選用堿液計量表要考慮的因素及影響測量精度的因素

摘要：文章介紹了煉鋼、精（jīng）煉、連鑄過程中的主要工（gōng）藝和堿液（yè）計量表的（de）原理和分類，分析了（le）堿液計量表選用需要考慮的問題，並對影響測量精度的因素（sù）進行（háng）了探討，指出了堿液（yè）計量表（biǎo）的發展趨勢。
在（zài）西（xī）鋼煉鋼工程中主要用（yòng）在110t康斯（sī）迪電爐、2台90t精煉爐和（hé）配套VD工位；三機三流連鑄機等三位一（yī）體冷卻水檢測係統，此係統的生（shēng）產工藝過程（chéng）是*先（xiān）將鐵水兌入電爐、精（jīng）煉爐冶煉脫氣（qì），其次通過（guò）連鑄機澆鑄成具有一定形狀（zhuàng）和要求的尺寸（cùn）規格的鑄坯。三位一體核心設備主要包括電爐（lú）主體（tǐ）設備、供電設備、煙罩設備、真空（kōng）脫氣設備、澆鋼設備、切割區（qū）域設備、連鑄機（jī）本體設備、引錠杆收集及輸送設備等。水冷係統主要（yào）包括旋（xuán）轉接頭，水泵、水管、足量水源。整個係統對配水量有嚴格（gé）要（yào）求，例如結晶器（qì）水流量檢（jiǎn）測，噴淋水流量檢測（cè），110噸康斯（sī）迪電爐變壓器、爐殼、電（diàn）*保護用水及煙罩用水都（dōu）用堿液計量表。
1、堿液（yè）計量表的原理和分（fèn）類
堿液計量表的設計是根據法拉*電磁感應定律，導管中導電的流體被看作導體，管道的內徑可看作道（dào）導（dǎo）體的長，原理圖如圖1所示，兩電*裝到與管道（dào）的中心軸和磁場方向組成的平麵（miàn）相垂直，拾取液體產生的（de）感應電動勢。感應電動勢為：
E=BDv
qv=D2v
qv=D
式中：
E---感應電動勢
B---磁感應強度
v---平均流速
qv---單位（wèi）時間流過管道的橫截麵積液體的體積（jī）由上式看出瞬時流量隻和感應（yīng）電動勢成線性關係，與其他物理量無（wú）關，這是堿液計量表的優點之一（yī）。堿液計量表按照激磁電流的方式不同分為：直流激（jī）磁、交流激磁、低頻矩形波激（jī）磁和雙頻激磁。直流激磁適用於測量金屬液體的流量，如高溫下的鈉、汞等。交流激磁（cí）可以避免在電磁表麵*化，但（dàn）容易形成零點漂（piāo）移。低頻矩形波激磁功耗小，受電*汙染後影響小，沒有零漂，很快被（bèi）人們所接受，成（chéng）為主要的激磁方式。雙頻激磁是在低頻矩形波激磁基礎上疊加高頻波，改善了低頻矩形波激磁的（de）流動噪聲和漿液噪聲。

