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            分析電磁流量計技術原理及煤化工行業中的應用

            時間:2018-09-13 16:36 點擊數:1035次

                   本篇文章介紹了分析電磁流量計工作原理,以及煤化工行業中的應用。電磁流量計(Electromagnetic Flowmeter)是由直觸摸摸管道介質的傳感器和上端信號轉換器兩部分構成。它是基于法拉第電磁感應定律作業的,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。

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                   電磁流量計特別規劃了帶背光寬溫的中文液晶顯現器,功用完全有用、顯現直觀、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。別的咱們獨家規劃4-6多電極結構,進一步確保了丈量精度而且任何時候無需接地環,減輕了外表體積和設備保護的費事。電磁流量計在滿意現場顯現的一起,還能夠輸出4~20mA電流信號供記載、調理和操控用,現已廣泛地運用于化工、環保、冶金、醫藥、造紙、給排水等工業技能和管理部門。


                   選用電磁感應原理丈量介質流體流速的電磁流量計。它在管道的兩側加一個磁場,被測介質流過管道就切開磁力線,在兩個檢測電極上發生感應電勢,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。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。當被測介質的電導率約為10歐姆·厘米時就開端發生困難,電導率更低時就發生原理性困難。當電導率為10歐姆·厘米時,就到達導電介質和電介質之間的“分界線”,熱噪聲電平隨內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,所以在規劃產品結構、選材、擬定工藝、出產裝配和出廠測驗等進程中每一個環節咱們都非常詳盡講究,還自行規劃了一套中國最先進的,專用于電磁流量計的出產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品長時間的高質量。電磁流量計特別規劃了帶背光寬溫的中文液晶顯現器,功用完全有用、顯現直觀、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。別的咱們獨家規劃4-6多電極結構,進一步確保了丈量精度而且任何時候無需接地環,減輕了外表體積和設備保護的費事。


                   一、技術原理

                   1.1作業原理

                   電磁流量計的作業原理是基于法拉第電磁感應定律。在電磁流量計中,丈量管內的導電介質相當于法 拉第實驗中的導電金屬桿,上下兩頭的兩個電磁線圈發生穩定磁場。當有導電介質流過期,則會發生感應電壓。管道內部的兩個電極丈量發生的感應電壓。丈量管道經過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)完結與流體和丈量電極的電磁隔離。

                   1.2丈量原理

                   依據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,只需管道內流速散布為軸對稱散布,兩電極之間也特發生感生電動勢: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,所以主張挑選IP68(防塵防潛水級),假如設備在地上,主張挑選IP67(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.易于完結傳感器獨自接地的場所。

                   f.盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體。

                   g.盡可能防止受陽光直照。


                   三、電磁流量計的環境條件

                   一般外表運用于爆炸性風險環境應按規范GB3836.1《爆炸性環境電氣設備通用要求》的規定,挑選適應運用場所環境的氣氛、爆炸性混合物的分級分組、設備類型以及其他安全規則或規范的外表。別的,外界磁場、電氣攪擾、環境溫度和濕度也是EMF選型的考慮關鍵。


                   四、測量原理

                   (1)因為沒有節省件,外表簡直無壓力丟失,僅耗費10~20W的電功率,這點與節省的差壓式流量計比較,其節能作用成為EMF開展的一大優勢。

                   (2)EMF所得的體積流量,實際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力、雷諾數以及在必定規模內電導率改變的影響。

                   (3)EMF丈量規模很大,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??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生沉積,掩蓋電極,導致丈量禁絕,影響設備穩定運行,現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,與運送介質管線直徑不一致,意圖是加速介質經過電磁流量計傳感器的速度,下降介質在傳感器處的沉積,可是這樣規劃又遇到了一個難題,就是流速加速,活動發生的噪聲增大,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。

             
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