dn50一體式電（diàn）磁流量計（jì）在（zài）西鋼煉鋼工程中的應（yīng）用實例說明

本文以煉鋼廠工程中對於流量測量儀表（biǎo）的應用，介紹了煉鋼、精煉（liàn）、連鑄過程（chéng）中的主要工藝和dn50一（yī）體式電磁流量計的原理和分類，深入分析了dn50一體式電磁流（liú）量計選（xuǎn）用需要考慮的問題，並對影響測量精度的因素進行了探討，指出了dn50一體式電磁流量計的發展趨勢（shì）。
在西鋼（gāng）煉鋼工程中主要用在110t康斯（sī）迪電爐、2台（tái）90t精煉爐和配套VD工（gōng）位；三機三流（liú）連鑄機等三位一體冷卻（què）水檢測（cè）係統，此係統的生（shēng）產（chǎn）工藝過程是*先將鐵水兌入電爐、精煉爐冶煉脫氣，其次通過連鑄機澆鑄成具有一定形狀和要（yào）求的尺寸規格的鑄坯。
三位一體核心設備主要包括電爐（lú）主體設備、供電（diàn）設（shè）備、煙罩設（shè）備（bèi）、真空脫氣設備、澆鋼設備、切割區域設備、連鑄機本體設備、引錠杆收集（jí）及輸（shū）送（sòng）設（shè）備（bèi）等。水（shuǐ）冷係統主要包括旋轉接頭，水泵、水管（guǎn）、足量水源。整個（gè）係統對配水量有嚴格要求（qiú），例如結晶器水流量檢測，噴淋水（shuǐ）流量檢測，110噸康斯迪電爐變壓器、爐殼、電*保護用（yòng）水及（jí）煙罩用水都用dn50一體式電磁流量計。
1、dn50一體式電磁流（liú）量計的原理和分類（lèi）
dn50一體（tǐ）式電磁流（liú）量計的設計是根據法拉*電磁感應定律（lǜ），導管中（zhōng）導電的流體（tǐ）被看作（zuò）導體（tǐ），管道的內徑可看作道導體的（de）長，原理圖如圖（tú）1所示，兩電*裝（zhuāng）到與管道的（de）中（zhōng）心軸和磁場方（fāng）向（xiàng）組成的平（píng）麵相垂直，拾取液體產生的感應電動勢。感應電動勢為：
由上（shàng）式看出瞬時（shí）流量隻和感（gǎn）應（yīng）電動勢成線性關係（xì），與其他物理量無關（guān），這是dn50一體（tǐ）式電磁流（liú）量計的優點之（zhī）一。
dn50一體式電（diàn）磁流量計按照激磁電流的方式不同分為（wéi）：直流激磁、交流激磁、低頻矩形波激磁和雙頻激磁。直流激磁適用於測量金屬液體的流量，如高溫下的鈉、汞（gǒng）等（děng）。交流激磁可以避免在電磁表（biǎo）麵*化，但（dàn）容易形成零點漂移。低頻矩形波激磁功耗小，受電*汙染後影響（xiǎng）小，沒有零漂，很快被人們所接受，成為主要的激磁方式（shì）。雙頻激磁是在低頻矩形（xíng）波激（jī）磁基礎上疊加高頻波，改善了低頻矩形（xíng）波激磁的流動（dòng）噪聲和漿液噪聲。
dn50一體式（shì）電磁流量計由於（yú）其無法比擬的一些優點使其市場占（zhàn）有率一直持高。其結構簡（jiǎn）單，流體流過流量（liàng）計不會產生（shēng）壓力損耗；可以測量肮髒介質、渾濁介質以及腐蝕介質液固兩相（xiàng）流（liú）量；測量過（guò）程不易受液體的（de）密度、溫度、粘度影響；測速範圍比較寬。雖然dn50一體式電磁流量計（jì）在不斷（duàn）完善，但仍（réng）存在一些不足：不能測蒸汽、氣體和氣液兩相介質；容易受到外界磁（cí）場幹擾影響；對於（yú）導電率較低的介質不能（néng）測量，如（rú）有機溶劑（jì）或者奶製品等。
2、選用dn50一體式電磁流量計要考慮的（de）主要因素
2.1 液體（tǐ）導電率
dn50一體式（shì）電磁（cí）流量計使用（yòng）的（de）前提必須導電，不能低（dī）於閾值（zhí），常規流量計閾值一般在10-4～10-6s/m，應該根據型（xíng）號定。有機溶劑和石油（yóu）製品的導電率較低，因此不能用（yòng）dn50一體式電磁流量計來測量。根據經驗，被測液體的導電率應該比（bǐ）儀表廠商所（suǒ）規定的閾值的數量級要至少要大一個數量級。否則容易（yì）引起晃動。
2.2 精度等級
dn50一（yī）體式電磁（cí）流量計精度高的誤差大約為±0.5%～±1%，精度低的流量計（jì）大約為±1.5%～±2.5%，價格也（yě）相差2倍左右。因此（cǐ）應該合理地選擇流量計，在精度要求不高的地方，選用價格較低的來減少花（huā）銷。有的（de）流量（liàng）計精度（dù）更高，但是安（ān）裝條件要求很高，如溫度（dù）20℃～22℃，甚至要做直（zhí）流校準，減小影響。
2.3 流速和口徑（jìng）的選擇