堿（jiǎn）液計量表（biǎo）由於其（qí）無法比擬的一些優點使（shǐ）其（qí）市（shì）場占有率一直持高。其（qí）結構簡單，流體流過流量計不會產生壓力損耗；可（kě）以測量肮髒介（jiè）質（zhì）、渾濁介質（zhì）以及（jí）腐蝕介質液固兩相流量；測量過程不易受液體的密度、溫度、粘度（dù）影響；測速範圍比（bǐ）較寬。雖然堿液計量表在不（bú）斷完善，但仍存在一些不（bú）足：不能測蒸汽（qì）、氣體和氣（qì）液兩（liǎng）相介質；容易受到外界磁場幹擾影響；對於導電率較低的介質不能測量（liàng），如有機溶劑或者奶製品等。
2、選用堿液計量表（biǎo）要考慮的主要（yào）因素
2.1 液體（tǐ）導電率
堿（jiǎn）液計量表使（shǐ）用的前提必須導（dǎo）電，不能低於閾值，常規流量（liàng）計閾（yù）值一般在10-4～10-6s/m，應該根據型（xíng）號定。有機溶劑和石油製品的導（dǎo）電（diàn）率較低，因此不能用堿液計量表來測量。根據（jù）經（jīng）驗，被測液體的導（dǎo）電率應該比儀表廠商所規定（dìng）的閾值的數（shù）量級要至少要大一個數量級。否則容易引起晃動。
2.2 精度等級
堿液計量表精度高的誤差大約為±0.5%～±1%，精度低的（de）流量計大約為±1.5%～±2.5%，價格也相差（chà）2倍左右。因此應（yīng）該合理地選擇流（liú）量計，在精度要求（qiú）不高的地方，選用價格較低的來減少（shǎo）花銷。有的流量計精度更高，但是安裝條（tiáo）件要（yào）求很高，如溫（wēn）度20℃～22℃，甚至要做直流（liú）校準，減（jiǎn）小影響。
2.3 流速和口徑的選擇
流量計的口徑可以不與管徑一致，應根據流量定。管（guǎn）道的液體經濟流（liú）速一般為1.5～3m/s，在這種流速下，流量計的口（kǒu）徑和（hé）管徑一致（zhì）即可。上線流速理論上是不（bú）限的，但是如果襯裏不能承受流體衝涮建議不超過5m/s。容易沉積結垢的液體，應選用流速不小於2m/s。
3、影響電磁流量測量精度（dù）的因素
如果堿液計量表安裝和使用不當，就（jiù）會導致誤差變大，甚至損壞。
3.1 接地環和電*材質的選擇問題
由於被測液體和電*或接地環不匹配引發故障（zhàng），這種不匹配除了腐蝕問題，還有電*的（de）表（biǎo）麵效應，主要包括：化學反應、*化現象、觸媒作用。接地環也同樣有這些問題，不過影（yǐng）響程度（dù）小些。
3.2 管內（nèi）液體不滿管
由於流量計安裝的位置不良或（huò）者（zhě）背壓不足，導致液體不能（néng）充滿管道，致使測量值比真實值要小。如果不滿管比較嚴重，使電*漏出液麵，就（jiù）沒有辦法測量液體了。如果流動是塞狀流或氣泡（pào）流，不僅會使測量值不準確，還會（huì）由於氣泡瞬間碰到電*表麵而造成（chéng）輸出晃動。
3.3 液體中含固（gù）相
液體中（zhōng）如果含有顆粒，可能會造成的故障有：電*和襯裏表麵上覆蓋沉積層、襯裏（lǐ）磨損、管道截（jié）麵（miàn）積（jī）變小。有些比較容易結晶的液體，當流體流經（jīng）流量計時引起內壁上掛有一層固體，由於使用其他類型流量計也存在同樣的問題，所以可（kě）以（yǐ）選用被測量管路（lù）非常短，且容易拆卸的流量計，在結晶後能方便拆卸來進行維（wéi）護。
3.4 安裝
安（ān）裝過（guò）程中，應該將流量（liàng）計正負方向和流體流向一致。避免安裝在強磁場的地方。流量計不應安放到不容易積氣的管道*高點（diǎn），或者自上（shàng）而（ér）下垂直的管路，這樣容易（yì）產生排（pái）空。流量（liàng）計後麵不應該直接將液體排入大氣，而應該有背壓以防止管道不滿管。
4、堿液計量表的發展趨（qū）勢（shì）
近些年，堿液計量（liàng）表發展（zhǎn）迅速。為了適應各種工況需（xū）要，堿（jiǎn）液計量表在導管形狀方麵、勵磁方式方麵、電*材料和結（jié）構都在不斷地進行改善。目前，國內外主要（yào）有下述幾個（gè）發展方向：
一般堿液計量表在低速（0.2m/s以下）進（jìn）行測（cè）量時，穩定性和（hé）精度都很（hěn）不理想（xiǎng），為了（le）改善其不足，可以用等效截麵法設計（jì）管道結構。避免漏磁幹擾，可以采用矩形管（guǎn）道，因為這種結構將（jiāng）切割磁力線的流體的（de）長度L和流體的平均（jun1）流速v的值提高了，使得感應電動勢的值提高了。對於互相關（guān）算法對幹擾進行去除對低流速情況也非常有效。
堿液計量表在（zài）測（cè）量液體流（liú）量的時候，一般要求流（liú）體流經管道的（de）時候是滿管。否則影（yǐng）響其測量的準確性。目前非滿管的堿液計量表有很（hěn）多測量方法。可以采用（yòng）磁伸縮液位法、電容液位（wèi）測量法、微壓計、多電*法等等。堿液（yè）計量表目前普遍使用交流供電，功耗較大。主要從微處理（lǐ）器、電路設計、勵磁方式來考慮降低功（gōng）耗。微處理器技術不斷地進步，使其功能（néng）不斷擴展，增加了自動報警、自（zì）檢定、故障診斷等新的功能，而且聯網易於現場監控。
堿液計量（liàng）表由（yóu）於測量原理限製其隻能測量（liàng）液體導電率不低於5μs/cm的情形。為（wéi）了解決對低導電率的液體（tǐ）進行（háng）測量（liàng），主要考慮電*的大小（xiǎo）、形（xíng）狀（zhuàng）以及（jí）安裝的方式，信號（hào）傳（chuán）輸和（hé）擬製共模幹擾等方麵。現（xiàn）在（zài）堿液計量表（biǎo）測量液（yè）體的導電率（lǜ）比傳統（tǒng）低了2～3級，已經實現對乙二醇（chún）和甘油這樣低導電率液體進行測量
5、結語
LDE堿液計量表流量計因為結構簡單，測量範圍廣，被廣泛用於工業領（lǐng）域。目前國內堿液計量表的測量精度仍然普遍偏低，提高（gāo）其測量精度具有重要的意義。另外（wài），技術人員應該熟悉工藝流程，隻有根據現場情況合理使用流量計，才（cái）能發（fā）揮其效（xiào）用（yòng）。

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