溶解氧測試儀的原理
在污水處理過程中，通過增加污水中的氧含量使污染物通過活化泥漿被分解出來，達(dá)到污水凈化的目的，測量氧含量有助于確定*的凈化方法和的曝氣池配置。在生物發(fā)酵過程中氧含量的測量數(shù)據(jù)可對(duì)工藝過程進(jìn)行指導(dǎo)，如判斷發(fā)酵過程的臨界氧濃度、發(fā)酵罐的供氧能力以及菌體的活性和菌體的生長量等，并根據(jù)發(fā)酵時(shí)的供氧和需氧變化來指導(dǎo)補(bǔ)料操作。
一、溶解氧分析儀測量原理氧在水中的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽。溶解氧分析儀傳感部分是由金電極（陰極）和銀電極（陽極）及氯化鉀或氫氧化鉀電解液組成，氧通過膜擴(kuò)散進(jìn)入電解液與金電極和銀電極構(gòu)成測量回路。當(dāng)給溶解氧分析儀電極加上0.6～ 0.8V 的極化電壓時(shí)，氧通過膜擴(kuò)散，陰極釋放電子，陽極接受電子，產(chǎn)生電流，整個(gè)反應(yīng)過程為：陽極 Ag+Cl→AgCl+2e- 陰極 O2+2H2O+4e→4OH- 根據(jù)法拉第定律：流過溶解氧分析儀電極的電流和氧分壓成正比，在溫度不變的情況下電流和氧濃度之間呈線性關(guān)系。
二、溶解氧含量的表示方法溶解氧含量有3 種不同的表示方法：氧分壓（mmHg）；百分飽和度（%）；氧濃度（mg/L 或10-6），這3 種方法本質(zhì)上沒什么不同。
（1）分壓表示法：氧分壓表示法是zui基本和zui本質(zhì)的表示法。根據(jù)Henry 定律可得，P=（Po2+P H2O ）×0.209，其中，P 為總壓；Po2 為氧分壓（mmHg）；P H2O 為水蒸氣分壓；0.209 為空氣中氧的含量。
（2）百分飽和度表示法：由于曝氣發(fā)酵十分復(fù)雜，氧分壓不能計(jì)算得到，在此情況下用百分飽和度的表示法是zui合適的。例如將標(biāo)定時(shí)溶解氧定為100％，零氧時(shí)為0％，則反應(yīng)過程中的溶解氧含量即為標(biāo)定時(shí)的百分?jǐn)?shù)。
（3）氧濃度表示法：根據(jù)Henry 定律可知氧濃度與其分壓成正比，即：C=Po2 ×a，其中C 為氧濃度（mg/L）；Po2 為氧分壓（mmHg）；a 為溶解度系數(shù)（mg/mmHg?L）。溶解度系數(shù)a 不僅與溫度有關(guān)，還與溶液的成分有關(guān)。對(duì)于溫度恒定的水溶液，a 為常數(shù)，則可測量氧的濃度。氧濃度表示法在發(fā)酵工業(yè)中不常用，但在污水處理、生活飲用水等過程中都用氧濃度來表示。
三、影響溶解氧測量的因素氧的溶解度取決于溫度、壓力和水中溶解的鹽，另外氧通過溶液擴(kuò)散比通過膜擴(kuò)散快，如流速太慢會(huì)產(chǎn)生干擾。
1.溫度的影響由于溫度變化，膜的擴(kuò)散系數(shù)和氧的溶解度都將發(fā)生變化，直接影響到溶氧電極電流輸出，常采用熱敏電阻來消除溫度的影響。溫度上升，擴(kuò)散系數(shù)增加，溶解度反而減小。溫度對(duì)溶解度系數(shù)a 的影響可以根據(jù)Henry 定律來估算，溫度對(duì)膜擴(kuò)散系數(shù)β可以通過阿侖尼烏斯定律來估算。
（1）氧的溶解度系數(shù)：由于溶解度系數(shù)a 不僅受溫度的影響，而且受溶液的成分的影響。在相同氧分壓下，不同組分的實(shí)際氧濃度也可能不同。根據(jù)亨利定律可知氧濃度與其分壓成正比，對(duì)于稀溶液，溫度變化溶解度系數(shù)a 的變化約為2%/ ℃。
（2）膜的擴(kuò)散系數(shù)：根據(jù)阿侖尼烏斯定律，溶解度系數(shù)β與溫度T 的關(guān)系為： C=KPo2?exp（-β／T），其中假定K、Po2 為常數(shù)，則可以計(jì)算出β在25℃時(shí)為2.3%/ ℃。當(dāng)溶解度系數(shù)a 計(jì)算出來后，可通過儀表指示和化驗(yàn)分析值對(duì)比計(jì)算出膜的擴(kuò)散系數(shù)（這里略去計(jì)算過程），膜的擴(kuò)散系數(shù)在25℃時(shí)為1.5%/℃。
