[摘要]流量(liàng)儀(yí)表(biǎo)是能(néng)源計量儀表的(de)重要組成部分(fèn)，合理地選用流量儀表是計量(liàng)正确的(de)可靠保(bǎo)證。文章介紹了(le)電磁流量計(jì) 的(de)基本原理(lǐ)、特點以及安裝使用(yòng)。電磁流量(liàng)計用來(lái)檢測水流量(liàng)，有效(xiào)地克服(fú)了(le)傳統孔闆(pǎn)、差壓(yā)流量計計量的(de)缺陷(xiàn)。它的測量範(fàn)圍度大，響應快，計(jì)量數據(jù)正(zhèng)确，給操作工提(tí)供了操作依據(jù)。
　　制氧(yǎng)機組冷卻(què)供水系統距離(lí)控制室較遠，均(jun1)爲無人(rén)值(zhí)守。由(yóu)于原檢測裝置的缺(quē)陷，數據顯示不(bú)能正(zhèng)确地(dì)反映蓄水池的供水量(liàng)，因(yīn)而不(bú)能監(jiān)視蓄水池(chí)水滿溢(yì)和(hé)缺水(shuǐ)的情況(kuàng)，全靠工(gōng)人巡.回檢(jiǎn)查。常(cháng)常出(chū)現低水位(wèi)和水滿(mǎn)溢的情況，不能及(jí)時補(bǔ)水或(huò)斷水，對生(shēng)産不(bú)利，同時也(yě)造成(chéng)了水資源的浪(làng)費(fèi)。我們在(zài)供水(shuǐ)計量(liàng)檢測過程中，采(cǎi)用電(diàn)磁流(liú)量計對原孔闆(pǎn)、差壓測量系統裝置(zhì)進行了改(gǎi)造(zào)，克(kè)服了(le)原(yuán)孔(kǒng)闆流量計(jì)的缺(quē)陷(xiàn)，解決了(le)孔闆測量(liàng)範圍度小的難題，以及差壓傳感器正、負(fù)引壓(yā)管内(nèi)容易聚集氣泡所造成(chéng)的計量誤差問(wèn)題。同時将流(liú)量信号接(jiē)到pks系統上，爲計(jì)量管(guǎn)理部門和(hé)操作工(gōng)提(tí)供了(le)正确(què)的計量統計數(shù)據和正确的操(cāo)作依(yī)據，解(jiě)決了原裝置測量數據長期計量不(bú)準(zhǔn)的難題(tí)，也避(bì)免了水資(zī)源的浪(làng)費(fèi)。
1基本(běn)原理
　　電(diàn)磁(cí)流量(liàng)計的基本原理(lǐ)是以法拉第電(diàn)磁感應定(dìng)律爲(wèi)基礎，即導體在(zài)磁場中作切(qiē)割磁力(lì)線運(yùn)動時(shí)，在其(qí)兩端(duān)産生感應電動勢。該(gāi)原理用于測量(liàng)管道(dào)内(nèi)流動的(de)導電性流體。導(dǎo)電性(xìng)液體在垂(chuí)直于磁場的非磁性測(cè)量管道(dào)内流動，并(bìng)且流(liú)體流動的(de)方向(xiàng)與磁(cí)場(chǎng)方向相垂直(見(jiàn)圖1)，産生(shēng)與流(liú)量成比例(lì)的感應(yīng)電勢，流體中産生的感(gǎn)應電動(dòng)勢(shì)被位(wèi)于管子徑(jìng)向兩(liǎng)端的一(yī)對電極(jí)拾取，該(gāi)信号電壓up與磁場(chǎng)強度(dù)b、電極間(jiān)距離d和(hé)平均流速。成正(zhèng)比。磁場強(qiáng)度b和(hé)電極距(jù)離(lí)d是常(cháng)數，所以信号電壓與(yǔ)平均流速(sù)v成正(zhèng)比。計算公(gōng)式如(rú)下(xià):
 
　　根據體(tǐ)積流(liú)量(liàng)的計算公式(shì)表(biǎo)明，信号(hào)電壓(yā)ue與(yǔ)平均流(liú)速ʋ成線(xiàn)形正比(bǐ)。隻(zhī)要測(cè)得(dé)液體的流(liú)速，就可測得液(yè)體的(de)流量(liàng)，即:
 
