現(xiàn)場(chǎng), 在控制室就可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行設(shè)置和在線監(jiān)測(cè), 是使用多的一種方式。BT智能終端采用菜單式操作, 可以隨時(shí)顯示和修改電磁流量計(jì)的各種參數(shù), 其基本的操作有流量計(jì)自檢、量程調(diào)整、顯示方式設(shè)置、報(bào)警設(shè)置等。
2.3 電磁流量計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)定與組態(tài)
電磁流量計(jì)是根據(jù)與流體流速相對(duì)應(yīng)的微小電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出體積流量并輸出4 ～ 20 mA的信號(hào)。為保證獲得正確的信號(hào), 必須設(shè)定通徑、流量量程和儀表系數(shù)3個(gè)參數(shù), 這3個(gè)參數(shù)中, 通徑和儀表系數(shù)早在儀表出廠前就設(shè)定好的, 因此用戶不能設(shè)定這兩個(gè)參數(shù)。用戶也可以在儀表出廠前將流量量程設(shè)定好, 這種設(shè)定只有在用戶要求改變量程時(shí)才可進(jìn)行重新設(shè)定。
3 電磁兼容性分析
電磁流量計(jì)的工作以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ), 產(chǎn)生的正比于被測(cè)流量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通常很小, 極易受到外界電磁干擾, 而它本身產(chǎn)生的電磁干擾很小,因此電磁流量計(jì)的電磁兼容性主要體現(xiàn)在它如何在惡劣的電磁環(huán)境下正常工作。在惡劣的電磁環(huán)境下, 電磁耦合靜電感應(yīng)是電磁流量計(jì)干擾噪聲的主要來(lái)源;被測(cè)流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學(xué)干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾噪聲的第二來(lái)源;電磁流量計(jì)供電電源的電壓和頻率波動(dòng)等電源干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾噪聲的第三來(lái)源。為滿足儀表的EMC要求, 智能電磁流量計(jì)分別采用硬件和軟件抗干擾技術(shù)[ 1] , 以提高電磁流量計(jì)抗*力。
3.1 工頻干擾噪聲的特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
工頻干擾噪聲首先是由電磁流量計(jì)勵(lì)磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合形成, 其二是電磁流量計(jì)工作現(xiàn)場(chǎng)的工頻共模干擾, 其三是供電電源引入的工頻串模干擾等, 其產(chǎn)生的物理機(jī)理均是電磁感應(yīng)原理。
電磁流量計(jì)勵(lì)磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合產(chǎn)生的工頻干擾對(duì)電磁流量計(jì)工作影響大, 而且在不同的勵(lì)磁技術(shù)下其表現(xiàn)的形態(tài)、特性不同, 因而采取抗干擾措施也不同。在工頻正弦波勵(lì)磁磁場(chǎng)下, 此種電磁耦合工頻干擾噪聲表現(xiàn)形式為正交干擾, 又稱為變壓器電勢(shì), 特點(diǎn)是干擾噪聲幅值和工頻正弦波勵(lì)磁頻率成正比, 相位滯后流量信號(hào)電勢(shì)90°, 且幅值較流量信號(hào)電勢(shì)大幾個(gè)數(shù)量級(jí)[ 2] 。直流勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁及雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù), 可以基本消除正交干擾的影響。工頻共模干擾和工頻串模干擾這兩種常見(jiàn)的干擾, 主要是由于電磁屏蔽缺陷, 分布電容耦合, 電磁流量計(jì)接地不良等原因而產(chǎn)生, 電磁流量計(jì)采用輸入保護(hù)技術(shù)、高輸入阻抗、高共模抑制比自舉前置放大器技術(shù)以及重復(fù)接地技術(shù)等提高抗工頻干擾的能力。ADMAGAE系列電磁流量計(jì)配有接地環(huán), 其作用是通過(guò)與液體接觸, 建立液體接地, 確保基準(zhǔn)電位與被測(cè)液體相同, 并且保護(hù)流量計(jì)內(nèi)襯。
3.2 電化學(xué)干擾噪聲的特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
3.2.1 電化學(xué)干擾噪聲的特點(diǎn)
(1)電化學(xué)極化電勢(shì)干擾是由于電極感生電動(dòng)勢(shì)在兩極極性不同而導(dǎo)致電解質(zhì)在電極表面極化產(chǎn)生。雖然采用正負(fù)交變勵(lì)磁磁場(chǎng)能顯著減弱極化電勢(shì)的數(shù)量級(jí), 但不能從根本上*消除極化電勢(shì)干擾。
(2)泥漿干擾是在測(cè)量液固兩相導(dǎo)電性流體流量時(shí), 固體顆粒或者氣泡擦過(guò)電極表面時(shí), 電極表面的接觸電化學(xué)電勢(shì)突然變化, 電磁流量傳感器輸出信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀干擾噪聲。
(3)流體流動(dòng)噪聲是在測(cè)量低導(dǎo)率液體(100μS/cm以下)流量時(shí), 電極的電化學(xué)電勢(shì)定期波動(dòng),產(chǎn)生隨流量增加而頻率增加的隨機(jī)干擾噪聲, 具有類似泥漿干擾的1 /f頻譜特性。
3.2.2 電磁流量計(jì)抗電化學(xué)干擾技術(shù)
