自動(dòng)化儀表-濃硫酸流量計(jì)金湖凱銘儀表有限公司

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1  濃硫酸流量計(jì)的工作原理

    的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力運(yùn)動(dòng)時(shí)，其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E為：

    E- KBvD

    式中,，K為儀表常數(shù),；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)；v為導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)平均速度m／sD為管道內(nèi)徑㈣,。

    電磁沆量計(jì)工作原理和結(jié)構(gòu)如圖1所示,，由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分

    測(cè)量流量時(shí)，導(dǎo)電性液體相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬棒,，以平均速度v流過垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),。導(dǎo)電性液體的流動(dòng)，在測(cè)量電極上感應(yīng)出與平均流速成正比的電壓,。其感應(yīng)電壓信號(hào)E通過一對(duì)或一對(duì)以上的與液體直接接觸的電極檢測(cè)出來,。

    根據(jù)流體的體積流量公式為    Q=1/4丁【D2v    (2)

    由公式(2)可知，Q與v是成正比的一一對(duì)應(yīng)函數(shù),，那么E與Q也是成正比的一一對(duì)應(yīng)函數(shù),，測(cè)出了感應(yīng)電壓E也即測(cè)出了介質(zhì)的體積流量Q。

測(cè)出的感應(yīng)電壓E由電纜送至轉(zhuǎn)換器,，通過智能化處理,，然后LCD顯示，或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4～2 0mA輸出,。

2  EMFM系列特點(diǎn)

(l)測(cè)量管道內(nèi)無阻力元件,，沒有附加的壓力損失，不易發(fā)生堵塞,，具有顯著的節(jié)能意義,；

(2)測(cè)量管道內(nèi)無可動(dòng)部件，不易磨損,，因此傳感器壽命長(zhǎng),；

(3)傳感器所需的直管段較短，方便安裝,；

(4)合理選擇電極和內(nèi)襯材料,，可耐腐蝕和耐磨損；

(5)雙向測(cè)量系統(tǒng),，可測(cè)正反向流量,；

(6)流量的測(cè)量為體積流量，不受流量的密度,、粘度、溫度,、壓力,、和電導(dǎo)率變化的影響；

(7)傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線性關(guān)系，測(cè)量精度高（±0.  3r-- -0.  5%）,，量程比寬(k 150),。

3 EMFM系列 選型

    儀表的選型很重要，有關(guān)資料表明,，儀表在實(shí)際應(yīng)用中有2/3的故障是儀表選型錯(cuò)誤或使用不當(dāng)造成的,，因此，在確定選用之后,，還應(yīng)根據(jù)不同的工藝,、環(huán)境、測(cè)量,、介質(zhì)等綜合考慮。

3 1口徑選擇

    根據(jù)該污水處理廠提供的工藝管道直徑,、管道壓力及污水流速,，選擇口徑D-6 0 0mrn的，現(xiàn)場(chǎng)不需要縮管和擴(kuò)管,。

3 2內(nèi)襯,、電極材料選擇

    EMFM系列主要用于測(cè)電導(dǎo)率≥5U S/cm的流體流量，應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性,、磨損性,、溫度及凝結(jié)性等特點(diǎn)和價(jià)格承受能力，應(yīng)選擇不同內(nèi)襯,、電極材料,。

   EMFM系列 的內(nèi)襯材料有：耐腐蝕性中等、耐一般低濃度的酸,、堿,、鹽的氯丁橡膠材料，耐磨損性強(qiáng)而耐腐蝕性能一般的聚氨臘橡膠,，耐腐蝕性能強(qiáng)和適于溫度高的聚四氟乙烯,，化學(xué)性質(zhì)等同于聚四氟乙烯的抗拉、抗壓聚全氟乙丙烯,，耐稀酸,、堿、鹽的溫度<60℃的聚乙烯和溫度< 100℃的聚苯硫醚等,。

    電極材料裝于其管道內(nèi)壁,，與被測(cè)物質(zhì)直接接觸，故應(yīng)根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的腐蝕性選定,。電極的材料有：耐鹽和小于50%濃度堿溶液的鈦(Ti)電極,，耐酸和鹽的鉭(Ta)電極,，耐腐蝕能力強(qiáng)的貴金屬鉑電極，不適于鹽酸的哈氏合金C電極和不適于硝酸的哈氏合金B電極,，耐腐蝕能力一般,、但價(jià)格低廉的不銹鋼316L等。

    根據(jù)該污水處理廠主要處理生活廢水及工業(yè)廢水,，再考慮用戶能接受的價(jià)格,，選用氯丁橡膠材料內(nèi)襯和不銹鋼316L材料電極。

3 3防護(hù)等級(jí)的選定

    根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),，傳感器有IP65噴水型和IP68潛水型兩種防護(hù)等級(jí),，根據(jù)用戶實(shí)際安裝地點(diǎn)在低矮的井道中，所以傳感器選IP68防塵潛水型,。

3 4附加功能的選擇

    (l)對(duì)于選定的基本型,，已帶LCD顯示、4-20mA電流輸出和0—lKHz頻率輸出,，根據(jù)流量計(jì)和計(jì)算機(jī)通訊的要求,，需增加RS-485通訊口功能，