流量計的（de）口徑可以不與管徑一致（zhì），應根據流量定。管道的液體經濟流速一（yī）般為1.5～3m/s，在這種流速下，流量計的口徑和管徑一致即可。上線（xiàn）流速理論上是不限的，但是（shì）如果襯裏不能承受（shòu）流體衝涮建議（yì）不超（chāo）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（cè）量精度的因素
如果dn50一體式（shì）電磁流量計安（ān）裝（zhuāng）和使用不當，就會導致誤（wù）差（chà）變大，甚至損壞。
3.1 接地環和電*材質（zhì）的（de）選擇（zé）問題
由（yóu）於被測液體和電*或接地環不匹配引發故（gù）障，這種不匹配除了腐蝕問題，還有電*的表麵效應，主要包括：化學反應、*化現象、觸媒作用。接地環也同樣有（yǒu）這些問題，不過影響程度（dù）小些（xiē）。
3.2 管內（nèi）液體不滿管
由於流量計安裝（zhuāng）的位置不良（liáng）或者背壓不足，導致液體不能充滿管道，致（zhì）使測量（liàng）值比（bǐ）真實值要小（xiǎo）。如果不滿（mǎn）管比較嚴重，使電*漏出液麵，就沒有（yǒu）辦法測量液體了。如果流動是（shì）塞狀流或氣泡流，不僅會使測量值不準確（què），還會由於氣泡瞬間碰到電*表麵而（ér）造成輸出晃動。
3.3 液體中含固相
液體中如果含有顆（kē）粒，可能會造成的（de）故障有：電*和襯裏表麵上覆蓋沉積（jī）層、襯裏磨損（sǔn）、管道截麵積（jī）變小（xiǎo）。有些比較容易結晶的液體，當（dāng）流體流經流量計時引起內壁（bì）上掛有（yǒu）一層固體，由於使用其他類型流（liú）量計也存在同樣的問題，所以可以選（xuǎn）用被（bèi）測量管（guǎn）路非常短（duǎn），且容易拆卸的流（liú）量計，在結晶後能方便拆卸來進行維護。
3.4 安裝
安裝過程中，應該將流量（liàng）計正負方向（xiàng）和流體流向（xiàng）一致。避免安裝在強磁（cí）場的地方。流量計不應安放（fàng）到不容易（yì）積氣的管道*高點，或者自上而下垂直的管路，這樣容易產（chǎn）生排空。流量計後麵不應該直接將液體排入大氣，而應該有背壓（yā）以防止管（guǎn）道不滿管。
4、dn50一體式電磁流量計的發展趨（qū）勢
近些（xiē）年，dn50一體式電磁流量計發展迅速。為了適應各種工況需（xū）要，dn50一體式電（diàn）磁（cí）流（liú）量計在導管形狀方麵、勵磁方式方麵、電（diàn）*材料和結構都在不斷地進行（háng）改善。目前，國內外主要有下述幾個（gè）發展方向：
一般dn50一體式電磁流量計在（zài）低速（0.2m/s以下）進行測（cè）量時（shí），穩定性和精度都（dōu）很不理想，為（wéi）了改善（shàn）其不足，可以用等效截麵法設計管道結構。避免漏磁幹擾，可（kě）以采用（yòng）矩形管道，因為這種（zhǒng）結構將切割磁力線的流體的長度L和流體（tǐ）的平均流速v的值提高了，使得感應（yīng）電動勢的（de）值提高了。對（duì）於互相關算法對幹擾進行去（qù）除對低流速情況也非常有效。
dn50一體式電（diàn）磁流量計在（zài）測量液體流量的時候，一般要（yào）求流體流經管道的時（shí）候是滿管。否則影響其測量的準確性。目前非滿管的dn50一體式電（diàn）磁流量計有很多測量方法。可以采用磁伸縮液位法、電容（róng）液位測量法、微壓計、多電*法等等（děng）。
dn50一體式（shì）電磁流（liú）量計目前普遍使用交流供電（diàn），功耗較大。主要（yào）從微處理器、電路設計、勵磁方式來（lái）考慮降低功耗。微處理器技術不斷地進步，使其（qí）功（gōng）能不斷擴展，增加了自動報警、自檢定、故（gù）障（zhàng）診斷等新的功能（néng），而（ér）且聯網易於現場監控。
dn50一體式電磁流量計由於（yú）測量原理限製其隻能測量（liàng）液體導電率不（bú）低於5μs/cm的情形。為了解決（jué）對低導電率的液體進行測量，主（zhǔ）要考慮電*的大小、形狀以及安裝的（de）方式，信（xìn）號傳輸和擬（nǐ）製共模（mó）幹擾等方麵（miàn）。現在dn50一體式電磁流量計測量液體的（de）導電率比傳統低了2～3級，已經實現（xiàn）對乙二醇和（hé）甘油這樣低導（dǎo）電率（lǜ）液體進行測量。
5、結語
係列dn50一體式電磁流量計流量計因為結構簡單，測量範圍廣，被廣泛用於工業領域。目前國內（nèi）dn50一體式（shì）電磁流（liú）量計的測量精度仍然普遍偏低，提高其測量精度具有重要的意義。另外，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，才能發揮其效用。

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