電磁流量計(jì)在提高抗電化學(xué)*力方面采取的措施主要是低頻矩形波勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁技術(shù)。低頻矩形波勵(lì)磁既具有直流勵(lì)磁技術(shù)不產(chǎn)生渦流效應(yīng)、變壓器效應(yīng)(正交干擾)的特點(diǎn), 又具有工頻正弦波勵(lì)磁基本不產(chǎn)生極化效應(yīng), 便于放大信號(hào)處理,而能避免直流放大器零點(diǎn)漂移、噪聲、穩(wěn)定性等問(wèn)題的產(chǎn)生, 有較好的抗干擾性能。
低頻矩形波勵(lì)磁雖然具有優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性,但在測(cè)量泥漿、紙漿等含纖維和固體顆粒的液固兩相導(dǎo)電性流體流量時(shí)無(wú)法克服泥漿干擾和流體噪聲干擾。研究分析表明, 泥漿干擾和流動(dòng)噪聲具有1 /f的頻譜特征。低頻時(shí)幅值大, 高頻時(shí)幅值小, 如果采用較高頻率的低頻矩形波勵(lì)磁則能大大降低泥漿干擾的數(shù)量級(jí)。因此提高勵(lì)磁頻率有助于降低泥漿干擾和流動(dòng)噪聲, 提高傳感器輸出信號(hào)的信噪比。
綜上所述, 要保證電磁流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性, 好采用低頻矩形波勵(lì)磁;為了能較準(zhǔn)確地測(cè)量液固兩相導(dǎo)電性流體和低導(dǎo)電率流體的流量, 又必須采用較高頻率的矩形波勵(lì)磁。采用圖1所示的雙頻矩形波勵(lì)磁的方法是佳方案。
3.2.3 雙頻矩形波勵(lì)磁工作及抗干擾原理
在電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)形成含有兩個(gè)頻率分量的電磁場(chǎng):高頻勵(lì)磁分量不受液體干擾的影響, 而低頻勵(lì)磁分量則有著*的零點(diǎn)穩(wěn)定性, 根據(jù)高、低頻定時(shí)檢測(cè)到的各分量信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算, 便可得到流量信號(hào)。
雙頻矩形波勵(lì)磁測(cè)量原理如圖1所示,
一個(gè)由高低頻分量迭加而成的電磁場(chǎng)通過(guò)勵(lì)磁線圈被施加到被測(cè)液體中, 勵(lì)磁波形是在一個(gè)低頻矩形波上迭加一個(gè)高于市電頻率的矩形波而得到的波形。在產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)中, 低頻分量通過(guò)一個(gè)大時(shí)間常數(shù)的積分電路獲得一個(gè)零點(diǎn)穩(wěn)定性好的平穩(wěn)流量信號(hào)。而由漿液或低電導(dǎo)率流體產(chǎn)生的低頻噪聲可被不受噪聲影響的高頻采樣電路所抑制, 有著同樣時(shí)間常數(shù)的流量信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)差分電路以確定流速信號(hào)的變化, 把這兩種不同頻率采樣所得的信號(hào)結(jié)合起來(lái)可獲得一個(gè)穩(wěn)定流速信號(hào), 該信號(hào)不受噪聲干擾, 且有較高的零點(diǎn)穩(wěn)定性。
3.3 電源干擾噪聲特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
基本信號(hào)關(guān)系
電磁流量計(jì)一般都采用工頻交流電源供電, 其電源電壓的幅值和頻率的變化都會(huì)給電磁流量計(jì)帶來(lái)電源性干擾噪聲。對(duì)電源電壓的幅值變化, 因采用多級(jí)集成穩(wěn)壓, 一般而言電源電壓的幅值變化對(duì)電磁流量的測(cè)量精度影響不大。當(dāng)電源電壓的頻率波動(dòng)時(shí), 雖然其波動(dòng)范圍有限, 但對(duì)電磁流量計(jì)測(cè)量精度影響較大。為了解決工頻干擾問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流速感應(yīng)電勢(shì)eab信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量, 需利用以下基本關(guān)系:①勵(lì)磁周期為工頻周期的整數(shù)倍, 即勵(lì)磁頻率為50/nHz(n為偶數(shù));②正負(fù)勵(lì)磁下的同相位采樣。圖2是對(duì)應(yīng)低頻矩形波勵(lì)磁形式下的典型電勢(shì)信號(hào)形式, 按上述關(guān)系在一個(gè)勵(lì)磁周期下, 若假設(shè)t1 和t2 點(diǎn)為工頻干擾的等效干擾點(diǎn), 且采樣寬度T=T1 =T2 , 則eab的基本算式[ 3] 為:
μ0 (t2)=1
2T ∫t1
+T1 t1
e(t1 )dt-∫t2
+T2 t2
e(t2 )dt=eab (4)
式(4)從理論上說(shuō)明電磁流量計(jì)的工頻干擾有可克服的途徑, 即同步采樣技術(shù), 其方法是以同相位(t1=t2 )、同寬度采樣(T1 =T2 =T)為前提的, 采樣頻率要選為工頻周期的整數(shù)倍。這樣即使混有干擾信號(hào), 因其采樣時(shí)間為完整的工頻周期, 其平均值也為零, 干擾電壓不起作用。
4 電磁流量計(jì)選型
4.1 電磁流量計(jì)選型的一般原則[ 4]
(1)被測(cè)介質(zhì)是否為導(dǎo)電液體或漿液, 由此決定是否選用電磁流量計(jì);
(2)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率決定電磁流量計(jì)的類型———是高電導(dǎo)率還是低電導(dǎo)率;
(3)工藝要求的大、小和常用流量工藝管道的公稱通徑, 決定介質(zhì)的流速是否處在較經(jīng)濟(jì)的流速點(diǎn)上, 管道是否需要變徑, 后確定流量計(jì)的口徑;
