[摘要]化工企業(yè)工業(yè)用水量大，如果計(jì)量儀表誤差大會(huì)給企業(yè)帶來大量的能源浪費(fèi)。本文根據(jù)智能電磁流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。介紹了智能電磁流量計(jì)在化工企業(yè)計(jì)量節(jié)能中的應(yīng)用，以及安裝技巧及注意事項(xiàng)實(shí)踐證明其在化工企業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣泛。
一、前言
在大型現(xiàn)代化工企業(yè)生產(chǎn)中由于每天工業(yè)水用量都以數(shù)十萬噸計(jì)，微小的計(jì)量誤差就能給企業(yè)帶來重大的損失,因此如何正確計(jì)量問題就顯得非常重要，例如:一家日工業(yè)水用量為30萬噸的企業(yè),計(jì)量誤差如果為5%,-年的工業(yè)水計(jì)量誤差將達(dá)到近550噸,折合人民幣數(shù)百萬元!因此，如何提高大型化工企業(yè)工業(yè)水計(jì)量精度，減少因計(jì)量誤差給企業(yè)帶來的不必要損失，成為現(xiàn)代大型化工企業(yè)管理的一個(gè)重.要課題。本文就智能電磁流量計(jì)在化工廠計(jì)量中的應(yīng)用進(jìn)行探討。
二、常用的工業(yè)水計(jì)量儀表及其特點(diǎn)
在大型化.工企業(yè)中,常用的工業(yè)水計(jì)量儀表是孔板流量計(jì)。其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡單制造、安裝、維護(hù)方便，省料,造價(jià)低。缺點(diǎn)是:壓力損失大,測量大管徑、高溫、高壓介質(zhì)時(shí)孔板易變形測量精度與孔板的使用條件和制作、安裝精度有關(guān)誤差一般為5%以內(nèi)。
三、智能電磁流量計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
智能電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律研制出的一種無壓損、節(jié)能型流量測量儀表。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)體在磁場中切割磁力線時(shí)，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。該電動(dòng)勢(shì)的大小與導(dǎo)體在磁場中作垂直于磁場方向運(yùn)動(dòng)的速度成正比。則管線內(nèi)流體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為:.
e=BD(1)
為流體的平均流速，D為測量管的內(nèi)徑
q=0785Du(2)
q為管道的瞬時(shí)流量
把(1)代入(2)得:4=0785De/B(3)
從(3武可知當(dāng)管道內(nèi)徑一定時(shí)，若有恒定的磁感應(yīng)強(qiáng)度則只要測得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)9便可知道管中的流量。
智能電磁流量計(jì)主要由變送器和轉(zhuǎn)換器及流量顯示儀表三部分組成。變送器把流過的被測流體的流量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。轉(zhuǎn)換器則將變送器輸出的感應(yīng)電勢(shì)放大并轉(zhuǎn)換為可被工業(yè)儀表接受的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào).電信號(hào)可以是模擬電流模擬電壓。輸給顯示儀表.記錄儀表及電動(dòng)單元組合儀表進(jìn)行流量顯示、記錄和積算可進(jìn)行正逆方向顯示報(bào)警;電信號(hào)可以是脈沖信號(hào)作為計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)使用進(jìn)行流量運(yùn)算和調(diào)節(jié)等。
智能電磁流量計(jì)主要的特點(diǎn):(1)變送器內(nèi)徑與被測管道內(nèi)徑完全相同，無阻力元件，避免了由于壓力損失而造成能量損失過大的問題;(2)變送器輸出的是與被測流體流速成比例的電信號(hào),這不僅便于測量,而且能保證系統(tǒng)輸出信號(hào)與容積流量呈線性關(guān)系因此顯示儀表不需要采取刻度線性化措施這不但易于與計(jì)算機(jī)配合使用。而且便于提高流量積算值的精度;(3)量程變化范圍大;(4)測量精度達(dá)到05%以.上反應(yīng)靈敏能測定正、反方向的流量可以測脈動(dòng)流量其輸出信號(hào)適于作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的流量信號(hào):(5)可測管道口徑范圍大測量流體的容積流量,不受流體的溫度、壓辦密度.粘度等參數(shù)的影響。
四、智能電磁流量計(jì)在化工企業(yè)中的應(yīng)用
使用智能電磁流量計(jì)的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閱值會(huì)產(chǎn)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,通用型智能電磁流量計(jì)的閱值在10-4~(5X10-6)S/m之間，視型號(hào)而異。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/qp酸.堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4~10-1S/m之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/m也不存在問題智能電磁流量計(jì)不能測量電導(dǎo)率很低的液體。不能測量氣體、燕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(dǎo)率較低認(rèn)為不能使用，然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例這類雜質(zhì)對(duì)增加電導(dǎo)率有利.對(duì)于水溶液資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測得的，實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比查得的要高也有利于流量測量。
