電磁流量計(jì)除了可以測(cè)量一般的導(dǎo)電液體的流量之外,還能測(cè)量液固兩相流、粘度較高液體以及強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽類液體介質(zhì)的體積流量。與其它的流量計(jì)一樣,電磁流量計(jì)在安裝、接線完成之后,在正式運(yùn)用之前,要先檢查安裝、接線是否正確,流量計(jì)能否正常的工作。在比必須要強(qiáng)調(diào)說明,對(duì)于一些缺乏使用經(jīng)驗(yàn)的單位,流量計(jì)安裝運(yùn)行的人員要認(rèn)真閱讀電磁流量計(jì)的安裝使用說明書。對(duì)于初次運(yùn)行中遇到的問題,就要分析問題,電磁流量計(jì)在制造廠流量校準(zhǔn)裝置上調(diào)整效好,要核對(duì)好電磁流量傳感器與電磁流量轉(zhuǎn)換器所配套與儀表系數(shù)是否正確。一般是不經(jīng)過任何調(diào)整就能投入運(yùn)行使用了,如果在初次運(yùn)行中所發(fā)現(xiàn)問題就需要現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整,切記盲目的進(jìn)行操作,不要把原本調(diào)整好的整套儀表都弄亂。
電磁流量計(jì)在投入運(yùn)行使用時(shí),傳感器必須要充滿實(shí)際測(cè)量的介質(zhì),在通電后靜止?fàn)顟B(tài)下轉(zhuǎn)零點(diǎn)調(diào)整。投入運(yùn)行后要根據(jù)測(cè)量介質(zhì)以及使用條件定期停流檢查零點(diǎn),尤其是對(duì)容易沉淀、容役染電極、含有固體的非清潔介質(zhì)。在電磁流量計(jì)運(yùn)行初期要檢查多多,這樣才能獲得經(jīng)驗(yàn),來確定正常的檢查周期,流量計(jì)兩電極所接觸電阻發(fā)生變化時(shí),就表面了電極很可能被臟污介質(zhì)所接觸。接觸電阻在變大時(shí),就可能是臟污介質(zhì)是絕緣性的沉積物。所接觸的電極就變小了,也可能是臟污導(dǎo)電性的沉積物,兩電極所接觸的電阻就不對(duì)稱,表面兩電極受污染的程度不一致,電磁流量計(jì)電極與勵(lì)磁線圈的絕緣電阻所下降就表面了傳感器所受潮的程度。當(dāng)絕緣電阻下降到一定的程度,是會(huì)影響到流量計(jì)的正常工作,勵(lì)磁線圈會(huì)令電阻值保證了勵(lì)磁線圈正常的參數(shù),在實(shí)際應(yīng)用中曾有一臺(tái)電磁流量計(jì)在投入使用后不正常的工作,流量顯示時(shí)有時(shí)無,甚至是會(huì)出現(xiàn)空管報(bào)警的提示現(xiàn)象??梢愿鶕?jù)故障現(xiàn)象來查找原因未有結(jié)果表示,后來流量傳感器單獨(dú)做一接地極,故障現(xiàn)象會(huì)隨時(shí)消失,運(yùn)行就會(huì)正常。
電磁流量計(jì)在安裝完畢后,要測(cè)量一下接地電阻,如果阻值偏大,好在接地極用減少因?yàn)殡s散電流所產(chǎn)生的干擾電勢(shì)。電磁流量計(jì)安裝分為傳感器安裝與轉(zhuǎn)換器安裝,尤其是對(duì)傳感器安裝,是需要停水、割管、抽水、焊接或是打口等順序,會(huì)使在安裝時(shí)比較困難,并且需要長(zhǎng)時(shí)間停水,是會(huì)對(duì)電磁流量計(jì)造成有一定的經(jīng)濟(jì)損失。如果是出現(xiàn)這種情況,是要在鑄鐵管道上安裝電磁流量計(jì)時(shí),就要采用全新的工藝方法,是用兩個(gè)單盤補(bǔ)償器來取代了傳統(tǒng)的短管甲、乙。更是取消了打口工序與對(duì)管口的保養(yǎng)時(shí)間,特別是在閥門關(guān)閉不嚴(yán)的情況下,能夠帶水來操作,在停水之后,在安裝一臺(tái)電磁流量傳感器僅僅需要半天的時(shí)間就能恢復(fù)供水,因此是縮短了安裝的時(shí)間問題。減小了因?yàn)橥K斐傻慕?jīng)濟(jì)損失問題,并且收到了一定的社會(huì)效益。
電磁流量計(jì)流體噪聲的產(chǎn)生原因有下面幾種情況