(4)以工藝管道的布置情況, 來(lái)確定采用一體型還是分體型流量計(jì), 以及流量計(jì)的防護(hù)等級(jí)等
(5)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)是否易結(jié)晶、結(jié)疤來(lái)選擇電極型式;
(6)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性來(lái)選擇電極材料;
(7)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來(lái)決定采用何種襯里材料;
(8)被測(cè)介質(zhì)的高工作壓力決定流量計(jì)的公稱壓力;
(9)工藝管道的絕緣性決定接地環(huán)的型式。
4.2 根據(jù)電磁流量計(jì)勵(lì)磁方式的的特點(diǎn)選型
(1)直流勵(lì)磁型
這種電磁流量計(jì)數(shù)量很少, 只用于測(cè)量液態(tài)金屬流量, 如常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鈉、鉀等。
(2)交流工頻勵(lì)磁型
較早期的電磁流量計(jì)用50 Hz工頻市電勵(lì)磁,由于易受電磁干擾和零點(diǎn)漂移等原因, 現(xiàn)已逐漸被低頻矩形勵(lì)磁所代替。但在測(cè)量泥漿、礦漿等液固兩相流時(shí), 低頻矩形波勵(lì)磁方式不能克服固體擦過(guò)電極表面產(chǎn)生的尖峰噪聲, 而工頻交流勵(lì)磁的儀表則不存在這一缺點(diǎn), 所以國(guó)內(nèi)外尚有一些電磁流量計(jì)仍采用交流工頻勵(lì)磁方式。
(3)低頻矩形波勵(lì)磁型
由于低頻矩形波勵(lì)磁方式功耗小, 零點(diǎn)穩(wěn)定性好, 所以它是目前電磁流量計(jì)的主要?jiǎng)?lì)磁方式。其波形有“正-負(fù)”二值和“正-零-負(fù)-零”三值兩種。有的電磁流量計(jì)勵(lì)磁頻率可以由用戶設(shè)定, 一般小口徑儀表用較高頻率, 大口徑儀表用較低頻率。
(4)雙頻勵(lì)磁型勵(lì)磁電流的波形是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波, 主要為克服二值矩形波勵(lì)磁存在的漿液噪聲和流動(dòng)噪聲, 提高儀表的穩(wěn)定性和響應(yīng)特性, 因此廣泛用于制漿造紙及污水處理等行業(yè)。
1 電磁流量計(jì)的工作原理
電磁流量計(jì)的工作以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ), 即當(dāng)一個(gè)導(dǎo)體在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng), 并且運(yùn)動(dòng)方向垂直于電磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向垂直于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)和電磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的方向, 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度和磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。當(dāng)導(dǎo)電流體以平均流速V(m/s)通過(guò)一根內(nèi)徑為D(m)的管子時(shí), 若管子內(nèi)存在一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B(T)的磁場(chǎng), 那么就可產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)方向和流體流動(dòng)方向的電動(dòng)勢(shì)E:
E = DVB (V) (1)
容積流量Q為:
Q =πD2 V/4 (m3 / s) (2)
將式(2)代入式(1)并處理得:
E=(4B/πD)×Q (V) (3)
如果B和D是常數(shù), 那么從式(3)可看出, E與
Q成正比。電磁流量轉(zhuǎn)換器把電動(dòng)勢(shì)E放大并轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的4 ～ 20 mA的信號(hào)或脈沖信號(hào), 作為對(duì)應(yīng)的流量信號(hào)輸出。
2 電磁流量計(jì)的參數(shù)設(shè)置方法及組態(tài)
流量計(jì)的參數(shù)設(shè)置(組態(tài))有兩種方法, 一是利用顯示面板上的按鍵, 二是利用手持智能終端。
2.1 使用面板進(jìn)行參數(shù)設(shè)定ADMAGAE系列電磁流量計(jì)面板上常用的符號(hào)有:
(1)RED(紅) 正常工作時(shí)不亮, 有報(bào)警時(shí)閃爍;
(2)定義符 定義符用冒號(hào)“:” , 表示所顯示的數(shù)據(jù)正處于待設(shè)定狀態(tài);
(3)單位顯示 顯示流量單位;
(4)顯示數(shù)據(jù) 顯示流量數(shù)據(jù)、設(shè)定數(shù)據(jù)和報(bào)警的種類;
(5)小數(shù)點(diǎn) 表示數(shù)據(jù)中的小數(shù)點(diǎn);
(6)設(shè)定鍵 這些鍵用來(lái)改變數(shù)據(jù)顯示和設(shè)定數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)顯示類型共有3 種:流量數(shù)據(jù)顯示模式、設(shè)定模式、報(bào)警顯示模式。
2.1.1 流量數(shù)據(jù)顯示模式
流量數(shù)據(jù)顯示模式表示的是瞬時(shí)流量值和累積流量值, ADMAGAE可顯示12種類型的流量數(shù)據(jù)。進(jìn)入流量顯示模式用“d1”參數(shù)來(lái)改變顯示項(xiàng), 詳細(xì)設(shè)定可參考流量計(jì)用戶手冊(cè)。