    (2)對(duì)于傳感器安裝在地面以下,，應(yīng)選擇分體型,。

4  EMFM系列的安裝和調(diào)試

4 1安裝要領(lǐng)

    (l)安裝點(diǎn)選擇在管道zui低處

    在確認(rèn)被測(cè)物質(zhì)流向之后，安裝點(diǎn)要選擇在任何時(shí)候測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)都能充滿液體,，以防止由于測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)無液而指示不在零位所引起的誤差,。

    (2)直管段保證在前5D后3D

    為獲得儀表測(cè)量精確度，在傳感器上游側(cè)的直管段長(zhǎng)度不小于5D下游側(cè)不小于3D(D為傳感器的名義直徑),。若在傳感器上游側(cè)有兩個(gè)以上的彎頭或其它阻流件,，則前置直管段應(yīng)大于1 0D。

    (3)信號(hào)電極在水平方向

水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,，因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉淀物覆蓋,，被測(cè)介質(zhì)中偶存氣泡擦過遮住電極表面，使輸出信號(hào)波動(dòng),。

(4)盡量避開振動(dòng)源,、磁源大功率電機(jī)、變壓器）

由于的測(cè)量感應(yīng)電壓很小,，電壓較低,，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行可靠的接地連跨）接,。EMFM系列的4電極設(shè)計(jì)可以有效地優(yōu)化系統(tǒng),，節(jié)約成本。

4 2轉(zhuǎn)換器安裝和調(diào)試

EMFM系列一體化無單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器,，分體式轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室,，場(chǎng)所選擇余地較大,，環(huán)境條件好些,。轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率和信號(hào)電纜型號(hào),，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù),、用制造廠儀表所附加規(guī)定型號(hào)的信號(hào)電纜,。電導(dǎo)率較低傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)用二層屏蔽電纜,。

為了避免干擾信號(hào),，信號(hào)電纜必須單獨(dú)穿過接地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號(hào)電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi),。

功能性調(diào)試時(shí),，由智能轉(zhuǎn)換器對(duì)儀表分別進(jìn)行參數(shù)的讀取，臨界值報(bào)警試驗(yàn)等,，然后進(jìn)行流量系數(shù)值的寫入,。

5  儀表投運(yùn)及故障處理

EMFM系列在投運(yùn)前，應(yīng)對(duì)管道及流量計(jì)進(jìn)行*檢查,，包括管道雜物等清理,，電極處干燥處理。還包括電氣線路的檢查,，首先應(yīng)對(duì)線路的接地進(jìn)行檢測(cè),，確保接地可靠后，還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測(cè)試,。

該正常投運(yùn)一年多來,，基本上未出現(xiàn)故障，但是一年后,，出現(xiàn)工作異常,，具體表現(xiàn)為測(cè)量值變大或變小，或者是不停地波動(dòng),，且經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查,，已排除管道不滿管、介質(zhì)含氣等現(xiàn)象的可能性,，發(fā)現(xiàn)這類問題的出現(xiàn)可能是與電纜線故障有關(guān),。因?yàn)榱髁坑?jì)隨管道埋敷在地下，傳感器具有IP68防護(hù)結(jié)構(gòu),，轉(zhuǎn)換器安裝在儀表箱或室內(nèi),，兩者通過電纜連接，由于地面沉陷,，山區(qū)環(huán)境潮濕等現(xiàn)場(chǎng)情況的變化,，傳感器和轉(zhuǎn)換器未*做好電纜接頭處的防潮（防水）等處理．恰逢該接頭處于一個(gè)潮濕的環(huán)境,，如儀表井、電纜溝等,，潮氣侵入電纜接頭,，都有造成如下的可能：

(l)信號(hào)線對(duì)地絕緣下降，引起信號(hào)衰減,，zui終是測(cè)量結(jié)果偏?。?/span>

(2)信號(hào)電纜連接處接觸電阻變大,，使測(cè)量值變小,，若該接觸電阻不穩(wěn)定，則測(cè)量值無法穩(wěn)定,，且易引入干擾,；

(3)勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣下降，造成測(cè)量結(jié)果偏??；

(4)信號(hào)線勵(lì)磁線對(duì)地絕緣性能下降，使得測(cè)量結(jié)果遠(yuǎn)大于正常的數(shù)據(jù),，如這種干擾不穩(wěn)定,，對(duì)儀表的影響也變化不定，繼而出現(xiàn)波動(dòng),；

(5)勵(lì)磁回路電纜連接處接觸電阻變大,，使轉(zhuǎn)換器的勵(lì)磁回路處于非恒流工作區(qū)域，勵(lì)磁電流下降,，同樣造成測(cè)量結(jié)果偏小,，若該接觸電阻不穩(wěn)定，則測(cè)量值出現(xiàn)波動(dòng),。

判別這類異常情況,，因發(fā)生在信號(hào)回路，判斷有一定難度,，只有深入現(xiàn)場(chǎng),，在排除流量計(jì)其它可能性故障后，就應(yīng)檢查電纜是否有問題,，現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)人員只要把現(xiàn)場(chǎng)的勵(lì)磁回路電阻測(cè)量值與廠方提供的數(shù)據(jù)作比較,，測(cè)試接地電阻，逐步判定問題所在,，繼而采取措施,，或更換整根電纜，或保持電纜接頭處干燥等