隨著(zhù)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域大規模的產(chǎn)業(yè)升級，許多落后的產(chǎn)能與設備紛紛下馬或是改造，這給諸如進(jìn)水管道流量計這種先進(jìn)的儀表普遍性地推廣與使用創(chuàng )造了契機，進(jìn)水管道流量計測量的介質(zhì)范圍非常廣泛，只要具有一定的介電常數的液體，都可以用進(jìn)水管道流量計來(lái)測量。并且因為其測量管內無(wú)任何阻流件，可以?xún)纫r防腐材料，測量腐蝕性液體更是不在話(huà)下，更可以測量正向和反向流量。適應性可以說(shuō)是非常好。凱銘儀表作為進(jìn)水管道流量計的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，在流量計的安裝使用，維護方面積累了大量的寶貴經(jīng)驗，本文即為關(guān)于進(jìn)水管道流量計的原理，選型，安裝與接線(xiàn)方式與各位朋友作一個(gè)交流。
進(jìn)水管道流量計的工作原理
進(jìn)水管道流量計主要由信號轉換器與傳感器構成，其原理是基于法拉利電磁感應定律，在傳感器中與被測管軸線(xiàn)垂直方向安裝一對檢測電極，當流量計接入液態(tài)介質(zhì)管道，導電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側運動(dòng)時(shí)，導電液體作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)而產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，此感應電動(dòng)勢由檢測電極測出，其理論數值為：
E=kVBd
式中：E為感應電動(dòng)勢；k為調整系數，因儀表構造而異；V為被測液體平均流速；B為磁感應強度；d為被測管內徑。測量流量時(shí)，流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)，導電性流體的流動(dòng)感應出一個(gè)與平均流速成正比的電勢。其感應電壓信號通過(guò)兩個(gè)電極檢出，并通過(guò)電纜傳送至轉換器，經(jīng)過(guò)信號處理及相關(guān)運算后，將累計流量和瞬時(shí)流量顯示在轉換器的顯示屏上。
進(jìn)水管道流量計是基于法拉第電磁感應原理研制出的一種測量導電液體體積流量的儀表，根據法拉第電磁感應定律，導電體在磁場(chǎng)中作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，導體中產(chǎn)生感應電壓，該電動(dòng)勢的大小與導體在磁場(chǎng)中做垂直于磁場(chǎng)運動(dòng)的速度成正比，由此再根據管徑，介質(zhì)的不同，轉換成流量。
進(jìn)水管道流量計無(wú)節流部件，因此壓力損失小，該儀表測量流體流量時(shí)，不受流體溫度、壓力、密度、粘度及流體組份的影響，適合于對有懸浮物固體粒子的污水、煤漿的測量，特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量。
選型與使用時(shí)應注意：進(jìn)水管道流量計所測液體應具有測量所需的電導率，并要求電導率分布大體上均勻，不能用于測量電導率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。進(jìn)水管道流量計的測量精度是建立在液體充滿(mǎn)管道的情形下，目前在管道中有空氣的情況下測量問(wèn)題尚未得到很好解決，因此進(jìn)水管道流量計不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。同時(shí)應注意不同溫度及腐蝕性介質(zhì)應選用不同內襯材料和電極材料。進(jìn)水管道流量計雖可以在任意管道上安裝，但進(jìn)水管道流量計測量電極的軸線(xiàn)必須保持水平方向，且與管道中心線(xiàn)互相垂直。為避免在管內無(wú)液體時(shí)出現指針不在零位的錯覺(jué)，進(jìn)水管道流量計的變送器應安裝于任何時(shí)候均充滿(mǎn)液體的地方，同時(shí)，該流量計的信號較為微弱，因而在使用時(shí)應注意外來(lái)干擾對其測量精度和影響，變送器應安裝于遠離一切磁源的地方，不允許有振動(dòng)。
