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電磁流量計使用时的忌讳及应对策略

在制漿造紙工業中電磁流量計得到广泛的应用,被用于纸浆、黑液、白液、绿液、碱液、酸液、污水以及造纸助剂等等的流量测量与控制中。電磁流量計也有局限性和不足之处,对此,如果我们不加以重视和采取适当的防范措施,将不能准确测量其流量。電磁流量計的工作原理是基于法拉第电磁感应定律(发电机原理)。由此原理,决定了電磁流量計使用之“忌”。

1一忌“空

即液體必須充滿管道,也不允許液體內存有氣泡。如果液體不充滿管道:其一,流速的截面將與管道內截面不一致,造成計算體積流量值偏差;其二,不導電的氣相層(或氣泡)阻斷了兩電極之間的導體連接,法拉第定律的條件不滿足,不能感應出與流量成正比的電動勢。

防“空”的對策:

从安装方面尽量选择安装在流体自下向上流动的垂直管道上。如必须安装在水平或倾斜的管道上时,则電磁流量計的测量管中心应低于管道中心,以保证测量管始终充满液体,并保证电极所在的平面与地面平行。控制流量的阀门应安装在電磁流量計的下游,以免产生气泡或不满管。从操作方面尽量避免由于電磁流量計上游的设备操作产生的气泡带入流量计,如关小泵吸口阀门,或者让液流暴露在空气中的下泄,而将空气带入液流中等。

2二忌“變

即液体电导率必须是恒定的。虽然電磁流量計适应范围很广,酸、碱、盐、污泥、矿浆等中的任何一种,尽管它们的电导率不同,只要是导电的液体都行,但是对其中的某一种确定的介质来讲,又要求它的电导率是恒定不变的。因为電磁流量計是基于法拉第电磁感应定律工作的,如果液体电导率瞬息万变,就相当于发电机的内阻瞬息万变,那么,所产生的感应电势不但与液体流速有关,同时亦与电导率有关。即感应电势与流速不呈单值的函数关系。

防“變”的對策:

从安装方面,不要把電磁流量計安装在液体电导率极不均匀的地方,尤其在仪表上游有化学物质注入的情况下,极易导致电导率的不均匀性,从而对仪表流量测量产生严重影响。在这种情况下,化学物质应在仪表下游注入。

如果必須從儀表上遊注入化學物質,則必須裝上足夠完成化學反應或混合時間的直管段或反應器,以保證液體電導率的穩定。

3三忌“擾

即避免各种形式的外界寄生电势及本身产生的干扰,電磁流量計既然是利用电磁感应定律来工作的,而且其流量讯号非常小,在满量程时只有几个毫伏,而在下限流量时,仅有数微伏。因此极易受周围环境内电动机、变压器及一切电器设备的电磁感应和静电的干扰。電磁流量計引入的干扰主要有同相干扰和正交干扰两种。

其來源爲:

(1)周圍電器設備使金屬管道上存在雜散電流(如管道上的電焊操作等),這些電流通過管道以及管道內的液體影
响到電磁流量計。 
(2)電磁流量計的工作接地与电机、电器设备公共接地或接入上、下水管道上,使电力设备的漏电流通过公共地线引入電磁流量計。
(3)周圍電器設備的電磁場對訊號傳輸線及電子線路的幹擾。 
(4)对于输送腐蚀性介质的绝缘管道或者绝缘内衬的管道,由于液体在绝缘管道中流动与管壁摩擦产生静电,通过液体传到電磁流量計测量电极再传送测量线路,干扰了流量讯号的测量。
(5)電磁流量計本身的“变压器效应”产生的正交干扰。

防“擾”對策:

(1)工作接地。其作用是保证仪表精确、可靠地正常工作。即对通过電磁流量計(传感器)内的液体可靠接地,使液体电位与地电位相同。实现传感器的基准电位(端电位),转换器/放大器的基准电位与被测液体相同。工作接地应坚持“单点接地”,不能用公共接地线接地。接地点尽量远离电器接地、避雷接地以及其它设备的保护接地。接地装置与传感器的距离尽可能短些。

傳感器接地措施一般有如下三種:

①傳感器在金屬管道上安裝,金屬管道內壁沒有絕緣層,則可將接地導線接到兩個管道法蘭上,它可通過金屬管道與液體保持可靠的接地。若幹擾太強,如此接地不足以抗衡幹擾時,則接地導線應從兩個管道法蘭分別沿金屬管道向外延伸至能消除幹擾處相連接。 
②傳感器在塑料管道或內壁絕緣(塗料、油漆、襯裏)的管道上時,傳感器兩側應裝有接地環,使之與液體接觸。將兩個接地環與傳感器法蘭相連接後接地。
③傳感器在陰極保護管道上的安裝,帶有電蝕保護的管道通常裏外絕緣,使液體對地無導電性接地。此時傳感器必須使用接地環。接地環要裝在傳感器的兩個端面上並與連接管道法蘭絕緣。而兩連接管道法蘭用銅導線繞過傳感器連接,使陰級保護電位與傳感器之間隔離。此外,傳感器、轉換器及二次儀表間的回路接地及屏蔽接地也應予以足夠的重視。

(2)電磁流量計的安装应尽量远离容易引起感应干扰的电动机、变压器或其它电源附近。

(3)對“變壓器效應”正交幹擾,則可通過儀表調零或采用類似于熱電偶三線制接法補償幹擾的方法,以消除其影響。

在实际亚洲AV中究竟应采取何种对策,可用下述简单方法分辨之。使传感器导管内充满静止不流动的液体,不要接上电源,在无励磁电流时,如能在电极上测得讯号,那么这是从管道系统上传来的外来干扰或接地不良。若電磁流量計通上电源,有励磁电流,而管道内液体无流动,如此时在电极上测得讯号,就可能是本身产生的“变压器效应”干扰(当然应先排除传输线引入的干扰等)。

4四忌“汙” 

即管道內壁不允許結垢或有汙泥沈積。垢層與汙泥層除了會微小改變管道內的流通截面外,主要影響是改變了兩電極間的電阻。

(1)沈積層電阻系數ρw與被測液體電阻系數ρr相同,對測量無大礙。 
(2)ρw>ρr,則流量訊號偏大。若沈積層電阻系數非常大屬于絕緣性質,則電極間被絕緣而送不出流量訊號。 
(3)ρw<ρf,則流量訊號偏小。若沈積層電阻系數過小,則電極將被短路,無流量訊號輸出。 

防“汙”對策: 

(1)盡量選擇在垂直管道上安裝。如必須安裝在水平或傾斜的管道上時,則應保證電極所在的平面與地面平行。 
(2)在滿足工藝的條件下,盡量選擇口徑小的儀表以提高其流速。減少沈積和加大沖刷效果。或者選用帶電極清洗的儀表。 
(3)安裝沖洗管道,定期沖洗電極。 

除了以上四忌外,電磁流量計使用中的工作温度及工作压力也应予以足够重视,使其满足仪表说明书要求。

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