流量計作為一種目前工業(yè)生產(chǎn)中較為重要液體流量測量儀表,在整個生產(chǎn){**}域中占有的比重逐年上升,據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示,目前,在我國冶煉及鑄造等行業(yè)中,污水流量計作為檢測儀表使用量大約占到了95%之多。污水流量計其工作來自于19世紀英國偉大的物理學家邁克爾法拉弟發(fā)現(xiàn)的的污水感應效應,污水感應原理在實際中的應用不僅改變了人類科技的進程,也對于污水流量計的問世奠定了理論的基礎。法拉弟還親自主持了人類歷史上靠前次的污水流量測量實驗:通過相關污水感應裝置測量了泰晤士河河水流量。
一、污水流量計的工作原理
當導體于磁場當中進行切割磁感線運動時,兩端便會產(chǎn)生相應的感生電動勢,即法拉第污水感應定律。另有導電液體位于垂直于磁場的管內(nèi)(不具有磁性)流動時,垂直于流動方向上會產(chǎn)生成比例感生電動勢,根據(jù)右手定則,
E=kBDV
其中,E是感生電動勢,V;k是常數(shù);B是磁感應強度,T;D是管的內(nèi)徑,m。
根據(jù)污水流量計的組成結構,可以將其分為變送器、流量傳感器兩個部分。在管上線分別裝有線圈,通電之后,會產(chǎn)生穿過管內(nèi)部的磁場;另在液體和管壁的接觸處有電極裝置,能夠將產(chǎn)生的感生電動勢傳送{**}轉換器部位,感生電流由變電器來提供。
二、污水流量計的科學應用
1.類型的選擇
(1)根據(jù)較大流量、流速及口徑來選型
當流量達到滿程時,液體的流速選擇范圍很寬,能夠介于1{**}12m/s之間。通常,流速上限不能大于5m/s,流量下限設為1m/s。當污水流量計用作礦漿、砂石等耐磨性流體時,往往將流速控制在2{**}3m/s以下,這是出于減少電極、襯板磨損的目的而進行的規(guī)定。
通常,污水流量計產(chǎn)品口徑范圍在10mm{**}3000mm之間,在實際工程應用當中,對小口徑污水流量計的使用較多。
(2)根據(jù)待測流體的電導率來選型
在實際工業(yè)應用當中,污水流量計是針對導電性被測液體來設計的,其閥門閾值按照相關規(guī)定被制定在(5×10-6){**}10-4s/cm的范圍內(nèi),且閾值因污水流量計的型號而異。
。3)根據(jù)待測流體中所含有的混合物來選型
當采用濕法對鋅進行冶煉時,漿液中往往含有較多的大顆粒,當這些大顆粒在電極表面摩擦時,會干擾流體的信號穩(wěn)定性。若以口徑為80mm的污水流量計來做漿液流量、清水的對比試驗,那么一般情況下,污水流量計便會顯示出7%{**}10%內(nèi)的數(shù)值變化,同時配有磁通量感應線圈的儀表誤差大約顯示在±2%之內(nèi)。
2.選位及安裝
。1)選位注意事項
一般的污水流量計具有IP65的防護等級,安裝選位要注意以下幾點:
靠前,盡可能的躲避陽光直射;第二,保證與水源遠離,能夠避{**}雨水的直接淋浸;第三,周圍環(huán)境溫度保證在零下25{**}10~50℃范圍中;第四,與大型變壓器、電機等會產(chǎn)生較大污水場干擾的設備相隔離;第五,防震,避{**}在震動較大處選位,這一點對于大型的一體化污水流量計較為重要;第六,與具有腐蝕性的高濃度氣體隔{**}等。
。2)安裝過程注意事項
a.安裝方向:要保證污水流量計的上游空留大約10D距離,下游空留大約5D直管段。應確保污水流量計的傳感器可水平、傾斜及垂直方向任意活動,而不被阻擋,當對固液兩相流體進行測量時,由于水平安裝會增大襯板下部的磨損,因此垂直位置安放較為合適,使其從下向上流動。
b.安裝負管壓:盡可能在傳感器上、下游閥門關閉時,避{**}流體冷卻后出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象,因為收縮會使管內(nèi)壓力變?yōu)樨撝怠?/p>
c.接地:一般情況下,污水流量計的傳感器應單{**}接地,且接地電阻較多為100Ω,若出現(xiàn)電解液泄漏對正常測量造成影響,那么要將污水流量傳感器和相連接的電氣設備隔離開來。
d.旁路管:要按照有利于污水流量計傳感器清洗的原則來安裝。
三、污水流量計的維護
1.故障原因分析
當發(fā)生輸出信號超過滿程值時,可考慮如下幾點原因:
靠前,電極與傳感器之間缺少液體連通,液體發(fā)生結晶狀況從而引入電干擾;
第二,電纜之間互相斷開,引發(fā)接線錯誤;
第三,傳感器和變送器之間沒有正確配套,引發(fā)設定錯誤。
2.故障解決措施
{**}先,要判斷故障發(fā)生的具體位置是在傳感器前還是后或儀表處。發(fā)生在傳感器之前,即信號電纜處(忽略儀表內(nèi)部發(fā)生故障的可能性);之后,為DCS系統(tǒng)本身或傳感器本身。
其次,檢查是否電纜包覆完整,電極是否和液體接觸充分。通常污水流量計的信號回路由連接端、電纜、電極間液體及電極等部分組成。不僅要對電路的通與連的狀況進行檢查,還要對電纜的型號進行仔細核實,保證接觸處正確、匹配,并確認{**}緣性符合要求。
再次,確認轉換器預設值、零點及滿量程的準確性。傳感器和轉換器兩者之間的流量、口徑和設定參數(shù)要一致。
然后,檢查下位儀表。若發(fā)現(xiàn)信號強度超出量程,則應及時進行電隔離。
另外,排查液體自身引入的電干擾。當不存在幾次電流,可以用示波器或萬用表檢測干擾情況。通常在鋅的濕法冶煉中干擾常出現(xiàn),可以將管線和傳感器{**}緣處理,保證液體和電極處在相同電位上。
較后,對變送器自身進行檢查。
隨著人類科學技術的不斷進步,污水流量計設計制造與測量穩(wěn)定性和準確性也出現(xiàn)了飛躍的發(fā)展,現(xiàn)在我們在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場看到的污水流量計,不僅外觀美觀{**}致,測量部件也與當初的產(chǎn)品不可同日而語,加上集成了大容量高速度的計算芯片,所測量的數(shù)據(jù)已經(jīng)相當準確可靠。為了幫助廣大用戶對污水流量計有一個正確的認識,能夠在選擇污水流量計時有的放矢,對儀表能夠做到正確的選型,將結合實際應用,對污水流量計的工作原理,并針對其實際選位、安裝給出相應的注意事項,同時結合其實際故障檢修實例,對相關維修規(guī)程進行介紹?梢哉f,污水流量計在工業(yè)流量監(jiān)測中具有重要作用,技術人員應該不斷學習和提升相關技能,為污水流量計更好的工作、應用推廣服務。