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氨水計(jì)量表的測量電*的組成方式有幾種類型
氨水計(jì)量表在測量有附著沉淀物的流體時,電*表面將受污染,常常引起零點(diǎn)變動,如若要對其進(jìn)行定量分析是比較困難,但可以說,電*直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應(yīng)注意電*的清污,以防止附著。在襯里上附著沉淀物時產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可根據(jù):Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2]進(jìn)行計(jì)算,式中Kω、Kf分別為附著物和測量流體的電導(dǎo)率,附著物厚度為t,直徑為D。若式中,Kω和Kf相等,則無誤差,附著物的電導(dǎo)率較低時,上式也成立,但因?yàn)闀黾与?的輸出阻抗,因此受到限制,如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況。相反,如附著金屬粉末等,因高電導(dǎo)率的附著層,使感應(yīng)電勢短路,使電*輸出偏低,造成負(fù)偏差。在測量具有沉淀附著物的流體時,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應(yīng)增其流速。如果在流體中均勻地含有氣泡,則測量的是包括氣泡的體積流量,并且使所測流量值不穩(wěn)定,而引入誤差。在選用流量計(jì)特別是電磁流量計(jì)時,應(yīng)考慮今后對傳感器的電*及襯里的維護(hù)問題。
在工業(yè)現(xiàn)場,一般采用漿液型氨水計(jì)量表測量水煤漿的體積流量。這是因?yàn)楹推渌髁績x表相比,氨水計(jì)量表傳感器沒有活動部件或阻流部件,不容易導(dǎo)致管道堵塞,適宜于測量水煤漿、紙漿、泥漿、礦漿等固液兩相流。由于測量精度高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),氨水計(jì)量表被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外電力、能源和化工企業(yè),如廣東茂名熱電廠、大慶油田、山東泉林紙業(yè)、安徽海螺水泥、攀枝花鋼廠、印尼雅加達(dá)的火電廠等。
氨水計(jì)量表的測量管中與測量介質(zhì)真接接觸的主要依靠電*進(jìn)行,氨水計(jì)量表的測量原理是基于法拉*電磁感應(yīng)定律的。當(dāng)具有一定導(dǎo)電率的介質(zhì)流經(jīng)測量管時,會切割磁力線產(chǎn)生一定的電動勢,電動勢由電*檢出并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器將這個電動勢處理后,就可以顯示出介質(zhì)的流量大小了。電*所起作用就是檢測出電動勢的大小。電動勢的大小與磁通量強(qiáng)度成正比,測量管內(nèi)徑與平均流速成正比,介質(zhì)的體積流量與感應(yīng)電動勢和測量管內(nèi)徑成線性關(guān)系,與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比,與其他物理參數(shù)無關(guān)。電*與被測介質(zhì)直接接觸,所以電*材質(zhì)的選擇是非常重要的,常用的電*材料有316L不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑等,可根據(jù)介質(zhì)的特性來選擇電*的材質(zhì)。
基本類型
根據(jù)電磁流量傳感器接觸流體介質(zhì)的面積大小,基本可以將其分為三類:多對電*氨水計(jì)量表、單對電*氨水計(jì)量表、(大面積電*)電容式氨水計(jì)量表。
多對電*氨水計(jì)量表
(1)多對電*氨水計(jì)量表是針對非軸對稱流型流體測量需要提出的解決方案。由于流速在管道截面上的非軸對稱特點(diǎn),采用傳統(tǒng)單對電*氨水計(jì)量表會產(chǎn)生較大測量誤差。通過多對電*、多對線圈的方式,多對電*氨水計(jì)量表可以從多角度多位置得到感應(yīng)電動勢測量、進(jìn)行流場速度分布的求解,在非軸對稱流量和非滿管流量測量中也得到廣泛應(yīng)用。
單對電*氨水計(jì)量表
(2)單對電*氨水計(jì)量表形狀簡單、加工容易,適宜于水流量和固液兩相流量測量,不適宜于測量強(qiáng)腐蝕性或是低電導(dǎo)率的介質(zhì),實(shí)際應(yīng)用范圍*廣。但當(dāng)被測流體中含有較強(qiáng)附著特性的固體介質(zhì)時,容易導(dǎo)致電*表面被覆蓋而輸出信號不穩(wěn)定。在測量固體兩相流時,流體中的固體纖維或顆粒隨機(jī)擦過電*將導(dǎo)致電**化電壓發(fā)生突變,產(chǎn)生低頻1/f特性的隨機(jī)漿液噪聲疊加在感應(yīng)電動勢上,導(dǎo)致儀表輸出信號產(chǎn)生劇烈波動、誤差較大。如何克服漿液噪聲是它固液兩相流測量的主要問題,目前主要通過提高勵磁頻率和采用特殊信號處理方法進(jìn)行解決。
(大面積電*)電容式氨水計(jì)量表
(3)電容式氨水計(jì)量表通過電容禍合方式獲取感應(yīng)電動勢。由于其電*和被測介質(zhì)不產(chǎn)生接觸,因此在測量中不存在傳統(tǒng)氨水計(jì)量表電*表面產(chǎn)的漿液干擾、介質(zhì)附著、腐蝕等問題,適宜于固液兩相流量的測量。電容式氨水計(jì)量表具有測量低電導(dǎo)率介質(zhì)的能力,如日本橫河電機(jī)生產(chǎn)的ADMAG CA型電容式氨水計(jì)量表可以測量電導(dǎo)率低至0.01的介質(zhì)。電容式電磁流量的主要問題在于,它的傳感器和轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻較高,容易受內(nèi)外部各種干擾影響,因此對于系統(tǒng)的抗干擾能力提出了較高的要求,對環(huán)境干擾的要求也更為嚴(yán)格。另一方面,電容式氨水計(jì)量表的造價也普遍高于傳統(tǒng)氨水計(jì)量表,因此在水煤漿、紙漿這類固液兩相流測量中,傳統(tǒng)單對電*氨水計(jì)量表仍然有著廣泛的應(yīng)用市場。