2.大氣壓的影響根據(jù)Henry 定律，氣體的溶解度與其分壓成正比。氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān)，高原地區(qū)和平原地區(qū)的差可達(dá)20%，使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償。有些儀表內(nèi)部配有氣壓表，在標(biāo)定時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行校正；有些儀表未配置氣壓表，在標(biāo)定時(shí)要根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笳咎峁┑臄?shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，如果數(shù)據(jù)有誤，將導(dǎo)致較大的測量誤差。
3.溶液中含鹽量鹽水中的溶解氧明顯低于自來水中的溶解氧，為了準(zhǔn)確測量，必須考慮含鹽量對(duì)溶解氧的影響。在溫度不變的情況下，鹽含量每增加100mg/L，溶解氧降低約1%。如果儀表在標(biāo)定時(shí)使用的溶液的含鹽量低，而實(shí)際測量的溶液的含鹽量高，也會(huì)導(dǎo)致誤差。在實(shí)際使用中必須對(duì)測量介質(zhì)的含鹽量進(jìn)行分析，以便準(zhǔn)確測量及正確補(bǔ)償。
4.樣品的流速氧通過膜擴(kuò)散比通過樣品進(jìn)行擴(kuò)散要慢，必須保證電極膜與溶液*接觸。對(duì)于流通式檢測方式，溶液中的氧會(huì)向流通池內(nèi)擴(kuò)散，使靠近膜的溶液中的氧損失，產(chǎn)生擴(kuò)散干擾，影響測量。為了測量準(zhǔn)確，應(yīng)增加流過膜的溶液的流量來補(bǔ)償擴(kuò)散失去的氧，樣品的zui小流速為0.3m/s。
四、注意的問題對(duì)溶解氧分析儀來說，只要選型、設(shè)置、維護(hù)得當(dāng)，一般均能滿足工藝的測量要求。溶解氧分析儀的使用不好的主要問題出在：使用維護(hù)不正確；電極內(nèi)部泄露造成溫度補(bǔ)償不正常；電極輸入阻抗降低等。
1.日常維護(hù)儀表的日常維護(hù)主要包括定期對(duì)電極進(jìn)行清洗、校驗(yàn)、再生。
（1）1～2 周應(yīng)清洗一次電極，如果膜片上有污染物，會(huì)引起測量誤差。清洗時(shí)應(yīng)小心，注意不要損壞膜片。將電極放入清水中涮洗，如污物不能洗去，用軟布或棉布小心擦洗。
（2）2～3 月應(yīng)重新校驗(yàn)一次零點(diǎn)和量程。
（3）電極的再生大約1 年左右進(jìn)行一次。當(dāng)測量范圍調(diào)整不過來，就需要對(duì)溶解氧電極再生。電極再生包括更換內(nèi)部電解液、更換膜片、清洗銀電極。如果觀察銀電極有氧化現(xiàn)象，可用細(xì)砂紙拋光。 （4）在使用中如發(fā)現(xiàn)電極泄露，就必須更換電解液。
2. 儀表標(biāo)定儀表的標(biāo)定方法一般可采用標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定或現(xiàn)場取樣標(biāo)定。
（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定法：標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定一般采用兩點(diǎn)標(biāo)定，即零點(diǎn)標(biāo)定和量程標(biāo)定。零點(diǎn)標(biāo)定溶液可采用2%的Na2SO3 溶液。量程標(biāo)定溶液可根據(jù)儀表測量量程選擇4M的KCl 溶液（2mg/L）；50%的甲醇溶液（21.9mg/L）。
（2）現(xiàn)場取樣標(biāo)定法（Winkler 法）：在實(shí)際使用中，多采用Winkler 方法對(duì)溶解氧分析儀進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定。使用該方法時(shí)存在兩種情況：取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1，化驗(yàn)分析值為A，對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)仍為M1，這時(shí)只須調(diào)整儀表讀數(shù)等于 A 即可；取樣時(shí)儀表讀數(shù)為M1，化驗(yàn)分析值為A，對(duì)儀表進(jìn)行標(biāo)定時(shí)儀表讀數(shù)改變?yōu)?