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攪拌器葉片對一體管道式電磁流量計流量測量精度的影響

發布時間:2020-12-22 ??點擊次數:

一、 一體管道式電磁流量計原理及目前應用現狀
科學技術的發展也直接推動了測量技術的飛速發展,各種新型的測量儀表應運而生,一體管道式電磁流量計就是其有代表性的一類測量儀表,由于其自已的結構特點,一體管道式電磁流量計在測量液體;特別是污水、泥漿等成份比較復雜的流體上有著獨特的優勢,因此被廣泛應用在化工、電力、醫藥等行業。應用的前提是被測液體必須是導體,它具有可靠性高、應有范圍廣、無壓損、精度高等優點。
一體管道式電磁流量計是一種根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表,管道內的勵磁線圈產生磁場,被測介質流過管道做切割磁力線,在兩個檢測電極上產生感應電勢,其大小正比于流體的運動速度。測量管道通過不導電的內襯(橡膠,特氟隆等)實現與流體和測量電極的電磁隔離。其電壓信號轉轉換器處理后,再經微處理器處理后,輸出與流量成線性關系的信號,供后位儀表供記錄、調節和控制使用,也可與上位機通訊(RS485)
二、一體管道式電磁流量計測量精度
不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導率變化的影響,傳感器感應電壓信號與平均流速呈線性關系,因此測量精度高,一般為1%。
三、一體管道式電磁流量計的特點
沒有可動部件和凸出于流體中的零件,具有很高的可靠性,用來測各種酸、堿、鹽溶液,礦漿、糖漿、污水、啤酒、麥汁、等導電流體的流量等各種懸浮物、氣化汽和粘性物質的流量。另外由于其密封性能好,還可用于自來水和地下水道系統。
四、一體管道式電磁流量計的優點
測量管道內無阻流件,因此沒有附加的壓力損失;測量管道內無可動部件,因此傳感器壽命極長。傳感器部分只有內襯和電極與被測液體接觸,只要合理選擇電極和內襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
五、攪拌葉片對流量測量的影響
一體管道式電磁流量計示值以固定的頻率上、下跳動,我廠一段工藝流程如下圖所示:
母液經一體管道式電磁流量計從前一設備送向母液罐,儀表投運后,流量示值以固定頻率上、下跳動。DCS顯示屏上顯示的瞬時流量歷史曲線成一根很寬的帶子,現場檢查前后直管段長度及接地等安裝條件均符合要求,尚未查出原因。
一次偶然的機會,母液罐內的攪拌器停止運轉,發現流量示值自己恢復穩定,向操作者調查工藝操作上有何變化,才知母液罐內的攪拌器停止轉動,進一步調查發現,此攪拌器是側壁安裝,而且其位置距安裝流量計的進料管口僅一米左右,很明顯攪拌器槳葉以固定周期翻起波浪,使得進料口處的阻力周期變化管內流速脈動。一體管道式電磁流量計出口端到容器壁的距離L太近,大約1.5米,使流量計出口流速不穩,流量計示值產生有規則的搖擺。然后將一體管道式電磁流量計從A位置改到B位置,遠離原安裝位置10米,流量計示值穩定。
六、示值脈動的危害
如上述流量脈動對儀表積算總量影響不大,因為攪拌器槳葉引起脈動頻率較低,其數值遠遠低于所選一體管道式電磁流量計的激勵頻率,所以盡管流量示值大幅度周期擺動,但其準確度并無明顯變化,其影響僅僅是示值難以讀數和DCS中趨勢取現無法制作。
七、脈動幅度過大時如何處理
脈動劉德平均值如果離標尺上線不遠,則脈動峰值很容易超過上限而進入飽和區,導致儀表示值偏低,這時就須啟用一體管道式電磁流量計的脈動流測量功能。具有脈動流測量能力的一體管道式電磁流量計,當它選用較高的激勵頻率時,能對脈動流做出快速響應,因此能對脈動流量進行測量,常用來測量往復泵。隔膜泵等的出口流量。
能用于脈動流測量的一體管道式電磁流量計,通常在下列3個方面須作特殊設計,并在投運時作適當的調試,即激勵頻率可調,流量計的模擬信號處理部分應防止脈動峰值到來時進入飽和狀態,為了讀出流量平均值,應對現實部分做平滑處理。
1、 激勵頻率的決定
一體管道式電磁流量計為例,該儀表的技術資料提出,當脈動頻率低于1.33時,可以采用穩定流時的激勵頻率;當脈動頻率為1.33------3.33時激勵頻率應取25Hz,顯然,激勵頻率要求雖然不很嚴格,但是必須與脈動頻率相適應,太高和太低都是不利的。
2、 流量信號輸入通道飽和問題
脈動流的脈動幅值有時高的出奇,如果峰值出現時儀表的流量信號輸入通道進入飽和狀態,就如同峰值被消除,必將導致儀表示值偏低。
一體管道式電磁流量計流量信號輸入通道的設計分兩檔,其中測量穩定流時,A/D轉換器只允許輸入滿量程信號的150%,而測量脈動流流量時,允許輸入滿量程信號的1000%。因此,在測量脈動流流量時,編寫菜單應指定流動類型為“PULSATING(脈動流)而不是”STEADY”(定常流)。
3、 時間常數的選擇
由于一體管道式電磁流量計的測量部分能快速響應脈動流流量的變化,忠實地反映實際流量,但是顯示部分如果也如實地顯示流量值,勢必導致顯示值上、下大幅度跳動,難以讀數,所以顯示應取一段時間內的平均值,其實現方法通常是串入一階慣性環節,選定合適的時間常數后,儀表就能穩定顯示。但若時間常數選的太大,則在平均流量變化時,顯示部分應遲鈍,為觀察者帶來錯覺。 儀表資料提出了計算時間常數t(s)的經驗公式:t(s)=1000/N   N-----每分鐘脈動次數。

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