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電磁流量計在測量中遇到不滿管遇到的現象說明
產品應用概述:
工業排水的流體流動都是自然流動,流量大,非滿管並且具有自由水麵,接地進行測量有一定的難度。以前多采用傳統槽式流量計,不僅精度較低,而且帶來較大的水流損失,同時對上遊渠道的坡度及下遊水深也均有一定的要求,當不能滿足條件時測量精度會降低,有時甚至無法進行測量。如果用電磁流量計來測量汙水,則需要建造額外的閘板和堰板以保證滿管,這些附加的安裝費用經常會超出流量計本身的費用,大口徑管道時更是如此,而且還增加了管道堵塞的可能性。隨著測量技術的不斷發展,目前電磁和超聲波技術都能對非滿管流體流量進行測量。
電磁流量計
普通的電磁流量計一直用於滿管測量[1],當測量管中液體未被充滿時,普通的電磁流量計會出現兩種情況:1)當測量管內的液體超過電極水平麵時,流量計所顯示的是實際液體的體積流量加上空氣所占據的那部分體積之和,造成流量誤差。2)當測量管內的液體低於電極水平麵時,輸出就不穩定或波動,流量計不能測出電動勢,根本無法計量。
非滿管電磁流量計是專為非滿管狀態下的流量測量而設計的,它與普通電磁流量計的不同之處在於它不僅測量流體的流速,還測量流體在測量管中的高度而求得流通麵積A,兩者相乘獲得流量。
非滿管電磁流量計由兩部分組成,一是安裝在管道上的流量傳感器,二是微處理器控製的信號轉換器。
流量傳感器是直接安裝在管道上的同口徑圓形暗渠,測量流速的原理與傳統電磁流量計的基本相同。因傳感器具備測量儀表內液位的功能,它的電極、磁路和測量電路則與普通電磁流量計有較大差別。不同公司的產品有其各自測量液位的方式。
非滿管電磁流量計測量安裝及運行:
具有電容式液位測量係統的電磁流量計,它測量流速的一對電極不是安裝在測量管的中心線處,而是安裝在離測量管底部0.1D高度,這樣當液位不低於0.1D時都可測出流速,而且又避免了測量管中沉澱物給測量帶來的影響。在測量管的襯裏背麵安裝有一塊檢測極和4塊發射極,被襯裏層完全覆蓋,與管內液體充分絕緣。將高頻電壓引入發射極,然後測出檢測極中的感應電流。電極之間的電容C與流體的高度H成一定的比例關係,通過測量兩塊金屬電極之間的電容便可得知液位高度。當測量管內液位高度確定後,便可計算出非滿管流量。之所以將發射極分為數片,是為了提高測量度。測量管底部的發射極始終處在液麵之下,可以作為基準來修正不同液體的不同電導率引起的偏移量。當管內液體流速大於1m/s時,其測量準確度一般可達±1%FS。一般地,測量精度與介質流動性和介質的其他性質如壓力、溫度、黏度、密度、一致性、電導率和電極的汙染等無關。
非滿管電磁流量計的安裝與普通型電磁流量計的安裝要求基本相同。
(1)安裝地點和位置按需要確定,但電極軸必須水平。
(2)電磁流量計必須有良好的接地,以減少幹擾信號引入。接地有兩方麵的要求,一是傳感器與轉換器的接地線必須與被測介質導通,二是要以大地為零電位。
(3)為避免幹擾信號,傳感器與轉換器之間的信號線必須采用專用屏蔽導線,並單獨穿在接地鋼管內,不能把信號電纜和電源電纜安放在同一鋼管中。
(4)當流量計安裝在地下時,需要設置儀表井。
(5)介質流動不穩定對測量值並無影響,所以安裝流量計時對前後直管段並無特別要求。
非滿管電磁流量計的維護工作量很小,但是在運行一段時間以後,汙水常會在傳感器內壁積聚附著層,應及時予以清除,否則附著層電導率與流體電導率不一致時,會導致電極回路斷路或短路,儀表不能正常工作。因此對於工業汙水的測量,在流量計選型時好能保證流體流速在3~4m/s以上,這樣可以在一定程度上起到自清掃管道、防止附著層沉積的作用。
非滿管電磁流量計應用前景
非滿管電磁流量計作為一種新型流量儀表,具有無法替代的優勢。從外觀上看,非滿管電磁流量計與普通電磁流量計並沒有什麽不同,同樣具有不受流體參數影響、無可動部件、無阻流件、壓損極小、無測量滯後現象、線性輸出和範圍度寬等優點。
非滿管電磁流量計的測量通道是段光滑直管,不會有阻塞現象,因此特別適用於測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、汙水等。安裝非滿管電磁流量計,其上遊不會抬高水位,因此也不會帶來水頭損失。
非滿管流量計的部件隻有一對電極,不存在停工檢修的問題,流量管的IrathaneR襯裏耐磨損,抗腐蝕性能好。
非滿管電磁流量計可測的管道內液位為截麵的10%~100%,其在非滿管和滿管流量的情況下均能保持良好的測量精度,這是電磁流量計研發的突破。
在非滿管測量中,測量管內液位通常會出現波動,這些波動,特別是當其處在電極的水平麵上時,能導致傳感器輸出信號的波動。液位測量係統中包含的模糊邏輯和特別濾波電路很好地解決了這個問題,這就保證了流量計在介質流動不穩定或流量分布改變的情況下仍具有穩定的測量值顯示。
由此可見,隨著環境治理力度的不斷加大,非滿管流量計在汙水測量中的應用前景十分廣闊。但非滿管電磁流量計也存在著一些目前尚未完全解決的問題:
(1)非滿管電磁流量計目前隻能用於圓形管的流量測量。
(2)汙水治理單位收取的汙水處理費常數倍甚至十餘倍潔淨生活和工業用水的價格,非滿管電磁流量計測量精度雖然與傳統槽式流量計相比大有提高,但如果作為貿易結算,儀表精度仍有待進一步提高。
(3)由於國內尚無非滿管電磁流量計生產,國外廠商及其代理要價甚高,為傳統儀表的2~3倍以上,這給非滿管電磁流量計的普及帶來了一定的難度。
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