電磁流量計在污水處理行業(yè)中的應用
電磁流量計已有50多年的應用歷史，在范圍內已得到廣泛應用,，領域涉及水/污水,、化工,、醫(yī)藥、造紙,、食品等各個行業(yè),。大口徑儀表較多應用于給排水工程。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所,。小口徑,、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè),、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所,。
隨著中國工業(yè)化進程的加速，環(huán)境污染問題日益嚴重,，社會對可持續(xù)發(fā)展的呼聲也越來越高,，人與自然和諧共生的理念為人們所接受，對各種污染的治理更為緊迫,。紹興水處理發(fā)展有限公司是以印染工業(yè)廢水為主的城市綜合污水處理企業(yè),，已建成的一、二期項目已經達到70萬噸/日的污水處理能力,。因為在污水處理工藝中,，需要對排放污水、添加劑,、污泥等進行計量和控制,，所以流量測量非常重要。
1 測量原理
電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律,。當導電金屬桿以一定速度做垂直于磁力線方向的運動,，即會產生感應電壓。如果磁場強度為B,，金屬桿長度為L,，速度為v，那么產生的感應電壓：（參見下圖）
電磁流量計工作原理圖
在電磁流量計中,，測量管內的導電介質相當于法拉第試驗中的導電金屬桿,，上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場。當有導電介質流過時,，則會產生感應電壓,。管道內部的兩個電極測量產生的感應電壓。測量管道通過不導電的內襯（橡膠,，特氟隆等）實現與流體和測量電極的電磁隔離,。
假設電磁感應線圈產生磁場強度（B）為恒定，產生的感應電壓（Ue）正比于流體速度（v），管道截面積 （A）為已知,，則體積流量（Qv）則可通過如下公式計算：
電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成,。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈，通勵磁電流后產生磁場穿過測量管,，一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,，引出感應電勢，送到變送器,。勵磁電流則由變送器提供,。按轉換器與傳感器組裝方式分類，有分離型和一體型兩種,。在污水處理工藝中大口徑流量計多為分體式,，一部分安裝在地下，另一部分在地上,。小口徑以一體式為多,。
市場上電磁流量計的功能差別也很大,，簡單的就只是測量單向流量,，只輸出模擬信號帶動后位儀表；多功能儀表有測雙向流,、量程切換,、上下限流量報警、空管和電源切斷報警,、小信號切除,、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷,、與上位機通信和運動組態(tài)等,。有些型號儀表的串行數字通信功能可選多種通信接口和芯片（ASIC），以連接HART協(xié)議系統(tǒng),、PROFTBUS,、Modbus、FF現場總線等,?！?/span>
電磁流量計的口徑范圍比其他品種流量儀表寬，E+H公司提供W,、P,、H三種類型的傳感器，分別應用于水和污水行業(yè)（W型）,，化工,、食品行業(yè)（P型）,，食品、制藥行業(yè)（H型）,，口徑范圍從2毫米到2米。變送器可提供10,、50,、23、53多種選擇,，10針對于水行業(yè)開發(fā)的經濟型,，50為普通型，53為增強型,，23為兩線制,。精度可有0.5%，0.2%兩種選擇,?？蓽y正反雙向流量，也可測脈動流量,?！ ?/span>
使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導電的，不能低于閾值（即下限值）,。電導率低于閾值會產生測量誤差直至不能使用,，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大,，通用型電磁流量計的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間,，視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉換器間流量信號線長度及其分布電容,，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導率相對應的信號線長度,。