　　在信号轉換器中該感應信号電壓(yā)被變換(huàn)成可編(biān)程的模(mó)拟和(hé)數字輸出(chū)信号送(sòng)出。
2特點(diǎn)及應(yīng)用
(1)由于測量導管内部無可動元件和阻(zǔ)流體，幾乎(hū)沒有(yǒu)壓力損失，所以(yǐ)反應(yīng)十分(fèn)靈敏。
(2)測量(liàng)導塗層或(huò)襯裏可(kě)解(jiě)決腐蝕性介質(zhì)流量的測量，檢測過(guò)程中不受(shòu)被測(cè)量介質的溫度、壓力、密度、粘度(dù)以及流動(dòng)狀态(tài)等變(biàn)化的影響(xiǎng)，沒有測量(liàng)滞後(hòu)現(xiàn)象。
(3)測量(liàng)範圍(wéi)寬，最高可(kě)達100:1,一(yī)般爲(wèi)10:1，流速(sù)一般(bān)可達(dá)1~6m3/s。測量管徑範圍可從2mm到2400mm。
(4)測(cè)量(liàng)感(gǎn)應電動勢與流量成線性(xìng)關系，流(liú)體的體(tǐ)積流量(liàng)與介質(zhì)的物性(如溫度(dù)、壓力、密(mì)度、粘度(dù)等)流動(dòng)狀(zhuàng)态無關。
電(diàn)磁流(liú)量計(jì)也有其局限性不足(zú)之處(chù)，就是使用溫度和壓(yā)力不能太高，溫(wēn)度-般(bān)不超過120℃，壓力一(yī)般不要超(chāo)過1.6mpa。應(yīng)用範圍有限，不(bú)能用來測(cè)量氣體等(děng)非導電流(liú)體的(de)流量。
　　由于(yú)電(diàn)磁(cí)流量(liàng)計用于導(dǎo)電液(yè)體(tǐ)的流量測量(liàng)有其優越性(xìng)，且(qiě)線性好，穩(wěn)定、可(kě)靠，電(diàn)信号(hào)适宜于遠(yuǎn)距離(lí)傳輸，且安裝(zhuāng)維(wéi)護方(fāng)便，前景廣闊。
3設(shè)計選(xuǎn)型及安裝(zhuāng)
3.1設計(jì)選(xuǎn)型
　　原計量檢(jiǎn)測(cè)爲節流(liú)式孔闆(pǎn)、差壓檢(jiǎn)測裝置，我們對(duì)其計量數(shù)據檢(jiǎn)測不準(zhǔn)的情況(kuàng)進行了分析，主(zhǔ)要(yào)有兩個方面(miàn)的因素造(zào)成，-是孔闆的(de)測(cè)量範(fàn)圍度不夠。孔闆(pǎn)設計(jì)常用流量(liàng)爲15~20m3/h,實(shí)際使用中(zhōng)最小(xiǎo)流(liú)量爲7m3/h,最(zuì)大流量50m3/h,在(zài)小流量和大流(liú)量時(shí)都會(huì)出現(xiàn)較大誤差;二是流體(tǐ)有氣泡。供水(shuǐ)系(xì)統的供(gòng)水(shuǐ)管道爲dn100mm,最大流(liú)量可(kě)以達到(dào)240m3/h，出水口(kǒu)爲敞放式排水，常常處于非滿(mǎn)管狀态，以(yǐ)及由于供水設備或管道(dào)安裝(zhuāng)等方(fāng)面的(de)因素，存在(zài)不正常節(jiē)流(liú)的(de)現象，常常有氣(qì)泡聚集在(zài)傳感器的(de)正、負壓室(shì)内，造成(chéng)測量數(shù)據嚴重偏差。
　　根(gēn)據機組供水系(xì)統的情(qíng)況和測(cè)量裝(zhuāng)置的(de)可适(shì)用性(xìng)、可(kě)靠性以(yǐ)及現(xiàn)場(chǎng)環境等情況，我們(men)選擇(zé)了de43f一(yī)體(tǐ)型電磁(cí)流量(liàng)計對原測(cè)量(liàng)裝置進行換型改造。電磁流量計的測量範(fàn)圍寬，響(xiǎng)應快，不(bú)受溫度、壓力變(biàn)化的影響，安裝(zhuāng)方便，可滿足供水系(xì)統檢測計(jì)量的需(xū)要。