/span>M2，這時(shí)就不能將調(diào)整儀表讀數(shù)等于A，而應(yīng)將儀表讀數(shù)調(diào)整為 1 M A ×M2。 3. 使用中應(yīng)注意的問題使用中應(yīng)注意以下問題：由于溶解氧電極信號(hào)阻抗較高（約20MΩ），溶解氧電極與轉(zhuǎn)換器之間距離zui大為50m；溶解氧電極不用時(shí)也應(yīng)處于工作狀態(tài)，可接在溶解氧轉(zhuǎn)換器上。久置或重新再生（更換電解液或膜）的電極，在使用前應(yīng)置于無氧環(huán)境極化1～2h；由于溫度變化對(duì)電極膜的擴(kuò)散和氧溶解度有較大影響，標(biāo)定時(shí)需較長時(shí)間（約10min），以使溫補(bǔ)電阻達(dá)到平衡；氧分壓與該地區(qū)的海拔高度有關(guān)，儀表在使用前必須根據(jù)當(dāng)?shù)卮髿鈮哼M(jìn)行補(bǔ)償；測量溶液的含鹽量高時(shí)，儀表標(biāo)定時(shí)應(yīng)使用含鹽量相當(dāng)?shù)娜芤海粚?duì)于流通式測量方式，要求流過電極的zui小流速為0.3m/s。
電磁流量計(jì)制造技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用行業(yè)
發(fā)布時(shí)間：2010-10-25 15:12:11 查看：41次 字體：【大中小】
在過去，電磁流量計(jì)的校驗(yàn)必需送到專門的標(biāo)定校驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行檢查。但是，隨著電磁流量計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用行業(yè)的擴(kuò)展，電磁流量計(jì)的使用越來越多、口徑越來越大，送回校驗(yàn)裝置上校驗(yàn)的難度也越來越大。特別是在給水行業(yè)，由于應(yīng)用管徑大和行業(yè)特點(diǎn)，要做到斷流取表外送校驗(yàn)，操作起來難度很大，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，甚至根本無法拆下來。但是，各企業(yè)根據(jù)ISO9001質(zhì)量管理體系的要求，作為計(jì)量儀表的電磁流量計(jì)，需要進(jìn)行定期檢驗(yàn)。為此，電磁流量計(jì)的應(yīng)用者和制造商一直都在苦苦尋求一種在線的電磁流量計(jì)檢驗(yàn)方法，來替代傳統(tǒng)的離線校驗(yàn)方法。
近年國內(nèi)外常用的電磁流量計(jì)在線檢驗(yàn)方法：大口徑電磁流量儀在線校驗(yàn)方法上世紀(jì)90年代，上海水務(wù)系統(tǒng)開始摸索在線檢查和驗(yàn)證，他們用的模擬信號(hào)器檢測轉(zhuǎn)換器，傳感器檢查則以測試電極接液電阻，檢查勵(lì)磁線圈包括勵(lì)磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻，以及檢查轉(zhuǎn)換器輸出的勵(lì)磁電流，核對(duì)磁場強(qiáng)度等間接方法。在有停流條件的管線，從預(yù)設(shè)在傳感器附近入孔進(jìn)入，檢查電極和襯里污穢、沉積狀況并清洗。
上海自來水公司和原水公司在電磁流量計(jì)制造廠配合下，探索并積累了300余臺(tái)大口徑電磁流量計(jì)檢查經(jīng)驗(yàn)，并于1997～1998年間起草了《大口徑電磁流量儀在線校驗(yàn)方法》，在上海市公用事業(yè)管理局所屬企業(yè)試行。現(xiàn)在上海水務(wù)局正在此文件的基礎(chǔ)上制訂《電磁流量儀在線校驗(yàn)規(guī)范》地方行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)。同樣的概念在一些文獻(xiàn)中也提及到，如東京都水道局和日本三菱化學(xué)工業(yè)的電磁流量計(jì)現(xiàn)場檢驗(yàn)方法。在線電磁校驗(yàn)儀GS9電磁流量計(jì)在歐洲的使用數(shù)量zui多，其在線檢驗(yàn)技術(shù)也zui成熟，一些主要的電磁流量計(jì)制造商基于上述方法還開發(fā)出了的電磁流量計(jì)在線檢測儀器，如KROHNE的GS9在線電磁流量計(jì)校驗(yàn)儀。該儀器作為一套全面檢測電磁流量計(jì)傳感器和轉(zhuǎn)換器的校驗(yàn)儀，其檢測的內(nèi)容包含了電極信號(hào)、模擬流量輸出的測量、現(xiàn)場勵(lì)磁電流的測量、電流和頻率輸出的測量、線圈和電極電阻等，并對(duì)數(shù)據(jù)加以記錄，還可傳送到PC機(jī)。
