電磁流量計(jì)在**范圍內(nèi)已得到**應(yīng)用,領(lǐng)域涉及供水、污水處理、化工、醫(yī)藥、造紙、食品等各個(gè)行業(yè)。大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程。中小口徑常用于固液雙相等難測(cè)流體或高要求場(chǎng)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(chǎng)所隨著中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加速,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,社會(huì)對(duì)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(duì)各種污染的治理更為緊迫。在污水處理工藝中,需要對(duì)排放污水、添加劑污泥等進(jìn)行計(jì)量和控制,所以流量測(cè)量非常重要。
1.測(cè)量原理
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)導(dǎo)電金屬桿以一定速度做垂直于磁力線方向的運(yùn)動(dòng),就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電壓,管道內(nèi)部的兩個(gè)電極用來測(cè)量該感應(yīng)電壓。測(cè)量管道通過不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。假設(shè)電磁感應(yīng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度B為恒定,而管道截面積A為已知,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓Ue正比于流體速度V,則體積流量Qv可通過公式計(jì)算出。
電磁流量計(jì)由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈,通有勵(lì)磁電流后產(chǎn)生磁場(chǎng)穿過測(cè)量管;一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸,引出感應(yīng)電壓,送到變送器。勵(lì)磁電流則由變送器提供按轉(zhuǎn)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(jì)多為分體式,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(chǎng)上電磁流量計(jì)的功能差別也很大,簡(jiǎn)單的就只是測(cè)量單向流量,只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表:多功能儀表有測(cè)雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC),以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、 PROFTBUS、 Modbus、FF現(xiàn)場(chǎng)總線等。
電磁流量計(jì)的口徑范圍比其他品種流量?jī)x表寬,EH公司提供W、P、H三種類型的傳感器,分別應(yīng)用于水和污水行業(yè)(WN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(duì)于水行業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)型,50為普通型,53為増強(qiáng)型,23為兩線制。精度可有0.5,0.2兩種選擇。可測(cè)正反雙向流量,也可測(cè)脈動(dòng)流量使用電磁流量計(jì)的前提是被測(cè)液體必須是導(dǎo)電的,不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差直至不能使用,超過國(guó)值即使變化也可以測(cè)量,示值誤差變化不大,通用型電磁流量計(jì)的值在10-4~(5×10-6)S/cm之間,視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長(zhǎng)度及其分布電容,制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長(zhǎng)度。工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm,酸堿、鹽液的電導(dǎo)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(jì)不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品和有機(jī)溶劑等。不能測(cè)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(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)増加電導(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(cè)得的,實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比,電導(dǎo)率將比査得的要高,也有利于流量測(cè)量。
2.電磁流量計(jì)特點(diǎn)
電磁流量計(jì)不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響,測(cè)量管內(nèi)部無收縮或凸出部分造成的壓力損失,另
外,流量元件檢測(cè)出的*初信號(hào),是一個(gè)與流體平均流速成*線性變化的電壓,它與流體的其他性質(zhì)無關(guān)，具有很大的優(yōu)越性。根據(jù)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(cè)量污水的流量,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(cè)量系統(tǒng)采用智能化設(shè)計(jì),整體密封性強(qiáng),能在較惡劣的環(huán)境下正常工作。所以在水和污水行業(yè),電磁流量計(jì)尤其是大口徑電磁流量計(jì)具有很大優(yōu)勢(shì),得到了非常普遍的應(yīng)用。
電磁流量計(jì)一般功能強(qiáng)大,操作簡(jiǎn)單,具體的特點(diǎn)如下:
1)測(cè)量管道內(nèi)無阻礙流動(dòng)部件,無壓損,直管段要求底。
2)測(cè)量不受流體密度、粘度、壓力、溫度、電導(dǎo)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(jīng)濟(jì)型標(biāo)準(zhǔn)型等細(xì)分滿足用戶的不同需求。
5)光敏鍵,可免開蓋操作;中文菜單顯示,更加方便國(guó)內(nèi)用戶的使用。
6)快速設(shè)定菜單,引導(dǎo)完成參數(shù)設(shè)置,方便快捷。7)測(cè)量可靠性高,重復(fù)性好,長(zhǎng)期免維護(hù)。量程比高達(dá)1000:18)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
電磁流量計(jì)一般提供防護(hù)等級(jí)IP67(防塵防浸水級(jí))或IP68(防塵防潛水級(jí))。在污水廠中大口徑流量計(jì)傳感器大多安裝在地下,所以建議選擇IP68(防塵防潛水級(jí))。通常電磁流量對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求:
1)測(cè)量混合相流體時(shí),選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所:測(cè)量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻的下游;
2)測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),要裝在反應(yīng)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;盡可能避免測(cè)量管內(nèi)形成負(fù)壓:
3)選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,特別對(duì)一體型儀表:
4)避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)干擾;
5)易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)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。
污水處理工藝主要是通過生物氧化,絮凝,沉淀等工藝達(dá)到污水凈化的目的,在每個(gè)階段都需要流量計(jì)來進(jìn)行測(cè)量。在污水處理工藝中,需根據(jù)工藝要求,配置對(duì)應(yīng)的檢測(cè)儀表,構(gòu)成可靠的控制系統(tǒng)。一般污水處理廠在以下工藝檢測(cè)流程中配備了流量計(jì):
1)進(jìn)水管:
2)初沉池到貯泥池泥量檢測(cè):
3)污泥泵房剩余污泥流量檢測(cè):
4)污泥泵房回流污泥流量檢測(cè);
5)二沉池配水井的出水流量檢測(cè):
6)消化池進(jìn)泥量檢測(cè):
7)消化池出泥量檢測(cè):
8)絮凝池藥劑進(jìn)量檢測(cè)等等
上一條：
電磁流量計(jì)在復(fù)雜工業(yè)管道中的選型與安裝
下一條：
基于RS485多電極電磁流量計(jì)的遠(yuǎn)程控制