　　根據工藝(yì)方面提出(chū)的參數(shù)，供(gòng)水量的常用流量在(zài)12~15m3/h之間，最(zuì)小(xiǎo)水流(liú)量7m3/h,最(zuì)大(dà)水流量可達(dá)50m3/h,水(shuǐ)壓(yā)力在0.2~0.3mpa之間(閥前壓力(lì))，水溫度爲(wèi)常溫。在設計(jì)時，電磁(cí)流量計的(de)管道(dào)口徑(jìng)選擇了dn50mm的(de)管道，最大流量爲60m3/h,這樣既節約(yuē)了成本，又滿足(zú)了日(rì)常(cháng)供(gòng)水計(jì)量的需要(yào)。
3.2安裝(zhuāng)
　　電(diàn)磁(cí)流量計的(de)正确安裝對其(qí)正常(cháng)運行(háng)極爲(wèi)重要，電磁(cí)流量(liàng)計的安裝環境(jìng)和安裝位(wèi)置亦(yì)關系(xì)到計量的(de)正确，可靠(kào)。按照電磁流量(liàng)計的(de)安裝要(yào)求，安裝方向或水平或(huò)垂直(zhí)、傾(qīng)斜均可(kě)，不受限制。本裝(zhuāng)置采用(yòng)了(le)水平安裝(zhuāng)，并(bìng)保證了(le)流(liú)量計上遊管道直(zhí)管段大于(yú)5d(實際達12d)，下遊管(guǎn)道直(zhí)管(guǎn)段大于(yú)3d(實際(jì)達10d)要(yào)求。
　　傳感器安裝處應(yīng)具有-定背(bèi)壓，否(fǒu)則傳感(gǎn)器出口(kǒu)直接排(pái)空易造成測量(liàng)管内液(yè)體非滿管，爲不(bú)良的安裝位(wèi)置，應予(yǔ)以避免，因(yīn)此在(zài)出(chū)水管道的安裝上(shàng)考慮(lǜ)了一(yī)段向(xiàng)上傾(qīng)斜的安裝(zhuāng)位置見圖2,使電(diàn)磁流(liú)量計的安裝位(wèi)置始(shǐ)終位于出口管道下方，保(bǎo)證液體(tǐ)在任何(hé)時候都能(néng)夠充滿測量(liàng)管道，避(bì)免了測量誤差(chà)，滿(mǎn)足(zú)了必要.的(de)安裝要求。管道(dào)采用(yòng)了法(fǎ)蘭連(lián)接，便于(yú)安(ān)裝、檢(jiǎn)修維(wéi)護方便。
 
　　電磁流量計安裝在一根dn50mm的(de)管道(dào)上，原供水管爲(wèi)φ108mm，将其作(zuò)爲旁通(tōng)用途。正常(cháng)情況時，打開v1、v3閥，關閉(bì)v2閥，補充水(shuǐ)通過(guò)電磁流量計計(jì)量後向蓄(xù)水池(chí)供水(shuǐ)。當電磁流(liú)量計故障(zhàng)或者(zhě)檢修(xiū)時(shí)，關閉v3閥，打開v1、v2閥向蓄水(shuǐ)池供(gòng)水(shuǐ)，以保證(zhèng)生産(chǎn)不(bú)受(shòu)影響，還可(kě)以(yǐ)方便電(diàn)磁流量計的零點校(xiào)驗。安裝示(shì)意圖見(jiàn)圖(tú)3。
 
　　由于(yú)電磁流量計安(ān)裝在露天現場(chǎng)，考慮到現場(chǎng)的(de)環境以及(jí)安全，電磁流(liú)量計的(de)供電(diàn)采用(yòng)了dc.24v電源，由(yóu)泵站儀表(biǎo)櫃内的穩(wěn)壓電源供(gòng)給。