檢驗(yàn)過程GS9的使用方法十分簡單，只要根據(jù)電纜的標(biāo)識(shí)和流量計(jì)進(jìn)行連接（即插即用），然后啟動(dòng)自動(dòng)校驗(yàn)，數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在內(nèi)部的存儲(chǔ)器中（70臺(tái)儀表），隨后可將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。檢驗(yàn)儀自動(dòng)載入儀表的GK、量程、口徑、勵(lì)磁電流、電流和頻率輸出的設(shè)置，并開始對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行測量、檢測線圈和電極電阻（短路或者開路）、檢驗(yàn)兩測量電極信號(hào)和對(duì)轉(zhuǎn)換器電流、頻率輸出檢驗(yàn)。對(duì)轉(zhuǎn)換器的不同部件件給出“Pass”或“fail”診斷并存儲(chǔ)整個(gè)校驗(yàn)的過程。整個(gè)過程校驗(yàn)均經(jīng)自動(dòng)控制通過RS232通訊口將校驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)。溯源性GS9直接可以溯源到KROHNE的zui的校驗(yàn)儀（GS100）和（荷蘭計(jì)量測試研究院NMI），傳感器校驗(yàn)的不確定度0.03%，GS9的測量不確定度0.09%。在現(xiàn)場或儀表室通過RS232將GS9和PC相連，完成上述在線檢驗(yàn)或診斷儀器的方法雖然不用將管線流量停流后再對(duì)流量計(jì)進(jìn)行檢測，但仍需要外界檢測設(shè)備的幫助才能完成整個(gè)檢驗(yàn)過程。因此開發(fā)自帶診斷和檢驗(yàn)功能的流量計(jì)是當(dāng)前流量計(jì)研發(fā)的趨勢。
一種具有自診斷功能的電磁流量計(jì)IFC300IFC300是基于上述原因而開發(fā)出的一種能自行檢驗(yàn)的電磁流量計(jì)。
電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)制造技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用行業(yè)
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一種具有自診斷功能的電磁流量計(jì) IFC300IFC300 基于上述原因而開發(fā)出的一種能自行檢驗(yàn)的電磁流量計(jì)
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近年國內(nèi)外常用的電磁流量計(jì)在線檢驗(yàn)方法：大口徑電磁流量計(jì)線校驗(yàn)方法上世紀(jì) 90 年代。電磁流量計(jì)校驗(yàn)必需送到專門的標(biāo)定校驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行檢查。但是隨著電磁流量計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用行業(yè)的擴(kuò)展，過去。電磁流量計(jì)使用越來越多、口徑越來越大，送回校驗(yàn)裝置上校驗(yàn)的難度也越來越大。特別是給水行業(yè)，由于應(yīng)用管徑大和行業(yè)特點(diǎn)，要做到斷流取表外送校驗(yàn)，操作起來難度很大，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，甚至根本無法拆下來。但是各企業(yè)根據(jù) ISO9001 質(zhì)量管理體系的要求，作為計(jì)量儀表的電磁流量計(jì)，需要進(jìn)行定期檢驗(yàn)。為此，電磁流量計(jì)應(yīng)用者和制造商一直都苦苦尋求一種在線的電磁流量計(jì)檢驗(yàn)方法，來替代傳統(tǒng)的離線校驗(yàn)方法。
