電磁流量計測氨水流量在廢水處理中的應用介（jiè）紹

在不鏽鋼製造（zào）過程中，為了（le）去除退火後帶鋼表（biǎo）麵的氧化鐵皮，一般采用由硝酸和（hé）氫氟酸（suān）配成的混酸進行表麵清洗。酸洗（xǐ）後（hòu）的廢水（shuǐ）除了含有硝酸、氫氟酸和遊離的（de）金屬離子外，還含有由鐵（tiě）離子和氟離子、鉻離子和氟離（lí）子形成的絡合離子及（jí）其不（bú）溶物、金屬氧化物及由硝酸生（shēng）成（chéng）的氮化物等，成（chéng）分十分複雜。這些酸性（xìng）的工業（yè）廢水（shuǐ）若直接排放或處理不當，將會影響水體（tǐ）的自淨，使水質惡化（huà），汙染（rǎn）環境。作為工業生（shēng）產過程的主要檢測參數—流量，其測量的方法很多，如容積（jī）式（shì）、速度式、動量式、質量流量式（shì）等;相（xiàng）應的流量計種類（lèi）也很多，有（yǒu）孔板流量計、轉子流（liú）量計、渦輪流量（liàng）計、渦街流（liú）量計、電磁流量計測氨水流量（liàng）、質量流量計、超聲波流量計（jì）等。本文主要介紹的是某不鏽鋼廠酸性廢水處理過程中應用的電磁流量計測（cè）氨水流量。介紹電磁流量計測氨水流量在不鏽鋼酸性廢水處理中的應用，探討了電（diàn）磁流量計測氨水（shuǐ）流量的側量原理和結構，以及安裝技術要求和常見的（de）故障（zhàng），對於掌握該流量計（jì）的使用方法和性能具有一定的指導（dǎo）作用，為（wéi）電磁流量（liàng）計測氨水流量在（zài）線側量提供了一（yī）定（dìng）的參考。
測量原（yuán）理
電磁（cí）流（liú）量計測氨水流（liú）量的（de）測量原理是法拉*電磁感（gǎn）應定律，即導體在（zài）磁（cí）場中作切（qiē）割（gē）磁力線運動時，在導體中便會產（chǎn）生感應電（diàn）勢，其大小與磁場的磁感應強度、導體在磁（cí）場內的有效長度（dù）及導體的運動速度成正比。同理，在磁場中作切割磁（cí）力線（xiàn）運動的導電液體，也會在液體中產生（shēng）感應電勢，示意圖如圖1所示。
圖1測量原理

感應電勢的（de）方向（xiàng）由右手定則確定，其大（dà）小（xiǎo）由下式決定:
E= BDV (1)式中:1偽感應電勢;11為磁感（gǎn）應強度;I偽管道直徑;偽管道內的流體速度。
流量（liàng）幾等於流體流速與管道截麵積的（de）乘積，即（jí）
q=πD2V (2)
(2) 將式((2壯人式((1 }可得 
q =(πD/4B) E (3)
由式((3河知，在磁感應強度B不變且管道直徑
D}確（què）定時（shí），流量與感應電勢呈線形關係。
2內（nèi）部結構
電磁流量計測（cè）氨水流量主要由磁路係統、測量導管、電（diàn）*、襯裏（lǐ）、外殼以及轉（zhuǎn）換器等部分組成。
2. 1磁路係統
用於產生均勻的（de）直流（liú）或交流磁場。工業生產用（yòng）的電磁流量計測氨水流量，大多采用SOHzT頻電源激勵產生交變磁場。
2. 2測量導管
為使磁力線通過測量導管時磁通不被分（fèn）路並減少渦流，測量導管（guǎn）必須采用不導磁、低導電率、低導熱率和具（jù）有一定機械強度的材料製成，一般可選用不（bú）鏽鋼(1 (}gN}Ti)、玻（bō）璃（lí）鋼、鋁及其（qí）他高強度塑料（liào）等。
2. 3襯（chèn）裏
為（wéi）確保感應電勢不被金屬測量導管管壁短路，在測量導（dǎo）管的內側及法蘭密封麵上必須附（fù）著一層絕緣的襯裏。為增加測量導管的耐磨與耐腐蝕性（xìng），襯裏一般均選用具有耐腐蝕、耐磨、耐高溫的材料（liào），如聚氨脂橡膠（jiāo）、氯丁橡膠、聚四氟乙烯（xī）等。
2. 4電*

電*結構如圖2所示，作用是（shì）把由液體切割（gē）磁力線所產（chǎn）生的感應電勢引出。為避免影響磁通分布，電*一般選擇（zé）非導磁、耐腐蝕、耐磨材料，如不鏽鋼(1 (}gNjTi}對於腐蝕性較強的介質，可選用欽、鉑、鍍金等。
3幹擾信號
電（diàn）磁流量計測氨水流量幹擾信號主要（yào）有（yǒu）三（sān）種:(1)電磁荊合產生的靜電感應（yīng）;(2測流體介質產生的電化學幹擾;(3)電磁流量（liàng）計測氨水流量供電電源的電壓和頻率波動等電源幹擾。
抗幹擾技術的幾個發展過程如下:
70年代中（zhōng）期，主要采用低頻矩形波勵磁技術（shù），改（gǎi）變工頻幹擾的（de）形態特征。利用工頻同步采樣技術，使（shǐ）電磁流（liú）量計測氨水流量獲得較好的抗工頻幹擾（rǎo）能力，可（kě）使其（qí）測量精度提高、零點穩定、可靠性增（zēng）強。
80年代初采用三值（zhí）低頻矩形（xíng）波勵磁技術和動態校零技術、同步勵磁（cí）、同步采樣技術以獲得電磁流量計測氨水流量（liàng）*佳的零點穩定（dìng）性，進一步提高（gāo）抗工頻幹擾和*化電勢幹擾的能力。
80年（nián）代末（mò）采（cǎi）用雙頻矩形波勵磁（cí）技（jì）術，既克服流體介質產生的泥漿幹擾和流體流動噪聲，又具（jù）有低頻矩形波勵磁電磁流量計測（cè）氨水流量的零點穩壓性，實現電（diàn）磁流量計（jì）測氨水流量零點穩定性、抗幹（gàn）擾能力和響應速度的*佳統一，從而提高電磁流量（liàng）計測氨水（shuǐ）流量抗幹擾能力，是目前（qián）*有效的抗幹擾措施。
4技（jì）術特點
4. 1優點
(1)由於測量導管內部沒有活動或突出部件，測量壓力損失*小。
(2)一般情況，隻要是導電率大於5 X 10-異an的液（yè）體均可測量。被測介（jiè）質可以（yǐ）是含有固（gù）體顆粒或懸浮物的流體、泥漿（jiāng）等，也（yě）可以是（shì）酸（suān）、堿等腐蝕性液體。
(3)流量計（jì）輸出信（xìn）號不受液體溫度、壓力、密度等（děng）影響，且輸出（chū）電流與體積流量成線性關係。
(4)量程比較高，可達100 '1;測量口徑範圍大，能測1 mm.r2m以上;測量精度一般優於0.500}
(5)電磁流量計測氨水流量反應迅速，可以測量脈動信號。
4. 2缺點
(1)被測液體必須導電。
(2)不能測量氣（qì）體、蒸汽和石油製品等。
(3)由於襯裏采製的原因，一般使用（yòng）溫度為0一200℃o
(4)由（yóu）於電*是鑲裝在測量導管上的，一般*高（gāo）工作壓力為0.25Mpa
5安裝注意事項
(1)為減少幹擾，電磁流量計測氨水流量應安裝在沒有強電場的環境（jìng），附近（jìn）也不應有大的用電設備（bèi）。
(2)需將傳感器的“地”與轉換器的“地”用一根（gēn）導線連接起來，並用接地線將其深埋地下。
(3)在電磁流量計測氨水流量安裝完畢後，應測量一（yī）下接地電阻，接地電阻（zǔ）越小越好。若阻值偏大，通常的做法是將傳感器和轉換器分（fèn）別接地，可減少由雜散電流引起的幹擾電勢（shì）。
(4)為防止傳感器中沉積物或（huò）氣泡積存，傳感器*好垂直安裝，被測液體自下而上流動（dòng）。如條（tiáo）件不允許，也應使傳感器低於出口管，以免積存氣（qì）體;同（tóng）時應保（bǎo）證測量電*在同一水平線上。
(5)電*要求與（yǔ）襯裏齊平，以便流體通（tōng）過時不受阻礙。電*的安裝位置宜（yí）在管道的水平（píng）方向，以防止沉澱物堆積在電*上而影響測量精度。
(6)為（wéi）保證被測液體流速分布軸對稱，傳感器前應有一定長度的直管段。上流側如（rú）有彎頭、三通、異徑管（guǎn）等，傳（chuán）感器前應有5倍管徑的直管段（duàn），如有各種閥（fá）門，應有10倍管徑的直管（guǎn）段;下流側的直管段（duàn）可以短於上流側。
(7)為方便檢修傳感（gǎn）器（qì），可增加旁路管，這樣隻要關閉傳感器兩端管道（dào）上閥門就可以進行調零操作。
(8)信號線（xiàn）應單獨（dú）穿（chuān）人接地鋼管，不允許和電源線穿在一個鋼管裏。信號線一定要用屏蔽線，長（zhǎng）度不得大於（yú）30m若要求加長信號線，必須采用一定的措施（shī），如采用雙層屏蔽電纜、屏蔽驅動等。
(9)被測液體（tǐ）的流動方向應為傳感器規定的方向，否則（zé）流量信號相移180幾相敏檢波不能檢出流量信號，儀表將（jiāng）沒有輸出（chū）。
(10)被測流體的流速也有一定的限（xiàn）製，*低（dī）流諫不能低幹儀表量（liàng）程（chéng）的10 },*高流諫不韶討10 m/ s
6常見故障及處（chù）理方法
6. 1故障類型
按（àn）照故障發生時（shí）期可分為:(1碉（diāo）試期故障，出現在新裝用後（hòu）調（diào）試初期，主要原因是儀表選用或設定不（bú）當、安裝不妥等（děng）。(2行期故障（zhàng），在運（yùn）行一（yī）段時期後出現，主（zhǔ）要原因（yīn）有流體中雜質附著電*襯裏、環（huán）境條件變化出現新幹擾源等。
6.1.1調試期故障