2.1.2 設(shè)定模式
設(shè)定模式用來(lái)檢查參數(shù)內(nèi)容和重寫數(shù)據(jù)。只要按下“SET”鍵, 可將該模式從正常的操作模式中調(diào)出。
2.1.3 報(bào)警顯示模式
當(dāng)報(bào)警發(fā)生時(shí), 報(bào)警模式就會(huì)取代當(dāng)前模式來(lái)顯示發(fā)生報(bào)警的類型, 但是這種情況只是發(fā)生在當(dāng)前流量顯示模式或設(shè)定模式中參數(shù)號(hào)被改變時(shí)(當(dāng)正在該部數(shù)據(jù)項(xiàng)時(shí), 不顯示報(bào)警)。
2.2 BT智能終端設(shè)定
具有智能通信功能的儀表可與智能終端通信。橫河的智能終端有BT100、BT200 等型號(hào), 簡(jiǎn)稱BT智能終端, 它們采用BRAIN協(xié)議, 將1個(gè)±2 mA、2.4 kHz的調(diào)制信號(hào)迭加到4 ～ 20 mA的模擬信號(hào)上用作信號(hào)傳輸。由于調(diào)制信號(hào)是交流信號(hào), 所以迭加不會(huì)影響模擬信號(hào)的數(shù)值。
BT智能終端與流量計(jì)的連接有兩種方式:一是直接與流量計(jì)端蓋下面的BT端子相連, 這種方式適用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試或流量計(jì)不具備智能通信功能的情況;二是與4 ～ 20 mA直流信號(hào)線連接, BT智能終端可以連接在從控制柜到流量計(jì)信號(hào)線的任何位置,大距離可達(dá)2 km, 只要保證整個(gè)回路的負(fù)載電阻在250 ～ 750 Ψ之間, 就可以可靠地通信。這種方式操作者不必去現(xiàn)場(chǎng), 在控制室就可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行設(shè)置和在線監(jiān)測(cè), 是使用多的一種方式。BT智能終端采用菜單式操作, 可以隨時(shí)顯示和修改電磁流量計(jì)的各種參數(shù), 其基本的操作有流量計(jì)自檢、量程調(diào)整、顯示方式設(shè)置、報(bào)警設(shè)置等。
2.3 電磁流量計(jì)數(shù)據(jù)設(shè)定與組態(tài)
電磁流量計(jì)是根據(jù)與流體流速相對(duì)應(yīng)的微小電動(dòng)勢(shì)計(jì)算出體積流量并輸出4 ～ 20 mA的信號(hào)。為保證獲得正確的信號(hào), 必須設(shè)定通徑、流量量程和儀表系數(shù)3個(gè)參數(shù), 這3個(gè)參數(shù)中, 通徑和儀表系數(shù)早在儀表出廠前就設(shè)定好的, 因此用戶不能設(shè)定這兩個(gè)參數(shù)。用戶也可以在儀表出廠前將流量量程設(shè)定好, 這種設(shè)定只有在用戶要求改變量程時(shí)才可進(jìn)行重新設(shè)定。
3 電磁兼容性分析
電磁流量計(jì)的工作以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ), 產(chǎn)生的正比于被測(cè)流量的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)通常很小, 極易受到外界電磁干擾, 而它本身產(chǎn)生的電磁干擾很小,因此電磁流量計(jì)的電磁兼容性主要體現(xiàn)在它如何在惡劣的電磁環(huán)境下正常工作。在惡劣的電磁環(huán)境下, 電磁耦合靜電感應(yīng)是電磁流量計(jì)干擾噪聲的主要來(lái)源;被測(cè)流體介質(zhì)特性產(chǎn)生的電化學(xué)干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾噪聲的第二來(lái)源;電磁流量計(jì)供電電源的電壓和頻率波動(dòng)等電源干擾噪聲是電磁流量計(jì)干擾噪聲的第三來(lái)源。為滿足儀表的EMC要求, 智能電磁流量計(jì)分別采用硬件和軟件抗干擾技術(shù)[ 1] , 以提高電磁流量計(jì)抗*力。
3.1 工頻干擾噪聲的特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
工頻干擾噪聲首先是由電磁流量計(jì)勵(lì)磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合形成, 其二是電磁流量計(jì)工作現(xiàn)場(chǎng)的工頻共模干擾, 其三是供電電源引入的工頻串模干擾等, 其產(chǎn)生的物理機(jī)理均是電磁感應(yīng)原理。
電磁流量計(jì)勵(lì)磁繞組和流體、電極、放大器輸入回路的電磁耦合產(chǎn)生的工頻干擾對(duì)電磁流量計(jì)工作影響大, 而且在不同的勵(lì)磁技術(shù)下其表現(xiàn)的形態(tài)、特性不同, 因而采取抗干擾措施也不同。在工頻正弦波勵(lì)磁磁場(chǎng)下, 此種電磁耦合工頻干擾噪聲表現(xiàn)形式為正交干擾, 又稱為變壓器電勢(shì), 特點(diǎn)是干擾噪聲幅值和工頻正弦波勵(lì)磁頻率成正比, 相位滯后流量信號(hào)電勢(shì)90°, 且幅值較流量信號(hào)電勢(shì)大幾個(gè)數(shù)量級(jí)[ 2] 。直流勵(lì)磁、低頻矩形波勵(lì)磁及雙頻矩形波勵(lì)磁技術(shù), 可以基本消除正交干擾的影響。工頻共模干擾和工頻串模干擾這兩種常見(jiàn)的干擾, 主要是由于電磁屏蔽缺陷, 分布電容耦合, 電磁流量計(jì)接地不良等原因而產(chǎn)生, 電磁流量計(jì)采用輸入保護(hù)技術(shù)、高輸入阻抗、高共模抑制比自舉前置放大器技術(shù)以及重復(fù)接地技術(shù)等提高抗工頻干擾的能力。ADMAGAE系列電磁流量計(jì)配有接地環(huán), 其作用是通過(guò)與液體接觸, 建立液體接地, 確保基準(zhǔn)電位與被測(cè)液體相同, 并且保護(hù)流量計(jì)內(nèi)襯。