五、安裝時(shí)注意事項(xiàng)及技巧
1.智能電磁流量計(jì)安裝前，必須核實(shí)智能電磁流量計(jì)測量范圍、口徑、耐溫、耐壓等數(shù)值是否與所安裝的管道及流體情況相符，特別注意變送器的耐壓密封性。當(dāng)不能確認(rèn)變送器是否進(jìn)行過耐壓密封試驗(yàn)時(shí)應(yīng)對(duì)變送器進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)。對(duì)變送器進(jìn)行鉻牌壓力的125-1.5倍的壓力5分鐘,若無泄漏則認(rèn)為合格。
2.變送器可裝在垂直或水平管道上,但應(yīng)避免安裝在管道內(nèi)墾負(fù)壓或可能有相分離的地方。當(dāng)工藝管道內(nèi)徑與變送器管道內(nèi)徑不完全相同時(shí),允許在變送器的兩端安裝圓錐角不大于15的漸擴(kuò)或漸縮管.為了變送器的安全可在緊靠變送器的管道上增加支撐。
3.安裝時(shí)應(yīng)根據(jù)變送器的口徑、重量和尺寸選擇合適的吊裝調(diào)設(shè)備。吊裝變送器的繩鏈應(yīng)連接合理注意吊裝用具不要磨、碰變送器襯里，不可任意選擇承吊點(diǎn)。禁止用手直摟抓住表頭搬運(yùn)。
4.為便于在現(xiàn)場校正儀表零點(diǎn)和檢查變送器的干擾大小，并便于檢修,變送器兩端應(yīng)裝閥門并有旁路。
5變送器和轉(zhuǎn)換器安裝地點(diǎn)應(yīng)避免有較強(qiáng)的交.直流磁場;或有劇烈的振動(dòng)
6變送器外殼與金屬管道兩端應(yīng)有良好的接觸并接地;不能用法蘭代替連線，必須使用專用金屬導(dǎo)線連接,以保證穩(wěn)定測量。
7.轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡可能靠近變送器安裝為避免信號(hào)干擾變送器與轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)必須用屏蔽導(dǎo)線傳輸。
8.當(dāng)流量計(jì)為傾斜或垂直安裝流向應(yīng)自下而上。流體流動(dòng)方向應(yīng)與流量計(jì)標(biāo)志的方向--致.
9.安裝的管道要保證測量管道內(nèi)始終充滿被測介質(zhì),防止空管.流量計(jì)不要安裝在有負(fù)壓的管道段，以防止襯里材料脫落。
六、注意信號(hào)傳輸電纜長度
變送哭與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場受安裝環(huán)境位置的限制,轉(zhuǎn)換器與變送器的距離較遠(yuǎn)，這時(shí)要考慮連接電纜的最大長度問題。實(shí)際使用中，當(dāng)被測流體的電導(dǎo)率是在一-定的范圍之間,因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的最大長度。當(dāng)電纜長度超過最大長度時(shí)由電纜分布電容引起的負(fù)載效應(yīng)就成了問題。為防止這種情況發(fā)生使用雙芯兩層屏蔽電纜，由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓,以形成屏蔽，即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在但芯線與屏蔽是同電位則兩者之間就無電流通過，也無電纜的負(fù)載效應(yīng)存在因此可延長信號(hào)電纜最大長度。另外，還可用特殊信號(hào)傳輸電纜延長轉(zhuǎn)換器與變送器之間的最大長度。
七、故障診斷及排除方法
在正常工作條件下，智能電磁流量計(jì)很少發(fā)生故障。但儀表或管道安裝不當(dāng)會(huì)引起流量計(jì)故障此時(shí)應(yīng)首先檢查流量計(jì)外部情況有否損傷.電纜連接是否完好，電網(wǎng)電壓是否正常，管道是否泄漏或處于非滿管狀態(tài)，傳感器勵(lì)磁線圈與外殼之間的絕緣是否良好等等,切勿自目拆修流量計(jì)。智能電磁流量計(jì)的最常見故障是變送器導(dǎo)管連接部分泄漏。如發(fā)現(xiàn)法蘭一側(cè)有泄漏，則可將對(duì)應(yīng)的另一側(cè)法蘭螺栓每次松半扣同時(shí)相應(yīng)地上緊泄漏側(cè)法蘭螺栓直至不漏為止，如襯里損壞,則應(yīng)拆下進(jìn)行相應(yīng)修理
智能電磁流量計(jì)不受溫度、壓力粘度等外界因素的影響，污水具有流量變化大.含雜質(zhì).腐蝕性小、有一定的導(dǎo)電能力等特性。測量污水的流量，智能電磁流量計(jì)是一個(gè)很好的選擇。它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。安裝.操作、維護(hù)方便測量系統(tǒng)采用智能化設(shè)計(jì),整體密封加強(qiáng)能在較惡劣的環(huán)境下正常工作。水和污水行業(yè),智能電磁流量計(jì)尤其是大口徑智能電磁流量計(jì)具有很大優(yōu)勢(shì),得到了非常普遍的應(yīng)用。
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