1、不銹鋼電極的耐腐蝕是紅外碳硫儀在其表面具有一個(gè)極薄的鈍化層,使得電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。流體中的固體物撞擊電極,使得電極表面鈍化層被破壞,失掉電化學(xué)平衡。而金屬材料與流體介質(zhì)接觸具有重新恢復(fù)生成表面鈍化層保持電化學(xué)平衡的能力。在達(dá)到電化學(xué)平衡期間,金屬和流體中的游離離子在信號(hào)電場(chǎng)作用下不斷進(jìn)行著電化學(xué)反應(yīng)。固體顆粒撞擊電極,不斷破壞保護(hù)的鈍化層;電化學(xué)反應(yīng)又反復(fù)生成鈍化層,于是形成了電極間的電位不斷大幅度地變化,這種變化的電位造成流量信號(hào)中的流體噪聲。這種情況也即電磁流量計(jì)中通常講的漿液噪聲。理論和實(shí)踐表明,影響電化學(xué)反應(yīng)信號(hào)電場(chǎng)變化的頻率升高,可使流體噪聲幅度迅速下降,這就是高頻勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁可以解決漿液測(cè)量的原因。
2、流體摩擦襯里和電極紅外碳硫儀,流體中發(fā)生的正、負(fù)離子從電解質(zhì)流體中分離。襯里和電極表面越粗糙,游離的離子濃度就越高。受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成噪聲電壓,這種噪聲被稱為流動(dòng)噪聲。流動(dòng)噪聲在低電導(dǎo)率測(cè)量時(shí)表現(xiàn)比較突出。流動(dòng)噪聲與外電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān),高流速時(shí)感應(yīng)信號(hào)越大,噪聲幅度也越大,輸出就會(huì)很不穩(wěn)定。
3、流體電導(dǎo)率和pH值的急劇變化也會(huì)形成流動(dòng)噪聲,流量計(jì)上游加藥表現(xiàn)的測(cè)量不穩(wěn)定就是典型例子。原因是不同介質(zhì)在不均勻混合時(shí),流體中容易分離出正、負(fù)離子,受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成了流動(dòng)噪聲電壓,造成輸出的不穩(wěn)定。
4、由于高流速流動(dòng)流體靠近襯里和電極部位的層流邊界層厚度變得很薄,襯里和電極的粗糙度高度突破了流速層流邊界層的厚度,流體撞擊這部分粗糙度高度,發(fā)生流速發(fā)散和突變。有一部分與測(cè)量管中心軸方向相同(或相反)的流速分量,受信號(hào)權(quán)重函數(shù)的作用,對(duì)電極信號(hào)產(chǎn)生了很大影響,形成了大的正誤差,這也就是高端流速噪聲污水流量計(jì)。
電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。
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),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(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。
測(cè)量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道;
當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速v流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線。如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明;
只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,兩電極之間產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):
e=KBDv (3-36)
式中,v為管道截面上的平均流速,k為儀表常數(shù)。
由此可得管道的體積流量為:
qv= πeD/4KB (3-37)
由上式可見,體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無關(guān).這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使電磁流量計(jì)測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。