3.2 電化學(xué)干擾噪聲的特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
3.2.1 電化學(xué)干擾噪聲的特點(diǎn)
(1)電化學(xué)極化電勢(shì)干擾是由于電極感生電動(dòng)勢(shì)在兩極極性不同而導(dǎo)致電解質(zhì)在電極表面極化產(chǎn)生。雖然采用正負(fù)交變勵(lì)磁磁場(chǎng)能顯著減弱極化電勢(shì)的數(shù)量級(jí), 但不能從根本上*消除極化電勢(shì)干擾。
(2)泥漿干擾是在測(cè)量液固兩相導(dǎo)電性流體流量時(shí), 固體顆粒或者氣泡擦過(guò)電極表面時(shí), 電極表面的接觸電化學(xué)電勢(shì)突然變化, 電磁流量傳感器輸出信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀干擾噪聲。
(3)流體流動(dòng)噪聲是在測(cè)量低導(dǎo)率液體(100μS/cm以下)流量時(shí), 電極的電化學(xué)電勢(shì)定期波動(dòng),產(chǎn)生隨流量增加而頻率增加的隨機(jī)干擾噪聲, 具有類似泥漿干擾的1 /f頻譜特性。
3.2.2 電磁流量計(jì)抗電化學(xué)干擾技術(shù)
電磁流量計(jì)在提高抗電化學(xué)*力方面采取的措施主要是低頻矩形波勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁技術(shù)。低頻矩形波勵(lì)磁既具有直流勵(lì)磁技術(shù)不產(chǎn)生渦流效應(yīng)、變壓器效應(yīng)(正交干擾)的特點(diǎn), 又具有工頻正弦波勵(lì)磁基本不產(chǎn)生極化效應(yīng), 便于放大信號(hào)處理,而能避免直流放大器零點(diǎn)漂移、噪聲、穩(wěn)定性等問(wèn)題的產(chǎn)生, 有較好的抗干擾性能。
低頻矩形波勵(lì)磁雖然具有優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性,但在測(cè)量泥漿、紙漿等含纖維和固體顆粒的液固兩相導(dǎo)電性流體流量時(shí)無(wú)法克服泥漿干擾和流體噪聲干擾。研究分析表明, 泥漿干擾和流動(dòng)噪聲具有1 /f的頻譜特征。低頻時(shí)幅值大, 高頻時(shí)幅值小, 如果采用較高頻率的低頻矩形波勵(lì)磁則能大大降低泥漿干擾的數(shù)量級(jí)。因此提高勵(lì)磁頻率有助于降低泥漿干擾和流動(dòng)噪聲, 提高傳感器輸出信號(hào)的信噪比。
綜上所述, 要保證電磁流量計(jì)的零點(diǎn)穩(wěn)定性, 好采用低頻矩形波勵(lì)磁;為了能較準(zhǔn)確地測(cè)量液固兩相導(dǎo)電性流體和低導(dǎo)電率流體的流量, 又必須采用較高頻率的矩形波勵(lì)磁。采用圖1所示的雙頻矩形波勵(lì)磁的方法是佳方案。
3.2.3 雙頻矩形波勵(lì)磁工作及抗干擾原理
在電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)形成含有兩個(gè)頻率分量的電磁場(chǎng):高頻勵(lì)磁分量不受液體干擾的影響, 而低頻勵(lì)磁分量則有著*的零點(diǎn)穩(wěn)定性, 根據(jù)高、低頻定時(shí)檢測(cè)到的各分量信號(hào)經(jīng)過(guò)計(jì)算, 便可得到流量信號(hào)。
雙頻矩形波勵(lì)磁測(cè)量原理如圖1所示,
一個(gè)由高低頻分量迭加而成的電磁場(chǎng)通過(guò)勵(lì)磁線圈被施加到被測(cè)液體中, 勵(lì)磁波形是在一個(gè)低頻矩形波上迭加一個(gè)高于市電頻率的矩形波而得到的波形。在產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)中, 低頻分量通過(guò)一個(gè)大時(shí)間常數(shù)的積分電路獲得一個(gè)零點(diǎn)穩(wěn)定性好的平穩(wěn)流量信號(hào)。而由漿液或低電導(dǎo)率流體產(chǎn)生的低頻噪聲可被不受噪聲影響的高頻采樣電路所抑制, 有著同樣時(shí)間常數(shù)的流量信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)差分電路以確定流速信號(hào)的變化, 把這兩種不同頻率采樣所得的信號(hào)結(jié)合起來(lái)可獲得一個(gè)穩(wěn)定流速信號(hào), 該信號(hào)不受噪聲干擾, 且有較高的零點(diǎn)穩(wěn)定性。
3.3 電源干擾噪聲特點(diǎn)及電磁流量計(jì)抗干擾技術(shù)
基本信號(hào)關(guān)系
電磁流量計(jì)一般都采用工頻交流電源供電, 其電源電壓的幅值和頻率的變化都會(huì)給電磁流量計(jì)帶來(lái)電源性干擾噪聲。對(duì)電源電壓的幅值變化, 因采用多級(jí)集成穩(wěn)壓, 一般而言電源電壓的幅值變化對(duì)電磁流量的測(cè)量精度影響不大。當(dāng)電源電壓的頻率波動(dòng)時(shí), 雖然其波動(dòng)范圍有限, 但對(duì)電磁流量計(jì)測(cè)量精度影響較大。為了解決工頻干擾問(wèn)題, 實(shí)現(xiàn)對(duì)流體流速感應(yīng)電勢(shì)eab信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量, 需利用以下基本關(guān)系:①勵(lì)磁周期為工頻周期的整數(shù)倍, 即勵(lì)磁頻率為50/nHz(n為偶數(shù));②正負(fù)勵(lì)磁下的同相位采樣。圖2是對(duì)應(yīng)低頻矩形波勵(lì)磁形式下的典型電勢(shì)信號(hào)形式, 按上述關(guān)系在一個(gè)勵(lì)磁周期下, 若假設(shè)t1 和t2 點(diǎn)為工頻干擾的等效干擾點(diǎn), 且采樣寬度T=T1 =T2 , 則eab的基本算式[ 3] 為:
μ0 (t2)=1
2T ∫t1
+T1 t1
e(t1 )dt-∫t2
+T2 t2
e(t2 )dt=eab (4)
