插入式電磁流量計應用在礦井水處理

為了減少污染，節水減排，必須對生活用水、工業用水、循環水以及排放的污水進行嚴格的計量和控制。流量的測量在水資源實行總量控制、定額管理和石油化工生產及過程控制中占有重要地位。煤化工廠區循環水主要供水廠，該廠供水裝置的運行正常與否對全廠的生產及環保至關重要。污水處理能力和處理質量是該供水裝置的重要指標，若處理能力低則不能滿足全廠的用水要求，若處理質量低則不能滿足排放要求。考察礦井水的出水能力和經濟效益主要考慮3個流量指標，即礦井水流入量、澄清水流出量和污泥流出量。考慮到性價比等因素，筆者在Φ250mm以上的管道上選用插入式電磁流量計，并進行帶壓安裝，經近5個月運行試驗，流量計應用效果良好，流量計量比較準確。

　　1技術分析

　　1．1工作原理

　　插入式電磁流量計工作原理是基于法拉第電磁感應定律，測量流量時，液體流過垂直于流動方向的磁場，感應出一個與平均流速（體積流量）成正比的電壓。其感應電壓信號通過2個與液體直接接觸的電極檢出，并通過電纜傳送至智能變送器，智能變送器根據電勢的大小和電磁流量數學模型進行運算，轉換成流量信號（包括瞬時量和累計量）進行現場顯示，再將流量標準的4—20 MA、1～5VDC信號輸出到流量二次儀表或DCS。

　　1．2組成

　　插人式電磁流量計主要由傳感器、智能變送器和電纜組成。（1）傳感器由電極和勵磁線罔組成，其作用是根據導電介質（流體）流過勵磁線圈的速度不同在電極上產生相應的感應電勢（5—60 mV）。（2）智能變送器的作用是將傳感器的感應電勢信號放大，再根據電勢流量數學模型和公式進行計算，得出流量結果和標準流量信號。各種流量參數的調整和標定參數的設置在智能變送器上進行。（3）通訊電纜的作用是傳感器向智能變送器傳送毫伏電勢信號，智能變送器向勵磁線圈提供振蕩電壓。由于電勢信號是5—60 mV的弱信號，勵磁信號是高頻低幅值的振蕩信號，所以電纜要充分考慮屏蔽性和抗干擾性。電纜的長度和截面積成正比，和介質的電導成正比，導電特性越強傳送距離越遠，一般傳送距離為20一500 m。

　　1．3安裝要求

　　1．3．1保證足夠直管段

　　流體在方向、管徑以及閥門開度變化時，會產生渦流和流場畸變，這樣會對傳感器電極的測量產生影響，從而影響儀表的精度。所以要盡可能地離開彎管、手閥、調節閥等部件一定距離，直管段的具體要求見表l。表中，D表示管道通徑，L表示傳感器到閥門或彎頭等部件的距離。

　　1．3．2保證流體與傳感器磁場的垂直度

　　在管道開孔安裝取壓短管時，焊接取壓短管應注意垂直方向，要求焊接后短管軸線與管道軸線夾角為90。，且法蘭短管連接的延長線垂直通過管道橫截面的圓心，這樣能保證流體與磁場垂直，見圖1。

　　1．3．3盡量避免干擾源

　　為了保障測量精度，傳感器應避免在容易產生真空、氣體、渦流等地方安裝。傳感器與智能變送器之間的通訊電纜要避開電動機等強電設備。建議安裝在圖2一圖5所示位置。