　　電氣連(lián)接見原(yuán)理(lǐ)框圖(tú)4。電磁(cí)流(liú)量計将(jiāng)拾取的流量信号，通過(guò)轉換和(hé)運算(suàn)處理(lǐ)，轉換成标準的電流信号(hào)，送到(dào)泵站(zhàn)儀表櫃(guì)的(de)二次(cì)儀表(數顯控制(zhì)儀wps-80型).上顯示，同(tóng)時将(jiāng)其數據傳(chuán)輸到(dào)機(jī)組控制室的dcs--pks系統上，通(tōng)過監視畫面可(kě)監測(cè)供(gòng)水(shuǐ)量的瞬時(shí)流量和累(lèi)計流量,操(cāo)作工即可根據其顯(xiǎn)示數據(jù)調(diào)節供(gòng)水量。
 
4幹(gàn)擾與接地
　　電磁流(liú)量計(jì)是基(jī)于導電性(xìng)流體在(zài)磁(cí)場中(zhōng)運動所産生的(de)感應電動勢來(lái)推算流(liú)體流量(liàng)的測(cè)量儀(yí)表，其(qí)基本(běn)工作原理(lǐ)是電磁感應(yīng)定律。因此電磁耦(ǒu)合、靜電感應是(shì)電磁(cí)流量(liàng)計幹(gàn)擾噪(zào)聲的(de)首要(yào)來源，在管線上(shàng)存在(zài)雜.散(sàn)電壓(yā)幹擾。爲了(le)保證(zhèng)液體與地同電(diàn)位(wèi)，避(bì)免(miǎn)液體與(yǔ).地有電位差以(yǐ)及因(yīn)空(kōng)間(jiān)電磁幹擾而造成的(de)測量(liàng)誤差，所以(yǐ)，對接(jiē)地做了嚴(yán)格的要求。本裝(zhuāng)置與管道爲固定法(fǎ)蘭連接，固(gù)定法蘭(lán)和管道以及(jí)流量傳感(gǎn)器均用2.5mm2的(de)銅芯(xīn)線作(zuò)了良好的接地見(jiàn)圖(tú)5。
　　經檢測，該(gāi)裝(zhuāng)置的接(jiē)地電阻爲(wèi)8.2Ω，(安裝(zhuāng)要求小于100Ω)，除了将傳感器接地(dì)外，還(hái)用銅線跨(kuà)接在管道的兩(liǎng)法蘭上，保證了(le)接地牢固、可(kě)靠(kào)，減少了電磁耦(ǒu)合、靜(jìng)電(diàn)感(gǎn)應引(yǐn)起的(de)幹擾。空間(jiān)電磁(cí)幹(gàn)擾(rǎo)-般經過電(diàn)纜引(yǐn)人，我們采用了(le)單層屏蔽信(xìn)号電纜(lǎn)予以(yǐ)保護，同時，由于(yú)該電磁流(liú)量計爲--體型(其(qí)傳感器和(hé)轉換器組裝在(zài)一起)，縮短(duǎn)了信号線(xiàn)與激磁(cí)線(xiàn)的長度并(bìng)且隐蔽在(zài)儀表内部，也減(jiǎn)少了(le)信(xìn)号衰減(jiǎn)和空(kōng)間電(diàn)磁波(bō)的噪聲侵人，保(bǎo)證了測量數據的正确(què)、可靠。實(shí)際使用運行中，定期(qī)用萬用表(biǎo)檢(jiǎn)查兩電(diàn)極與(yǔ)地端的(de)絕(jué)緣(yuán)電(diàn)阻。
 
5校驗檢查
(1)系(xì)統零位檢查
　　當(dāng)系統安裝完成(chéng)後，按(àn)照廠家要(yào)求做了系統(tǒng)零(líng)點校(xiào)驗(yàn)。電磁流(liú)量計(jì)系統零點的校驗(yàn)可用手(shǒu)動和自動(dòng)兩種(zhǒng)方式進行。檢查(chá)時，流(liú)量傳感器(qì)的流(liú)體應處于(yú)絕對靜止(zhǐ)，同時(shí)保證(zhèng)流(liú)量(liàng)傳感(gǎn)器測量管(guǎn)内充滿液(yè)體，然後對(duì)systemzero(系統零位)參數進行(háng)手動或自(zì)動零位調整，用(yòng)“enter"鍵選擇參數，用(yòng)arrowa鍵選擇方(fāng)式(手(shǒu)動或自(zì)動(dòng))，這裏選擇自動(automatic)，按enter啓動程(chéng)序。在調整(zhěng)中，顯示器上從255至實際“0”值的倒(dǎo)計數，過程約20s完成，在(zài)實(shí)際操作(zuò)中該過程(chéng)進行(háng)兩次(cì)。
