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技术文章
电磁流量计的应用
2011-07-13
 随着中国工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,社会对可持续发展的呼声也越来越高,人与自然和谐共生的理念为人们所接受,对各种污染的治理更为紧迫。电磁流量计的出现解决了在水处理等一些环境工程中的问题

 

电磁流量计已有50多年的应用历史,在全球范围内已得到广泛应用,领域涉及水/污水、化工、医药、造纸、食品等各个行业。大口径仪表较多应用于给排水工程。中小口径常用于固液双相等难测流体或高要求场所。小口径、微小口径常用于医药工业、食品工业、生物工程等有卫生要求的场所。

  随着中国工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,社会对可持续发展的呼声也越来越高,人与自然和谐共生的理念为人们所接受,对各种污染的治理更为紧迫。

  1.测量原理

  电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。当导电金属杆以一定速度做垂直于磁力线方向的运动,即会产生感应电压。

  在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。

  假设电磁感应线圈产生磁场强度B为恒定,产生的感应电压Ue正比于流体速度v,管道截面积A为已知,则体积流量Qv则可通过如下公式计算:

  电磁流量计由流量传感器和伊人情色网两大部分组成。传感器测量管上下装有励磁线圈,通励磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到伊人情色网。励磁电流则由伊人情色网提供。按伊人情色网与传感器组装方式分类,有分离型和一体型两种。在污水处理工艺中大口径流量计多为分体式,一部分安装在地下,另一部分在地上。小口径以一体式为多。

  市场上电磁流量计的功能差别也很大,简单的就只是测量单向流量,只输出模拟信号带动后位仪表;多功能仪表有测双向流、量程切换、上下限流量报警、空管和电源切断报警、小信号切除、流量显示和总量计算、自动核对和故障自诊断、与上位机通信和运动组态等。有些型号仪表的串行数字通信功能可选多种通信接口和专用芯片(ASIC),以连接HART协议系统、PROFTBUS、MODBUS,FF现场总线等。

  电磁流量计的口径范围比其他品种流量仪表宽,E+H公司提供W、P、H三种类型的传感器,分别应用于水和污水行业(W型),化工、食品行业(P型),食品、制药行业(H型),口径范围从2毫米到2米。伊人情色网可提供10、50、23、53多种选择,10针对于水行业开发的经济型,50为普通型,53为增强型,23为两线制。精度可有0.5%,0.2%两种选择。可测正反双向流量,也可测脉动流量。

  使用电磁流量计的前提是被测液体必须是导电的,不能低于阈值(即下限值。电导率低于阈值会产生测量误差直至不能使用,超过阈值即使变化也可以测量,示值误差变化不大,通用型电磁流量计的阈值在10-4~(5×10-6)S/cm之间,视型号而异。使用时还取决于传感器和转换器间流量信号线长度及其分布电容,制造厂使用说明书中通常规定电导率相对应的信号线长度。

  工业用水及其水溶液的电导率大于10-4S/cm,酸、碱、盐液的电导率在10-4~10-1S/cm之间,使用不存在问题,低度蒸馏水为10-5S/cm也不存在问题。电磁流量计不能测量电导率很低的液体,如石油制品和有机溶剂等。不能测量气体、蒸汽和含有较多较大气泡的液体。从资料上查到有些纯液或水溶液电导率较低,认为不能使用,然而实际工作中会遇到因含有杂质而能使用的实例,这类杂质对增加电导率有利。对于水溶液,资料中的电导率是用纯水配比在实验室测得的,实际使用的水溶液可能用工业用水配比,电导率将比查得的要高,也有利于流量测量。

  2.电磁流量计特点

  电磁流量计不受温度、压力、粘度等外界因素的影响,测量管内部无收缩或凸出部分的造成的压力损失,另外,流量元件检测出的*初信号,是一个与流体平均流速成精确线性变化的电压,它与流体的其他性质无关,具有很大的优越性。根据污水具有流量变化大、含杂质、腐蚀性小、有一定的导电能力等特性,测量污水的流量,电磁流量计是一个很好的选择。它结构紧凑、体积小。安装、操作、维护方便,测量系统采用智能化设计,整体密封加强,能在较恶劣的环境下正常工作。而涡街流量计由于技术原因,口径很难做大,质量,管道式超声波流量计在价格相对于电磁缺乏竞争优势。所以在水和污水行业,电磁流量计尤其是大口径电磁流量计具有很大优势,得到了非常普遍的应用。

   3.安装要求

  PROMAG系列电磁流量计提供防护等级IP67(防尘防浸水级)或IP68(防尘防潜水级)。在污水厂中大口径流量计传感器大多安装在地下,所以建议选择IP68(防尘防潜水级)。通常电磁流量对安装场所有以下要求:

  1)测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所;测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游;测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段的下游;尽量满足前后直管段分别不小于5D和2D;

  2)尽可能避免测量管内变成负压;

  3)避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰;

  4)易于实现传感器单独接地的场所;

  5)尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体;

  6)选择震动小的场所,特别对一体型仪表;

  7)尽可能避免受阳光直照

  4.应用情况及效果

  

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