式(4)從理論上說(shuō)明電磁流量計(jì)的工頻干擾有可克服的途徑, 即同步采樣技術(shù), 其方法是以同相位(t1=t2 )、同寬度采樣(T1 =T2 =T)為前提的, 采樣頻率要選為工頻周期的整數(shù)倍。這樣即使混有干擾信號(hào), 因其采樣時(shí)間為完整的工頻周期, 其平均值也為零, 干擾電壓不起作用。
4 電磁流量計(jì)選型
4.1 電磁流量計(jì)選型的一般原則[ 4]
(1)被測(cè)介質(zhì)是否為導(dǎo)電液體或漿液, 由此決定是否選用電磁流量計(jì);
(2)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率決定電磁流量計(jì)的類型———是高電導(dǎo)率還是低電導(dǎo)率;
(3)工藝要求的大、小和常用流量工藝管道的公稱通徑, 決定介質(zhì)的流速是否處在較經(jīng)濟(jì)的流速點(diǎn)上, 管道是否需要變徑, 后確定流量計(jì)的口徑;
(4)以工藝管道的布置情況, 來(lái)確定采用一體型還是分體型流量計(jì), 以及流量計(jì)的防護(hù)等級(jí)等
(5)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)是否易結(jié)晶、結(jié)疤來(lái)選擇電極型式;
(6)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性來(lái)選擇電極材料;
(7)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性及溫度來(lái)決定采用何種襯里材料;
(8)被測(cè)介質(zhì)的高工作壓力決定流量計(jì)的公稱壓力;
(9)工藝管道的絕緣性決定接地環(huán)的型式。
4.2 根據(jù)電磁流量計(jì)勵(lì)磁方式的的特點(diǎn)選型
(1)直流勵(lì)磁型
這種電磁流量計(jì)數(shù)量很少, 只用于測(cè)量液態(tài)金屬流量, 如常溫下的汞和高溫下的液態(tài)鈉、鉀等。
(2)交流工頻勵(lì)磁型
較早期的電磁流量計(jì)用50 Hz工頻市電勵(lì)磁,由于易受電磁干擾和零點(diǎn)漂移等原因, 現(xiàn)已逐漸被低頻矩形勵(lì)磁所代替。但在測(cè)量泥漿、礦漿等液固兩相流時(shí), 低頻矩形波勵(lì)磁方式不能克服固體擦過(guò)電極表面產(chǎn)生的尖峰噪聲, 而工頻交流勵(lì)磁的儀表則不存在這一缺點(diǎn), 所以國(guó)內(nèi)外尚有一些電磁流量計(jì)仍采用交流工頻勵(lì)磁方式。
(3)低頻矩形波勵(lì)磁型
由于低頻矩形波勵(lì)磁方式功耗小, 零點(diǎn)穩(wěn)定性好, 所以它是目前電磁流量計(jì)的主要?jiǎng)?lì)磁方式。其波形有“正-負(fù)”二值和“正-零-負(fù)-零”三值兩種。有的電磁流量計(jì)勵(lì)磁頻率可以由用戶設(shè)定, 一般小口徑儀表用較高頻率, 大口徑儀表用較低頻率。
(4)雙頻勵(lì)磁型勵(lì)磁電流的波形是在低頻矩形波上疊加高頻矩形波, 主要為克服二值矩形波勵(lì)磁存在的漿液噪聲和流動(dòng)噪聲, 提高儀表的穩(wěn)定性和響應(yīng)特性, 因此廣泛用于制漿造紙及污水處理等行業(yè)。
醫(yī)院污水主要是由醫(yī)療含菌廢水、生活污水、傳染性病源污水構(gòu)成，成分復(fù)雜。醫(yī)院污水容易造成空間污染，引起二次污染，并且部分帶有傳染性，如果不進(jìn)行處理，直接排放，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，并且會(huì)成為一種新的疾病傳播途徑，嚴(yán)重危害人們的身心健康。本工程所處理的污水原水為北京某醫(yī)院醫(yī)療廢水和生活污水的混合污水，處理出水直接排入市政污水管網(wǎng)，處理出水達(dá)到《醫(yī)療機(jī)構(gòu)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18466-2005）中的規(guī)定。本項(xiàng)目因其原污水可生化性較好，濃度不高，設(shè)計(jì)主體工藝為膜生物工藝，由于本項(xiàng)目是在不新增占地的基礎(chǔ)上進(jìn)行改擴(kuò)建，利用現(xiàn)有構(gòu)建筑物，采用膜生物工藝替代現(xiàn)有的生物接觸氧化和沉淀工藝。構(gòu)建可用于該污水處理的工藝與方法，確定運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行條件，提出切實(shí)可行的污水處理設(shè)計(jì)方案。電磁流量計(jì)作一個(gè)重要的過(guò)程測(cè)量設(shè)備，整合在其中，為工程系統(tǒng)的流量數(shù)據(jù)的采集和系統(tǒng)的自動(dòng)控制提供有力支持。
1 污水處理工藝
1.1 工藝流程
工藝流程為“化糞池+機(jī)械格柵+集水池+沉淀池+調(diào)節(jié)池+好氧池+膜池+消毒接觸池+清水池”。
1.2 工藝流程說(shuō)明
1.2.1 污水處理。醫(yī)院各個(gè)接水點(diǎn)的污水匯流進(jìn)入原化糞池，污水在此進(jìn)行混合、厭氧發(fā)酵及初步沉淀等預(yù)處理。處理后的污水從上部溢流排出，進(jìn)入污水站。
污水進(jìn)入污水站后首先經(jīng)過(guò)機(jī)械細(xì)格柵，攔截污水中攜帶的較大懸浮、漂浮物，雜物經(jīng)格柵撈出、去除，污水通過(guò)格柵進(jìn)入集水池，集水池中設(shè)有潛水排污泵，將污水提升至沉淀池，污水在沉淀池中進(jìn)行沉淀處理，初步沉降去除污水中可沉降顆粒物，處理后的污水經(jīng)沉淀池集水槽匯集，流入調(diào)節(jié)池中。污水在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水量調(diào)節(jié)、水質(zhì)混合，再通過(guò)水泵按設(shè)計(jì)小時(shí)流量提升進(jìn)入后續(xù)的生化處理單元中。