用的模擬信號(hào)器檢測轉(zhuǎn)換器，上海水務(wù)系統(tǒng)開始摸索在線檢查和驗(yàn)證。傳感器檢查則以測試電極接液電阻，檢查勵(lì)磁線圈包括勵(lì)磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻，以及檢查轉(zhuǎn)換器輸出的勵(lì)磁電流，核對(duì)磁場強(qiáng)度等間接方法。有停流條件的管線，從預(yù)設(shè)在傳感器附近入孔進(jìn)入，檢查電極和襯里污穢、堆積狀況并清洗。
上海自來水公司和原水公司在電磁流量計(jì)制造廠配合下。并于 1997 1998年間起草了大口徑電磁流量儀在線校驗(yàn)方法》上海市公用事業(yè)管理局所屬企業(yè)試行。現(xiàn)在上海水務(wù)局正在此文件的基礎(chǔ)上制訂《電磁流量儀在線校驗(yàn)規(guī)范》地方行業(yè)性規(guī)范。同樣的概念在一些文獻(xiàn)中也提及到如東京都水道局和日本三菱化學(xué)工業(yè)的電磁流量計(jì)現(xiàn)場檢驗(yàn)方法。線電磁校驗(yàn)儀 GS9 電磁流量計(jì)在歐洲使用數(shù)量zui多，探索并積累了 300 余臺(tái)大口徑電磁流量計(jì)檢查經(jīng)驗(yàn)。其在線檢驗(yàn)技術(shù)也zui成熟，一些主要的電磁流量計(jì)制造商基于上述方法還開發(fā)出了的電磁流量計(jì)線檢測儀器，如 KROHNE GS9 線電磁流量計(jì)校驗(yàn)儀。該儀器作為一套全面檢測電磁流量計(jì)傳感器和轉(zhuǎn)換器的校驗(yàn)儀，其檢測的內(nèi)容包括了電極信號(hào)、模擬流量輸出的丈量、現(xiàn)場勵(lì)磁電流的丈量、電流和頻率輸出的丈量、線圈和電極電阻等，并對(duì)數(shù)據(jù)加以記錄，還可傳送到 PC 機(jī)。
檢驗(yàn)過程 GS9 使用方法十分簡單。數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在內(nèi)部的存儲(chǔ)器中（ 70 臺(tái)儀表）隨后可將數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。檢驗(yàn)儀自動(dòng)載入儀表的 GK 量程、口徑、勵(lì)磁電流、電流和頻率輸出的設(shè)置，只要根據(jù)電纜的標(biāo)識(shí)和流量計(jì)進(jìn)行連接（即插即用）然后啟動(dòng)自動(dòng)校驗(yàn)。并開始對(duì)勵(lì)磁電流進(jìn)行測量、檢測線圈和電極電阻（短路或者開路）檢驗(yàn)兩丈量電極信號(hào)和對(duì)轉(zhuǎn)換器電流、頻率輸出檢驗(yàn)。對(duì)轉(zhuǎn)換器的不同部件件給出 Pass 或 fail 診斷并存儲(chǔ)整個(gè)校驗(yàn)的過程。整個(gè)過程校驗(yàn)均經(jīng)自動(dòng)控制通過 RS232 通訊口將校驗(yàn)數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)。溯源性 GS9 直接可以溯源到 KROHNE zui的校驗(yàn)儀（ GS100 和（荷蘭計(jì)量測試研究院 NMI 傳感器校驗(yàn)的不確定度 0.03% GS9 丈量不確定度 0.09% 現(xiàn)場或儀表室通過 RS232 將 GS9 和 P電磁流量計(jì)C 相連,google優(yōu)化，完成上述在線檢驗(yàn)或診斷儀器的方法雖然不用將管線流量停流后再對(duì)流量計(jì)進(jìn)行檢測，但仍需要外界檢測設(shè)備的協(xié)助才干完成整個(gè)檢驗(yàn)過程。因此開發(fā)自帶診斷和檢驗(yàn)功能的流量計(jì)當(dāng)前流量計(jì)研發(fā)的趨勢。
電磁流量計(jì)應(yīng)用中有關(guān)問題探討
發(fā)布時(shí)間：2010-10-25 15:12:10 查看：28次 字體：【大中小】
電磁流量計(jì)應(yīng)用中有關(guān)問題探討
