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電磁流量計(jì)是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測(cè)量?jī)x表。電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的,用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。由于其*的優(yōu)點(diǎn),電磁流量計(jì)目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量,如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);電磁流量計(jì)各種漿液流量測(cè)量,形成了*的應(yīng)用領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)上,電磁流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。傳感器安裝在工業(yè)過程管道上,它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢(shì)信號(hào),并通過傳輸線將此信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方,它將傳感器送來的流量信號(hào)進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出,以進(jìn)行顯示,累積和調(diào)節(jié)控制。
1 電磁流量計(jì)的基本原理
1.1 測(cè)量原理。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,即導(dǎo)電物體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E
E=K×B×d×V
流量Q=3600×V×S
其中:K,儀表系數(shù)
B,磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)
d,電極間距(M)
V,流體平均流速(m/s)
S,導(dǎo)管內(nèi)截面積(m2)
儀表工作狀態(tài):儀表上電后首先自檢,1秒后進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),屏幕顯示瞬時(shí)流量和累計(jì)流量,同時(shí)綠燈閃爍,當(dāng)檢測(cè)到流量為零時(shí),儀表顯示為空管狀態(tài),同時(shí)紅燈閃爍。此時(shí),可以按“F”進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)定狀態(tài)。
儀表的參數(shù)設(shè)定方法:通過按“F”鍵,可循環(huán)顯示下列參數(shù):量程→直徑→系數(shù)K1→K2→K3→K4→阻尼→累計(jì)清零→手動(dòng)校零
注意:不得隨意進(jìn)行手動(dòng)校零,否則會(huì)造成儀表測(cè)量不準(zhǔn)確。手動(dòng)校零必須在測(cè)量管道內(nèi)滿管,流量為零時(shí)才能進(jìn)行。
需要說明的是,必須使測(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。
1.2 勵(lì)磁方式。
勵(lì)磁方式即產(chǎn)生磁場(chǎng)的方式。為使嚴(yán)格成立,*個(gè)必須滿足的條件就是要有一個(gè)均勻恒定的磁場(chǎng)。為此,就需要選擇一種合適的勵(lì)磁方式。目前,一般有三種勵(lì)碰方式,即直流勵(lì)磁、交流勵(lì)磁和低頻方波勵(lì)磁?,F(xiàn)分別予以介紹。
1.2.1 直流勵(lì)磁。
直流勵(lì)磁方式用直流電產(chǎn)生磁場(chǎng)或采用*磁鐵,它能產(chǎn)生一個(gè)恒定的均勻磁場(chǎng)。這種直流勵(lì)磁變送器的zui大優(yōu)點(diǎn)是受交流電磁場(chǎng)干擾影響很小,因而可以忽略液體中的自感現(xiàn)象的影響。但是,使用直流磁場(chǎng)易使通過測(cè)量管道的電解質(zhì)液體被極化,即電解質(zhì)在電場(chǎng)中被電解,產(chǎn)生正負(fù)離子。在電場(chǎng)力的作用下,負(fù)離子跑向正極,正離子跑向負(fù)極.這樣,將導(dǎo)致正負(fù)電極分別被相反極性的離子所包圍,嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)的正常工作。所以,直流勵(lì)磁一般只用于測(cè)量非電解質(zhì)液體,如液態(tài)金屬等。
1.2.2 交流勵(lì)磁。
目前,工業(yè)上使用的電磁流量計(jì),大都采用工頻(50Hz)電源交流勵(lì)磁方式,即它的磁場(chǎng)是由正弦交變電流的,所以產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是一個(gè)交變磁場(chǎng)。交變磁場(chǎng)變送器的主要優(yōu)點(diǎn)是消除了電極表面的極化于擾。另外,由于磁場(chǎng)是交變的,所以輸出信號(hào)也是交變信號(hào),放大和轉(zhuǎn)換低電平的交流信號(hào)要比直流信號(hào)容易得多。值得注意的是,用交流磁場(chǎng)會(huì)帶來一系列的電磁干擾問題。例如正交干擾。同相干擾等、這些干擾信號(hào)與有用的流量信號(hào)混雜在一起。因此,如何正確區(qū)分流量信號(hào)與干擾信號(hào),并如何有效地抑制和排除各種干擾信號(hào),就成為交流勵(lì)磁電磁流量計(jì)研制的重要課題。
1.2.3 低頻方波勵(lì)磁。
直流勵(lì)磁方式和交流勵(lì)滋方式各有優(yōu)缺點(diǎn),為了充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn),盡量避免它們的缺點(diǎn),20世紀(jì)70年代以來,人們開始采用低頻方波勵(lì)磁方式。它的頻率通常為工頻的1/4-l/10。
在半個(gè)周期內(nèi),磁場(chǎng)是恒穩(wěn)的直流磁場(chǎng),它具有直流勵(lì)磁的特點(diǎn),受電磁干擾影響很小。從整個(gè)時(shí)間過程看,方波信號(hào)又是一個(gè)交變的信號(hào),所以它能克服直流勵(lì)滋易產(chǎn)生的極化現(xiàn)象。因此,低頻方波勵(lì)磁是一種比較好的勵(lì)磁方式,目前已在電磁流量計(jì)上廣泛的應(yīng)用。概括一下,電磁流量計(jì)具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):①電磁流量計(jì)能避免交流磁場(chǎng)的正交電磁干擾;②電磁流量計(jì)消除由分布電容引起的工頻干擾;③電磁流量計(jì)抑制交流磁場(chǎng)在管壁和流體內(nèi)部引起的電渦流;④電磁流量計(jì)排除直流勵(lì)磁的極化現(xiàn)象。
2 電磁流量計(jì)的維修
如果在儀表啟動(dòng)或運(yùn)行過程中,有故障產(chǎn)生,請(qǐng)依據(jù)表1檢查,解決問題。
表1
校準(zhǔn)(空管/滿管校準(zhǔn))除非測(cè)量管是滿的,否則流量不能準(zhǔn)確測(cè)量。
方法一:在顯示瞬時(shí)流量、累積流量的狀態(tài)下→按“F”鍵→直至顯示“手動(dòng)校零”。
方法二:通過“零點(diǎn)校正按鍵”進(jìn)行校正。
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