(1)安裝方麵    通常是電磁流量傳（chuán）感器安裝位置不正確引起的故障，如將傳感器安裝在易積聚氣體的管網*高點（diǎn）;安裝在自上而下的（de）垂直管上，可能出現排空;傳感器後無（wú）背壓，流體直接排人大氣造成測量管非滿管。
(2)環境方麵
通常主要是管（guǎn）道雜散電（diàn）流幹擾、空間強（qiáng）電磁波幹擾、大型電機磁場幹擾等。管道雜散電流幹擾一（yī）般可采用單獨接地消除;若遇到強大的雜（zá）散電流，可采（cǎi）取另外措（cuò）施使傳感器與管道絕緣等。空間電磁波幹擾一般經（jīng）信（xìn）號電纜引人，通常采用單（dān）層或多層屏蔽（bì）予以消除。
(3)流體方麵
通常被測液體中含有均勻分布的微小氣泡不會影（yǐng）響電磁流量（liàng）計測氨水流量的正常工作，但（dàn）隨著氣泡的（de）增大，儀表輸出信號會出現波動。當氣泡大到遮蓋整個（gè）電*表麵時，會使電*回路瞬間斷路而使輸出信號出現更大（dà）的波動。
測量混（hún）合介質時，如果混合未均勻就進人流量傳感進行（háng）測量，會使輸出信（xìn）號產生波動。電*材料與被測介質選配不當（dāng），也將由於化學作用（yòng）或*化現象而影響正常測量。
6. 1. 2運行期故障
(1傳感器內壁附（fù）著（zhe）層    由於電磁流量計測氨水流量常用（yòng）來測量髒汙流體，運行一段時間後，會（huì）在傳感器測量導管內壁積聚附著層而產生故障，這些故障往往是由於附著層的電導率太大或太小（xiǎo）造成的。若附（fù）著物為絕緣層，則電（diàn）*回路將出現斷路，儀表不能正常工作（zuò）。若附著層電導率顯著高於流體電導率，則電*回（huí）路將出現短路，儀表也不能正常工作。
(2)雷電打擊
雷擊容易在儀表線路中感應出高電壓和浪湧電流，使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途（tú）徑引人，尤其是從控製室電源線引人占絕大部分。
(3)環境條件變化
在調試期間由於環境條件較好，流量計工作正（zhèng）常。一旦環境條件變化，運行期間出（chū）現新的（de）幹擾源咖在流量計附（fù）近管道（dào）上進行電焊、附近安裝大型變壓器等天就會（huì）幹擾儀表的正常工（gōng）作，流量計的輸出信號就會出（chū）現波動。
6. 2故障現象及（jí）處理方法
6. 2. 1通電後（hòu）無流量信號（hào）輸出
(1供（gòng）電電源或接線不正確，檢查供電電（diàn）源或接線是（shì）否與說明書要求一致。
(2)保險絲熔斷，用萬用表檢查保險（xiǎn）絲（sī），並更換。
(3管道（dào）內無流量，確認閥門是否開啟（qǐ）。
(4)轉換器內電路板損壞，可用替代（dài）法進行檢（jiǎn）查，並更換。
6. 2. 2管（guǎn）道內無流量卻有信（xìn）號（hào）輸（shū）出
(1電磁波幹擾，檢查信號電纜，進行屏蔽處理。
(2)雜散電流幹擾，檢查接（jiē）地電阻，重新接地。
(3)傳感器參數設置不正（zhèng）確，重新設置參數，減少增益。6.23輸出信號波動（dòng）大
(1)被測液體內含有大量的氣泡或被測液體未混合均勻，改變傳感（gǎn）器安裝（zhuāng）位置。
(2)管道震動或抖動大（dà），在流量計上流2一（yī）31處加裝固定支架。
(3)電*材料選型不恰當，重新選擇（zé）電*。
6.24測（cè）量值（zhí）與真實（shí）值偏差大
(1安裝位置不正（zhèng）確（què），按要求（qiú）重新進行安裝。
(2)傳感器（qì）測（cè）量導管內有附著物（wù），拆下清洗。
(3)傳感器（qì）襯裏磨損嚴重，檢查並更換。
(4)參（cān）數設置不正確（què），根據實際情況重（chóng）新設定參數。
7結束語
由於電（diàn）子技術的飛速發展，元器件的集成化、小型化、智能化，使電磁流量計測氨水流量轉換器的體積大大減小。矩形（xíng）波（bō）激磁和（hé）非均勻磁場等技術的使用（yòng），使（shǐ）傳感器（qì）要求使用測量直管長度（dù）也進一步（bù）縮（suō）短，體積縮小，重量減輕。近幾年電磁（cí）流量計測氨水流（liú）量（liàng）的主攻方向是口徑為200以下、傳感器與轉換器結合在（zài）一起的智能型（xíng）電磁流量計測氨水流量。

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