非軸對(duì)稱流動(dòng)引起的誤差流體在管內(nèi)流速為軸對(duì)稱分布時(shí)，且在均勻磁場中，流量計(jì)電極上所產(chǎn)生的電動(dòng)勢的大小與流體的流速分布無關(guān)，與流體的平均流速成正比，而非軸對(duì)稱流速分布時(shí)，即每個(gè)流動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于電極幾何位置的不同，對(duì)電極所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小也不同，愈靠近電極，速度大的質(zhì)點(diǎn)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大，因此，必須保證流體流速為軸對(duì)稱。如管內(nèi)流速為非軸對(duì)稱分布就會(huì)引起誤差。因而在選裝電磁流量計(jì)時(shí)要盡可能保證直管段的要求以減小其所引起的誤差。
二、流體電導(dǎo)率的問題
流體電導(dǎo)率的降低，將增加電極的輸出阻抗，并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起的負(fù)載效而產(chǎn)生誤差，因此，按如下所述原則，規(guī)定了電磁流量計(jì)應(yīng)用中流體的電導(dǎo)率的下限。
電極的輸出阻抗決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗的大小，而電極輸出阻抗，可認(rèn)為流體的電導(dǎo)率和電極大小所支配。
在理論分析時(shí)，將電極作為點(diǎn)電極，大小可以忽略，實(shí)際上，電極有一定大小，當(dāng)直徑為d的圓板電極與電導(dǎo)率為K的半無限展寬的流體接觸時(shí)，其展寬電阻為1/2Kd，因此，如果管道直徑Ｄ＞＞d，則電極的輸出阻抗為兩個(gè)展寬電阻之和，即等于1/Kd。
一般測量的流體電導(dǎo)率的下限為5?S/㎝～10?S/㎝，所以，若電極直徑為1㎝，則電極的輸出阻抗就為1/Kd=100kΩ～200kΩ，為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下，轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右。
三、電極襯里附著物的影響
在測量有附著沉淀物的流體時(shí)，電極表面將受污染，常常引起零點(diǎn)變動(dòng)，故必須注意。
零點(diǎn)變化和電極污染程度兩者的關(guān)系，要進(jìn)行定量分析比較困難，但可以說，電極直徑越小，所受的影響越少，在使用中，應(yīng)注意電極的清污，以防止附著。
在襯里上附著沉淀物時(shí)產(chǎn)生的誤差Δε，如果附著的厚度是一樣，則可由式：
Δε=1-2/[1+（Kω/Kf）+（1- Kω/Kf ）×（1-2t/D）2>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*，附著物的電導(dǎo)率較低時(shí)，上式也成立，但因?yàn)闀?huì)增加電極的輸出阻抗，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，使電極輸出偏低，造成負(fù)偏差。
在測量具有沉淀附著物的流體時(shí)，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。
綜上所述，在選用流量計(jì)特別是大口徑電磁流量計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮今后對(duì)傳感器的電極及襯里的維護(hù)問題。如選用上海光華·愛而美特儀器有限公司的刮刀電極或可更換式電極，或者在傳感器的上游或下游的適當(dāng)位置預(yù)置一個(gè)清洗用入孔，以便日后清洗傳感器。
四、信號(hào)傳輸電纜長度的問題
傳感器（即電極）與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場受安裝環(huán)境位置的限制，轉(zhuǎn)換器與傳感器的距離較遠(yuǎn)，這時(shí)要考慮連接電纜的zui大長度問題。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜的zui大長度又由電纜的分布電容和被測流體的電導(dǎo)率決定。