本工程生化處理采用MBR工藝，該工藝分好氧池和膜池兩段，污水*入好氧池上部向下流動(dòng)，穿過(guò)池體，污水與池中大量的微生物（活性污泥）接觸，微生物攝取污水中的有機(jī)物，進(jìn)行生化降解，處理后的污水及污泥從池體底部聯(lián)通孔進(jìn)入膜池。污水進(jìn)入膜池借助池內(nèi)的污泥及膜絲表面附著的微生物進(jìn)一步生化降解有機(jī)物，同時(shí)膜池還具有泥水分離的功能。膜池中的污水需要透過(guò)膜絲，通過(guò)水泵抽吸排出，水中大于膜孔徑的雜質(zhì)全部被截留在池內(nèi)，透過(guò)膜絲的清水得到凈化。
膜池出水進(jìn)入消毒池，在消毒池入口投加次氯酸鈉消毒液，借助來(lái)水沖擊力進(jìn)行混合，并在池中進(jìn)行充分的接觸反應(yīng)，達(dá)到*殺滅水中各類致病菌、改善水質(zhì)的目的，消毒后的出水進(jìn)入到清水池，檢測(cè)合格后外排。
1.2.2 污泥處理。本工程沉淀池、膜池中的污泥定期進(jìn)入到污泥池，污泥在該池中進(jìn)行儲(chǔ)存、重力濃縮，池底濃縮后的污泥經(jīng)消毒處理后由環(huán)衛(wèi)吸糞車吸出，外運(yùn)處置。
1.3 核心工藝（MBR工藝）介紹
本項(xiàng)目的原混合污水可生化性較好，濃度不高，且是在不新增占地的基礎(chǔ)上進(jìn)行改擴(kuò)建，利用現(xiàn)有構(gòu)建筑物。對(duì)于醫(yī)院現(xiàn)在運(yùn)行的水質(zhì)水量的特點(diǎn)，原有工藝已不能滿足出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。根據(jù)醫(yī)院現(xiàn)水質(zhì)水量的要求及原有工藝構(gòu)筑物的特點(diǎn)，考慮到生物膜（MBR）可將生物處理流程中的初沉、曝氣、二沉和污泥濃縮等繁瑣的功能單元，形成占地較小的一體化的生物處理中心。因此本項(xiàng)目核心工藝選擇為MBR工藝，且保障本項(xiàng)目出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
1.3.1 懸浮物（SS）及濁度有的去除能力。中空纖維膜為管狀，管壁上有微孔，能夠截留住反應(yīng)池內(nèi)的絕大部分懸浮物（SS）和活性污泥，截留的污泥形成多孔濾餅層，使可溶性的小分子物質(zhì)本來(lái)可以透過(guò)中空纖維膜，現(xiàn)受到濾餅的阻擋，被截留在反應(yīng)器中，增加膜的去污能力。
1.3.2 有機(jī)物的去除效率高且耐沖擊負(fù)荷。由于膜攔截了全部的活性污泥，使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥具有較高的水平，有利于有機(jī)物的去除。同時(shí)膜截留了絕大部分微生物，使得反應(yīng)器中微生物種類和總量都非常豐富，耐沖擊負(fù)荷。
1.3.3 解決污泥膨脹問(wèn)題及剩余污泥難處置問(wèn)題。反應(yīng)器中維持高M(jìn)LSS、低F/M模式運(yùn)行，能使有機(jī)物深度氧化，減少剩余污泥的排放。
考慮到MBR以上的特點(diǎn)，能夠解決本項(xiàng)目的相關(guān)問(wèn)題，因此改造中選用MBR工藝。根據(jù)本項(xiàng)目水質(zhì)水量的特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)調(diào)試，使本工藝運(yùn)行達(dá)到***佳，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
2 工程設(shè)計(jì)
2.1 格柵集水池
主要設(shè)計(jì)尺寸：4.0×4.0×6.2m，上層格柵間高3.0m，下層集水池高3.0m，全地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊，一級(jí)提升泵出水管線更換，改為引至沉淀池。配套設(shè)備（現(xiàn)有2臺(tái)潛污泵和液位計(jì)進(jìn)行更換，新增1臺(tái)RZ-LD/DN125電磁流量計(jì)，其余為原有設(shè)備）：（1）潛水提升泵1：Q=75m3/h，H=10m，N=4.0kW，2臺(tái)，1用1備；（2）回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵：柵寬600mm，柵間距3mm，1臺(tái)；（3）電磁流量計(jì)（集水池出水總管）：DN125，量程0～200m3/h，1臺(tái)。
2.2 沉淀池
主要設(shè)計(jì)尺寸：5.0×5.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊，現(xiàn)有布水器和出水堰進(jìn)行更新，出水管線更換，改為引至調(diào)節(jié)池，上清液溢流至調(diào)節(jié)池。
2.3 調(diào)節(jié)池
主要設(shè)計(jì)尺寸：8.0×5.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊。配套設(shè)備（現(xiàn)有2臺(tái)潛污泵和液位計(jì)進(jìn)行更換，新增2臺(tái)過(guò)濾精度為1mm的精密過(guò)濾器）：（1）潛水提升泵2：Q=30m3/h，H=8.5m，N=1.5kW，2臺(tái)，1用1備；（2）精密過(guò)濾器：過(guò)濾精度1mm，不銹鋼，管道式安裝，2臺(tái)；（3）電磁流量計(jì)（調(diào)節(jié)池出水總管）：DN100，量程0～100m3/h，1臺(tái)；（4）超聲波液位計(jì)：量程0～6m，輸出信號(hào)4～20mA，1臺(tái)。
2.4 好氧池
主要設(shè)計(jì)尺寸：5.0×4.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，池體利舊。拆除原池內(nèi)設(shè)施，新增1套曝氣系統(tǒng)。配套設(shè)備：盤式曝氣器：規(guī)格Φ260mm，通氣量3～4m3/h，ABS材質(zhì)，66個(gè)。
2.5 膜池（MBR）
