[摘要]通過對(duì)平衡(héng)電(diàn)極(jí)面電(diàn)磁流(liú)量計(jì) 的測(cè)量原理及實際使用情況的介(jiè)紹,說明了在非(fēi)金屬管道條件(jiàn)下,此流量計也可正(zhèng)确測量，完(wán)全解決了困擾(rǎo)傳統(tǒng)電磁流量(liàng)計的電磁幹擾(rǎo)問題
　　離子膜燒堿工藝是直流電通(tōng)過離子膜(mó)電解食鹽水生(shēng)産燒堿。主要工(gōng)藝介(jiè)質(zhì)是(shì)飽和(hé)食鹽水(shuǐ)(naci)、燒堿(naoh)和(hé)純水鹽酸(hc)。生産過程(chéng)中對這些(xiē)介質的計量和流量控制較多(duō),也很重(zhòng)要(yào)。在流(liú)量計(jì)的選型上,對于(yú)那些(xiē)腐蝕性介質(zhì),電磁流(liú)量計是(shì)我們的首選,它(tā)耐(nài)腐蝕(shí)，壓損(sǔn)小，通常我(wǒ)們選擇内襯ptfe，并(bìng)針對不同(tóng)介質選用不(bú)同的金(jīn)屬電極(jí)(ti、tapb等(děng))。我公(gōng)司在4萬t/a8萬t/a離子(zǐ)膜(mó)燒堿(jiǎn)工程已(yǐ)用過不少電磁(cí)流量計。
　　所(suǒ)有電(diàn)磁流量計的測(cè)量原理都(dōu)基于(yú)法拉第電磁感(gǎn)應定律,如(rú)圖1電(diàn)磁線圈産(chǎn)生沿(yán)y軸的磁(cí)場(chǎng),導電的被測液體沿(yán)z軸(zhóu)流(liú)動,在x軸方(fāng)向有(yǒu)一-對測量(liàng)電極根(gēn)據法拉(lā)第電(diàn)磁感應定(dìng)律,兩(liǎng)個測(cè)量電極(jí)間會産生電(diàn)勢差,公式(shì)如(rú)下(xià):e=kbdv
　　其中(zhōng)，e爲感(gǎn)應電(diàn)勢,v;k爲比例常數;b爲磁感(gǎn)應強度(dù),t(特斯拉(lā));d爲電極(jí)間距(管徑),cm;v爲導(dǎo)電液體平(píng)均流(liú)速,cm/s。