實(shí)際使用中，當(dāng)被測流體的電導(dǎo)率是在一定的范圍之間，因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的zui大長度。當(dāng)電纜長度超過zui大長度時(shí)，由電纜分布電容引起的負(fù)載效應(yīng)就成了問題。為防止這種情況發(fā)生，使用雙芯兩層屏蔽電纜，由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓，以形成屏蔽，即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在，但芯線與屏蔽是同電位，則兩者之間就無電流通過，也無電纜的負(fù)載效應(yīng)存在，因此可延長信號(hào)電纜zui大長度。另外，還可用特殊信號(hào)傳輸電纜延長轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的zui大長度。
五、勵(lì)磁的技術(shù)問題
勵(lì)磁技術(shù)是電磁流量計(jì)測量性能的關(guān)鍵技術(shù)之一，勵(lì)磁方式在實(shí)際應(yīng)用上可分成交流正弦波勵(lì)磁，非正弦波交流勵(lì)磁和直流勵(lì)磁方式。
交流正弦波勵(lì)磁，當(dāng)交流電源電壓（有時(shí)是頻率）不穩(wěn)時(shí)，磁場強(qiáng)度將有所改變，所以電極間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢也變動(dòng)，因而，必須從傳感器取出對(duì)應(yīng)于計(jì)算磁場強(qiáng)度的信號(hào)，作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。這種勵(lì)磁方式易引起零點(diǎn)變動(dòng)，而降低其測量精度。
非正弦波交流勵(lì)磁，是采用低于工業(yè)頻率的方波或三角波勵(lì)磁的方式，可以認(rèn)為產(chǎn)生恒定直流，周期性地改變極性的方式，因這種勵(lì)磁電源穩(wěn)定，故不必為除去磁場強(qiáng)度的變動(dòng)而進(jìn)行運(yùn)算。
交流勵(lì)磁方式的主要問題是感應(yīng)噪聲嚴(yán)重。
直流勵(lì)磁方式，則是在電極上的極化電位成了重要障礙。故一定值的直流勵(lì)磁方式僅適用于非電解質(zhì)（如液態(tài)金屬）液體的測量。
在測量自來水、源水等水溶液時(shí)，一般采用周期性間歇的直流勵(lì)磁方式。間歇周期應(yīng)選為交流電源周期的整數(shù)倍，可消除交流電源頻率的噪聲，排除了交流磁場的電渦流和直流磁場的極化干擾。
勵(lì)磁頻率降低，零點(diǎn)穩(wěn)定性可以提高，但儀表抗低頻*力減弱，響應(yīng)速度慢，如果勵(lì)磁頻率高，則抗低頻干擾的能力增強(qiáng)，但儀表的零點(diǎn)穩(wěn)定性降低。這一問題到二十世紀(jì)七十年代研究出了低頻矩形波（50Hz的1/2～1/32），解決了長期困擾電磁流量計(jì)的工頻干擾，提高了零點(diǎn)穩(wěn)定性和測量度；二十世紀(jì)八十年代又出現(xiàn)了三值低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)（有50Hz的1/8為周期，采用正弦規(guī)律變化的勵(lì)磁電流），具有更好的零點(diǎn)穩(wěn)定性，解決了干擾電勢的影響，但降低了響應(yīng)速度，并且在測量泥漿、紙漿等含固體顆粒和纖維流體及低導(dǎo)電率流體測量時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電噪聲（因流體摩擦電極，使電極表面氧化膜剝離后又形成所致），使輸出信號(hào)擺動(dòng)不穩(wěn)；二十世紀(jì)八十年代末又針對(duì)這些問題推出了雙頻矩形波勵(lì)磁方式，其勵(lì)磁波形由低頻（6.25Hz）矩形波和高頻（75Hz）矩形波疊加構(gòu)成，分別采樣與之相對(duì)應(yīng)的流量信號(hào),得到低頻和高頻特征的兩種信號(hào)經(jīng)過處理后可再現(xiàn)實(shí)際流量的信號(hào)值。因此這種技術(shù)既具有低頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性，又具有高頻矩形波勵(lì)磁技術(shù)對(duì)流體噪聲較強(qiáng)的抑制能力。
六、傳感器接地的問題