工業(yè)用水及其水溶液的電導率大于10-4S/cm,，酸,、堿、鹽液的電導率在10-4～10-1S/cm之間,，使用不存在問題,，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導率很低的液體,，如石油制品和有機溶劑等,。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體,。從資料上查到有些純液或水溶液電導率較低,，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質而能使用的實例，這類雜質對增加電導率有利,。對于水溶液,，資料中的電導率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,，電導率將比查得的要高,，也有利于流量測量?！ ?/span>
2 電磁流量計特點
電磁流量計不受溫度,、壓力、粘度等外界因素的影響,，測量管內部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失，另外,，流量元件檢測出的zui初信號,，是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓，它與流體的其他性質無關,，具有很大的*性,。根據污水具有流量變化大、含雜質,、腐蝕性小,、有一定的導電能力等特性，測量污水的流量,，電磁流量計是一個很好的選擇,。它結構緊湊、體積小,。安裝,、操作、維護方便,，測量系統(tǒng)采用智能化設計,，整體密封加強，能在較惡劣的環(huán)境下正常工作,。而渦街流量計由于技術原因,，口徑很難做大，質量,，管道式超聲波流量計在價格相對于電磁缺乏競爭優(yōu)勢,。所以在水和污水行業(yè)，電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優(yōu)勢,，得到了非常普遍的應用,?！ ?/span>
E+H 電磁流量計功能強大，操作簡單,，具體的特點如下：
1）測量管道內*流動部件,，無壓損，直管段要求底,。
2）測量不受流體密度,、粘度、壓力,、溫度、電導率變化的影響,。
3）襯里有硬橡膠,，聚氨酯，PTFE,，PFA等多種材料供選擇,。
4）變送器的直流供電/交流供電，四線制/兩線制,，防爆/非防爆,，經濟型/標準型等細分滿足您的不同需求。
5）光敏鍵,，可免開蓋操作,；中文菜單顯示，更加方便國內用戶的使用,。
6）快速設定菜單,，引導完成參數設置，方便快捷,。
7）測量可靠性高,，重復性好，長期免維護,。量程比高達1000:1
8）提供電流,，頻率，脈沖,，Hart,， Profibus-PA， Profibus-DP,， FF等各種輸出方式供選擇,。
3 安裝要求
EMF系列電磁流量計提供防護等級IP67（防塵防浸水級）或IP68 （防塵防潛水級）,。在污水廠中大口徑流量計傳感器大多安裝在地下,，所以建議選擇IP68 （防塵防潛水級）,。通常電磁流量對安裝場所有以下要求：
1） 測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所,；測量雙組分液體時,，避免裝在混合尚未均勻的下游；測量化學反應管道時,，要裝在反應充分完成段的下游,；盡量滿足前后直管段分別不小于5D和2D；
2） 盡可能避免測量管內變成負壓,；
3） 選擇震動小的場所,，特別對一體型儀表；
4） 避免附近有大電機,、大變壓器等,，以免引起電磁場干擾；
5） 易于實現傳感器單獨接地的場所,；
6） 盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體,；
7） 盡可能避免受陽光直照
4 應用情況及效果
污水處理工藝主要是通過生物氧化，絮凝,，沉淀等工藝達到污水凈化的目的,，在每個階段都需要一定的量計來進行測量。雜污水行業(yè),，E+H主要提供10W,， 50/53W，23W,，50/53P等幾種產品,。
在污水處理工藝中，需根據工藝要求,，配置對應的檢測儀表,，構成可靠的控制系統(tǒng)。紹興污水處理廠在以下工藝檢測流程中配備了流量計：（1）進水管,；（2）初沉池到貯泥池泥量檢測,；（3）污泥泵房剩余、污泥流量檢測,；（4）污泥泵房回流污泥流量檢測,；（5）二沉池配水井的出水流量檢測；（6）消化池進泥量檢測,；7）消化池出泥量檢測,；（8）絮凝池藥劑進量檢測等等。
EMF系列電磁流量計在污水處理廠使用后,，運行良好,，操作人員反映其測量準確,，操作界面人性化，各種參數一目了然,，且安裝在金屬管道上的流量計不需要專門接地環(huán),。EMF系列電磁流量計為工藝檢測控制提供了及時準確的數據，創(chuàng)造了一定的經濟效益和社會效益,。