膜池（MBR）內(nèi)裝中空纖維膜1片，是整個(gè)設(shè)備的核心處理單元，是生物處理——活性污泥法與截留過(guò)濾——微孔過(guò)濾膜法兩種工藝的結(jié)合。
主要設(shè)計(jì)尺寸：5.0×4.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊（將二級(jí)接觸氧化池改造為膜池）。拆除原池內(nèi)設(shè)施，新增2套膜組器和2臺(tái)回流泵（其中1臺(tái)冷）。運(yùn)行狀態(tài)：回流泵出水回流至好氧池前段；排泥狀態(tài)：回流泵出水送至污泥池。
配套設(shè)備：（1）膜組器：Q=360m3/d，配套鋼絲軟管，膜支架304不銹鋼材質(zhì)，2套；（2）回流泵：Q=103.8m3/h，H=8m，N=3.7kW，碳鋼材質(zhì)，2臺(tái)，冷備1臺(tái)；（3）靜壓液位計(jì)：量程0～6m，輸出信號(hào)4～20mA，1臺(tái)。
2.6 接觸消毒池
主要設(shè)計(jì)尺寸：3.0×2.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊。消毒劑選用次氯酸鈉，投加點(diǎn)為接觸消毒池入口。
2.7 清水池
主要設(shè)計(jì)尺寸：3.0×3.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊。
2.8 污泥池
主要設(shè)計(jì)尺寸：3.0×2.0×5.5m，半地下鋼混結(jié)構(gòu)，利舊。將現(xiàn)有液位計(jì)進(jìn)行更新：浮球液位計(jì)：量程0～6m。
2.9 污泥井
主要設(shè)計(jì)尺寸：1.5×1.5×3.5m，全地上鋼混結(jié)構(gòu)，利舊。
2.10 設(shè)備間
主要設(shè)計(jì)尺寸：9.0×4×3.5m，全地上磚混結(jié)構(gòu)，利舊。主要設(shè)備：（1）吹掃風(fēng)機(jī)：Q=8.37m3/min，5000mmH2O，N=11kW，2臺(tái)；（2）曝氣風(fēng)機(jī)：Q=6.73m3/min，6000mmH2O，N=11kW，1臺(tái)；（3）產(chǎn)水泵：Q=42m3/h，H=9m，N=2.2kW，2臺(tái)，1用1備；（4）CIP泵：Q=40m3/h，H=12m，N=2.2kW，1臺(tái)；（5）次氯酸鈉儲(chǔ)罐：V=1000L，PE材質(zhì)，1個(gè)；（6）次氯酸鈉計(jì)量泵：Q=300L/h，5bar，泵頭PVC材質(zhì)，2臺(tái)，1用1備；（7）消毒劑計(jì)量泵：Q=21.9L/h，1.5bar，N=13.4～14.3W，220V，泵頭PVDF材質(zhì)，2臺(tái)，1用1備；（8）檸檬酸儲(chǔ)罐：V=200L，PE材質(zhì)，1個(gè)；（9）檸檬酸計(jì)量泵：Q=120L/h，3.5bar，泵頭PVC材質(zhì)，1臺(tái)；（10）控制柜：碳鋼噴塑材質(zhì)，1臺(tái)。
2.11 控制室
主要設(shè)計(jì)尺寸：4.0×4.0×3.5m，全地上磚混結(jié)構(gòu)，利舊。現(xiàn)有控制柜進(jìn)行更新。主要儀表：（1）在線pH計(jì)：pH 0～14，輸出信號(hào)4～20mA，1臺(tái)；（2）余氯分析儀：0～20mg/L，輸出信號(hào)4～20mA，1臺(tái)；（3）COD在線檢測(cè)儀：0～500mg/L，1臺(tái)；（4）氨氮在線檢測(cè)儀：0～50mg/L，1臺(tái)。
3 主要工藝單元運(yùn)行情況
3.1 格柵、調(diào)節(jié)預(yù)處理單元的運(yùn)行
醫(yī)院污水進(jìn)入污水站后先經(jīng)過(guò)格柵攔截去除污水中大較大懸浮、漂浮物，然后經(jīng)過(guò)沉淀池，可將大部分可沉降顆粒物進(jìn)行沉淀，上清液進(jìn)入調(diào)節(jié)池，污水在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水量調(diào)節(jié)、水質(zhì)混合。預(yù)處理單元SS去除率為30%左右，COD去除率為20%左右，其他污染指標(biāo)去除不明顯，波動(dòng)水質(zhì)得到混合均勻。
3.2 MBR工藝單元運(yùn)行
MBR工藝可去除污水中的大部分有機(jī)污染物，氨氮、懸浮物。根據(jù)運(yùn)行情況，好氧池、膜池溶解氧DO以2.0～4.0mg/L為宜。COD濃度從200mg/L降低至50mg/L以下，去除率為75%；BOD從120mg/L降低至10mg/L以下，去除率為92%；SS從70mg/L降低至10mg/L以下，去除率為86%；氨氮從20mg/L降低至5mg/L以下，去除率為75%。
3.3 消毒處理單元
污水站前面各級(jí)處理單元對(duì)水中的細(xì)菌、病毒處理效果有限，要確保污水中糞大腸菌群數(shù)等病毒性指標(biāo)達(dá)標(biāo)，主要依靠消毒處理單元。通過(guò)合理投加次氯酸鈉以及控制好污水與藥劑的混合效果、接觸反應(yīng)時(shí)間可實(shí)現(xiàn)對(duì)污水中細(xì)菌、病毒基本滅絕，化驗(yàn)檢測(cè)達(dá)到“未檢出”效果。
采用MBR工藝為核心的污水處理系統(tǒng)，后續(xù)配次氯酸鈉消毒使污水中各污染指標(biāo)得到全面處理，COD去除率為80%左右，BOD去除率為92%；SS去除率為92%左右，氨氮去除率為75%左右。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)上面分析可知, 電磁流量計(jì)具有測(cè)量精度高、速度快、使用方便, 測(cè)量范圍廣、口徑寬等諸多優(yōu)點(diǎn), 但同時(shí)也存在著測(cè)量輸出信號(hào)易受工頻電磁干擾, 流體電化學(xué)噪聲及電源頻率變化影響的缺點(diǎn)。不同勵(lì)磁方式的電磁流量計(jì)具有不同的抗干擾技術(shù)和應(yīng)用范圍。正確了解各種勵(lì)磁技術(shù)的特點(diǎn)和不同電磁流量計(jì)的技術(shù)原理是正確使用電磁流量計(jì)的前提。