　　爲了得到兩(liǎng)個電極(jí)間微小(xiǎo)的(de)電(diàn)勢(shì)差,必須(xū)引用一參考值(zhí)-地電勢。在實際(jì)應用中,接(jiē)地問(wèn)題正(zhèng)是影響電(diàn)磁流(liú)量計(jì)測量(liàng)的關鍵。
　　由于(yú)測(cè)量管内襯是絕緣的,普(pǔ)通(tōng)電磁(cí)流量(liàng)計的接地(dì)點一般選在入(rù)口和出口的(de)法蘭處(chù)，或者安裝(zhuāng)特殊的(de)接地環(huán)。這種對(duì)稱式接(jiē)地(dì),是爲(wèi)了在測量電(diàn)極的上下遊保證靜(jìng)電對(duì)稱性(xìng)。
　　然(rán)而,由于(yú)接地(dì)點遠離測量點(diǎn),不利于消(xiāo)除電噪聲(shēng);另(lìng)外(wài),-般被測液(yè)體的(de)電阻值(zhí)較大而高阻抗的(de)接地(dì)回(huí)路(lù)由(yóu)于幹擾(rǎo)或被(bèi)測信号的(de)衰減(jiǎn),會産生大量的噪聲信号(hào)。因此(cǐ),破壞電磁(cí)流量計工作可(kě)靠性的根源(yuán)就(jiù)在于不正确的(de)接地處理(lǐ)。
　　通過(guò).上面(miàn)的原理介紹,電磁(cí)流(liú)量計(jì)的接地(dì)處理是(shì)個很(hěn)重要(yào)的問(wèn)題。在安裝(zhuāng)過程(chéng)中接地也(yě)是個很(hěn)頭痛(tòng)的問題(tí)。生産燒堿(jiǎn)的(de)基本方(fāng)法是(shì)電解(jiě)食鹽水(shuǐ)(數百v電(diàn)壓數(shù)萬a電流),66kv交(jiāo)流降壓整流。在(zài)裝置(zhì)界區(qū)内，對測量儀(yí)表(biǎo)的電(diàn)磁幹擾(rǎo)十分嚴重,各(gè)地的地電位也(yě)不等(děng)。對幹(gàn)擾信号敏(mǐn)感(gǎn)的(de)電磁(cí)流量計的(de)接地(dì)是必不可少的(de),而且要接(jiē)地良好(hǎo),有一一(yī)個良(liáng)好的接(jiē)地(dì)網。爲(wèi)了避(bì)免介(jiè)質洩(xiè)漏(lòu),造(zào)成地面腐(fǔ)蝕,廠房内(nèi)地面全部做了(le)防腐處(chù)理，不允(yǔn)許破(pò)壞防腐地面做(zuò)接(jiē)地(dì)闆，接(jiē)地線不得不就(jiù)近穿(chuān)牆到室外接地(dì)。在(zài)過去的工程中，曾因接(jiē)地不(bú)好造成過儀表失靈(líng)和精(jīng)度不(bú)夠(gòu)，隻(zhī)有再(zài)次處理接地問(wèn)題。
　　1999年我們在建(jiàn)12萬t/a離子膜燒堿(jiǎn)工程(chéng)中，了解到這種平衡電極(jí)面全(quán)新設計的(de)電磁流量(liàng)計,避(bì)免了(le)接地問題(tí)，大大減少施工(gōng)的麻煩(fán)。我(wǒ)們更(gèng)改了設計(jì)型号(hào),選用wfm系列的電(diàn)磁流量(liàng)計。
　　現在(zài)，種全新的(de)專利(lì)技術-平衡電極(jí)面的(de)應用，完全解決(jué)了(le)這(zhè)些難(nán)題,偉業公(gōng)司的wfm系列電磁流量(liàng)計(jì)所(suǒ)朵用的平(píng)衡電極面技術(shù)是基(jī)于(yú)這樣一(yī)個事實(shí):若(ruò)測量電極(x軸)旋轉90°;與(yǔ)磁場(y軸)平行處可裝一(yī)地電(diàn)極(jí),而不用擔(dān)心“測(cè)量短路”。因此，平(píng)衡電極面對平均流速的測量(liàng)完全被(bèi)限制(zhì)在(zài)平衡電極(jí)面内(nèi)。即使被(bèi)測介質(zhì)的流場(chǎng)産生畸變,經過坐标分(fèn)解後,測量電(diàn)極間的感應電勢完全與(yǔ)垂直穿過平衡電極面(miàn)的平均流(liú)速成(chéng)一-線性關系。由(yóu)于4個電極(jí)完全(quán)對稱,可以完全(quán)平衡高阻抗接地(dì)回(huí)路的(de)影響(xiǎng)。朵用(yòng)簡單的信(xìn)号放大器(qì)就可(kě)以完(wán)全(quán)消除噪(zào)聲信号。
　　電(diàn)磁線圈感(gǎn)應磁(cí)場,感(gǎn)應電極和地電極間(jiān)的關系如(rú)圖2所示

　　圖3中給出了(le)平衡電極(jí)面中地電極測(cè)量電(diàn)極和磁場(chǎng)極性間的(de)關系(xì)。在實際(jì)的bep電磁(cí)流量計中,由于(yú)使用了差動放(fàng)大器,可以(yǐ)極大(dà)地提高輸(shū)入阻(zǔ)抗和轉換精度。

　　圖4給(gěi)出平(píng)衡電(diàn)極面電磁(cí)流量計(jì)不同流(liú)速下的誤(wù)差。

　　在(zài)平(píng)衡電極(jí)面技(jì)術中，所有(yǒu)噪聲(shēng)信号同時(shí)被測(cè)量電極和接地電極(jí)接收(shōu)到,通過運算電(diàn)路可以完(wán)全消除電(diàn)噪聲。在非(fēi)金屬管道或無(wú)直管段(duàn)的(de)條件下,也可以正确可靠(kào)地測量,完(wán)全解(jiě)決了(le)困擾(rǎo)傳統(tǒng)流(liú)量計的(de)接地幹擾問題。
　　綜(zōng)上所述，wfm系列(liè)電磁流量計(jì)采用了平衡(héng)電極(jí)面,具有(yǒu)如下優(yōu)點:安(ān)裝簡單,取(qǔ)消了接地環;無(wú)直管(guǎn)段要求(qiú),可(kě)用于非金屬管(guǎn)線;完(wán)全消(xiāo)除了(le)電噪(zào)聲,測(cè)量靈敏度(dù)高(gāo)(電導率(lǜ)不低(dī)于3μs/cm,流速(sù)不(bú)低于(yú)7.62cm)，,精度高(t0.5%)
　　目(mù)前工程已(yǐ)完工(gōng),正在(zài)試(shì)運行,單(dān)就電磁流(liú)量計(jì)而言(yán)，安裝(zhuāng)簡單,試運行很(hěn)正常(cháng),測量(liàng)可靠正确(què),完全(quán)滿足(zú)生産要求。

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