電磁流量計(jì)傳感器電極檢測的流量信號(hào)是毫伏級(jí)，且以傳感器內(nèi)流體的電位為基準(zhǔn)的，所以外來干擾對(duì)它的影響很大，因而，良好的接地很大程度上決定著流量計(jì)的測量準(zhǔn)確度。被測的流體本身作為電導(dǎo)體，必須排除其他不相關(guān)的電磁干擾。電極檢測出的電勢信號(hào)，不受外界寄生電勢的干擾。對(duì)傳感器應(yīng)有良好的單獨(dú)接地線，接地電阻小于10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時(shí)，傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán)。
七、結(jié)束語
今后隨著電子及計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，使電磁流量計(jì)擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，可以測量以往不能測量的一些流體；能進(jìn)行各種誤差補(bǔ)償，提高了測量準(zhǔn)確度；具有轉(zhuǎn)換線路異常、檢測部分異常、誤設(shè)定、空管、過限報(bào)警等自診斷功能；可通過手操器或計(jì)算機(jī)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，以調(diào)整電磁流量計(jì)的零點(diǎn)、量程變更、阻尼變更等。近年來，生產(chǎn)廠家推出了多種形式的電磁流量計(jì)以適應(yīng)不同性質(zhì)流體的測量。如：陶瓷襯里電磁流量計(jì)，無電極電磁流量計(jì)和采用多電極電磁流量
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電磁流量計(jì)使用注意事項(xiàng)及其對(duì)策六
發(fā)布時(shí)間：2010-10-25 15:12:05 查看：13次 字體：【大中小】
電磁流量計(jì)使用注意事項(xiàng)及其對(duì)策六
3忌“擾”及其防止對(duì)策
3.1忌“擾”
忌“擾”即避免形形式式外界寄生電勢及本身產(chǎn)生的干擾。
電磁流量計(jì)既然是按電磁感應(yīng)定律來工作的，而且其流量信號(hào)非常小，在滿量程時(shí)只有幾個(gè)毫伏，而在下限流量時(shí)，僅有數(shù)十微伏，因此極易受周圍的諸如電動(dòng)機(jī)、變壓器及一些電器設(shè)備等所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)和靜電的干擾。電磁流量計(jì)引入的干擾主要有同相干擾和正交干擾兩種。其來源有：
①周圍運(yùn)行中的電器設(shè)備在金屬管道上產(chǎn)生雜散電流（如管道上的電焊操作等），這些電流通過管道以及管道內(nèi)的流體影響電磁流量計(jì)；
②電磁流量計(jì)與電機(jī)、電器設(shè)備公共接地或接至上、下水管道上，使電力設(shè)備的漏電流通過公共地線引入電磁流量計(jì)；
③周圍電器設(shè)備的電磁場對(duì)信號(hào)傳輸線及電子線路的干擾；
④對(duì)于輸送腐蝕性介質(zhì)的絕緣管道或者具有絕緣內(nèi)襯的管道，由于流體在絕緣管道中流動(dòng)時(shí)與管壁磨擦?xí)a(chǎn)生靜電，它通過液體傳到電磁流量計(jì)測量電極再傳送至測量線路，干擾了流量信號(hào)；
⑤由電磁流量計(jì)本身的“變壓器效應(yīng)”所產(chǎn)生的正交干擾。流量信號(hào)從電極上引出，通過引線接到測量線路（轉(zhuǎn)換器），即從電極1→流體內(nèi)阻Rg→電極2→引線→轉(zhuǎn)換器輸入阻抗R1→引線→電極1形成一個(gè)回路，與流量計(jì)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的主磁通B交聯(lián)，象變壓器的一匝次級(jí)繞組，感應(yīng)出一個(gè)電勢信號(hào)，超前于流量信號(hào)90≠，這便是“變壓器效應(yīng)”正交干擾信號(hào)。這一效應(yīng)僅在交流勵(lì)磁的電磁流量計(jì)上表現(xiàn)出來。
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