進(jìn)水管道流量計對安裝前后直管道有要求，只不過(guò)比其它類(lèi)流量計要求要低一些，但最關(guān)健一點(diǎn)要滿(mǎn)足：就是滿(mǎn)管。不滿(mǎn)管的情況下容易引起流量計亂跳。
進(jìn)水管道流量計的測量范圍是有限制的，許多用戶(hù)定表時(shí)，常常把它和水表相比較，以為可以測量很低的流速，其實(shí)定貨時(shí)不能按原先管道口徑來(lái)定貨，最好按實(shí)際流量來(lái)定儀表的口徑。進(jìn)水管道流量計也有防護等級，如果用戶(hù)對儀表安裝環(huán)境有要求，安裝地點(diǎn)在地下陰井或其它一些潮濕的地方，建議用戶(hù)選用分體式的，以免選錯對儀表造成損害。進(jìn)水管道流量計可以測腐蝕性液體，但初期用戶(hù)要正確辯明介質(zhì)以及其屬性，以免選型時(shí)在電極材料的選擇上發(fā)生錯誤，導致傳感器在后期使用過(guò)程中報廢，給用戶(hù)帶來(lái)不便和經(jīng)濟上的損失。
進(jìn)水管道流量計雖說(shuō)可靠性比較好，通常情況下不會(huì )損壞，但由于其原理決定，傳感器電極表面一直和液體接觸，時(shí)間久了，電極表面比較容易受污染。所以進(jìn)水管道流量計在通常使用情況下，用戶(hù)有條件拆的話(huà)，建議一年到一年半之間拆出來(lái)清洗一次電極，以保證流量計整機的測量精度。任何儀器儀表都是需要保養的，進(jìn)水管道流量計也不例外。
隨著(zhù)工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，對儀器儀表的需求增加，儀器儀表行業(yè)不斷的發(fā)展，進(jìn)水管道流量計的用途也越來(lái)越廣泛，能夠適應不同行業(yè)的需求，石油，化工，污水治理等等?，F在的國產(chǎn)進(jìn)水管道流量計質(zhì)量上完全可以媲美國外同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品，功能性、穩定性、精準性越來(lái)越高。進(jìn)水管道流量計用于對復雜的工業(yè)管道系統進(jìn)行流體監測，對系統的原料及成品情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監控、為系統的自動(dòng)化控制提供依據等等。
由于進(jìn)水管道流量計分布分散，運行環(huán)境較為復雜，其安裝工藝極可能影響其運行工況和發(fā)生故障的機率，從而影響整個(gè)儀表控制系統的運行。故對進(jìn)水管道流量計原理的分析、安裝工藝的研究，以及調試技術(shù)的不斷總結和更新十分必要。
進(jìn)水管道流量計的選型
(1)口徑選擇。選擇進(jìn)水管道流量計時(shí)一般通過(guò)流體的性質(zhì)、流速等因素來(lái)確定其選用口徑。一般而言，當管道流速在0.5～1.5m/s為經(jīng)濟流速，若流體介質(zhì)對側壁磨損性較小，建議長(cháng)期流速大于3m/s，但應小于7m/s，此時(shí)可選取小于管徑的流量計。
(2)內襯材料選擇。進(jìn)水管道流量計主要用于測量流體物質(zhì)的流量，而根據被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結性等特點(diǎn)，應選擇不同內襯材料的流量計。進(jìn)水管道流量計所用的內襯材料及其特點(diǎn)：
·天然橡膠，其耐溫范圍為-10℃～70℃，耐磨損、絕緣性能好，耐腐蝕性能一般。
·氯丁橡膠，較天然橡膠具有更好的彈性，也更耐磨，但耐寒性較差。