(2)量程(chéng)檢查(chá)
　　根據該電磁流量計的生産廠(chǎng)家說(shuō)明書(shū)說明(míng)，量程的校驗在(zài)流量計出(chū)廠前(qián)有專門的(de)稱重(zhòng)實驗裝(zhuāng)置進行(háng)了校(xiào)準，我們在(zài)使用中(zhōng)隻對其(qí)量程值進行了(le)确認(rèn)，以及對相關參數的設定(dìng)作了(le)檢查(chá)。
6電磁流量(liàng)計(jì)的可靠(kào)性及維護(hù)
　　提(tí)高電磁(cí)流量計的(de)可靠性(xìng)，就是盡可能的減少和(hé)消(xiāo)除故(gù)障(zhàng)。而實(shí)際上故(gù)障(zhàng)是多(duō)樣的(de)，有的(de)是儀(yí)表線(xiàn)路、電氣以(yǐ)及環境(jìng)因素引(yǐn)起的;有(yǒu)的是系(xì)統中元件(jiàn)，元(yuán)件/組件組合因素(sù)造成的(de);有(yǒu)的是(shì)安裝不規(guī)範造成的(de)。還有流體介質的導電性(xìng)能、或水中(zhōng)帶有(yǒu)大量空氣等，均(jun1)會影響測量計(jì)量(liàng)的正(zhèng)确可靠(kào)。有些故(gù)障通過調整可(kě)以解決(jué)，有些(xiē)故(gù)障則需(xū)要在(zài)使用中通(tōng)過有(yǒu)效的維護(hù)管理(lǐ)來(lái)解決。
　　與(yǔ)其它儀控(kòng)設備(bèi)一樣(yàng)，爲保(bǎo)證電(diàn)磁流量計的可(kě)靠性，除了在規(guī)定的條(tiáo)件(jiàn)下運(yùn)行外，需(xū)要維護(hù)人員加強(qiáng)專業知識(shí)的(de)掌握，還(hái)需要加強初期(qī)的維護(hù)。大部分(fèn)儀表設(shè)備的故(gù)障均(jun1)在(zài)運行初(chū)期較(jiào)高，要(yào)勤觀察，勤巡、點檢，發(fā)現問題，随(suí)時處(chù)理和報告。還應(yīng)作好其(qí)運行數(shù)據的(de)管理，作爲(wèi)一種新(xīn)型(xíng)儀表的應用，應加強(qiáng)對其進行跟蹤(zōng)，作好曆史(shǐ)記錄(lù)，便于對其掌握(wò)及(jí)推廣”應(yīng)用。
7結(jié)束語
　　流(liú)量計(jì)量(liàng)是企(qǐ)業能(néng)源消(xiāo)耗的計(jì)算(suàn)工具，是企(qǐ)業生産過(guò)程中重要(yào)參數(shù)之--。流量計(jì)量儀(yí)表得(dé)到了(le)越來越多的應用，随(suí)着科學技術的飛(fēi)速發(fā)展(zhǎn)，人們(men)對精(jīng)度高、可靠性好(hǎo)、智能(néng)化儀表日益青(qīng)睐。選(xuǎn)用的(de)電磁流量(liàng)計(jì)體現了安裝(zhuāng)方便，測量數(shù)據(jù)直觀可(kě)靠(kào)，易于操作(zuò)等特點，給(gěi)計量(liàng)部門提供了正确真實的(de)數據(jù)，爲節約能(néng)源提(tí)供了依據(jù),起到了良(liáng)好的(de)效果，有較好的(de)推廣(guǎng)前景。

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