· 聚氨脂橡膠， 適用溫度較天然橡膠更低， 可達-25℃。
·丁晴橡膠，較天然橡膠更耐高溫，更耐磨，彈性較差，但耐油性能相當好。
·聚四氟乙烯，是塑料的一種，它耐酸、堿性能極好，但對部分液態(tài)氟、氧、臭氧等非常態(tài)物質(zhì)的腐蝕及負壓等抵抗力較差，耐磨損性能也較差。
(3)電極材料的選擇。進(jìn)水管道流量計的電極裝于其管道內壁，與被測物質(zhì)直接接觸，故應根據被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電極的材料包括：鈦(Ti)，耐強酸性；鉭(Ta)，測量精度高；鉑-銥(Pt-Yi)合金，耐腐蝕能力強；哈氏合金C(HC)，可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測量；316L，耐腐蝕能力一般，但價(jià)格低廉。在選擇進(jìn)水管道流量計時(shí)，應根據測量的精密度要求、被測物腐蝕性、價(jià)格承受能力來(lái)進(jìn)行電極材料的選取。
(4)其它參數的選擇。進(jìn)水管道流量計的選擇還應考慮防護等級、連接法蘭及電纜等因素。進(jìn)水管道流量計的連接法蘭選擇應根據管道確定，特別對于腐蝕性流體管道，不允許隨意對管道進(jìn)行現場(chǎng)加工焊接，應慎重選擇?！?br /> 進(jìn)水管道流量計的安裝
(1)安裝準備工作。進(jìn)水管道流量計安裝前，應仔細核對其參數，主要核對其口徑、內襯、電極等參數是否符合設計要求，有集中BA控制的應確認其與控制系統的匹配性。在安裝前，應對已安裝好的管道進(jìn)行防腐處理，法蘭接口處應清理干凈，在確認被測物質(zhì)流向之后，按流量計上所標定的方向準備安裝。
(2)安裝方位的選取。由于進(jìn)水管道流量計安裝于流體管道上，其測量數據的準確性與其內部液態(tài)物質(zhì)的充滿(mǎn)度有關(guān)，故在選取安裝位置時(shí)，應注意以下幾點(diǎn)：
·流量計不得安裝在泵的抽吸側，
·開(kāi)口排放的管道，流量計應裝在可存儲液體的底段，以免倒吸空氣影響測量精度，
·進(jìn)水管道流量計附近需裝閥門(mén)時(shí)，閥門(mén)應裝于流量計的下游；
·管道落差較大時(shí)，需在流量計的下游設置上彎及排所閥；
·安裝進(jìn)水管道流量計時(shí)，應充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性，予以避免。
(3)進(jìn)水管道流量計安裝及接地。進(jìn)水管道流量計的安裝方式一般為法蘭式，利用與其匹配的法蘭即可連接管道。在安裝前應確保管道的吹掃、試壓等工作已完成。由于進(jìn)水管道流量計的測量感應電流很小，電壓較低，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時(shí)應進(jìn)行可靠的接地連(跨)接。金屬管道進(jìn)水管道流量計接地連(跨)接方法，帶陰極保護的進(jìn)水管道流量計重復接地連接方法?！?br /> 進(jìn)水管道流量計接線(xiàn)
(1)接線(xiàn)。在進(jìn)水管道流量計接線(xiàn)前，應確認其安裝方位、方向準確無(wú)誤，并進(jìn)行現場(chǎng)清掃，無(wú)積塵后方可接線(xiàn)。進(jìn)水管道流量計的接線(xiàn)包括電源線(xiàn)、輸入/輸出信號線(xiàn)、傳感信號線(xiàn)和工作接地線(xiàn)的連接。
(2)輸入/輸出信號。大部分進(jìn)水管道流量計均可通過(guò)外帶的PLC進(jìn)行編程、檢測，也可通過(guò)通信總線(xiàn)接受主控制系統的輸入指令，故進(jìn)水管道流量計設置了信號輸入接點(diǎn)、測量值臨界報警指令等接入點(diǎn)。輸出信號可通過(guò)模擬點(diǎn)接出，也可與輸出信號組合通過(guò)RS-232通信接口實(shí)現與PC的聯(lián)機。
(3)傳感器連線(xiàn)。若流量計與傳感器為分體式安裝，流量計與傳感器之間還需進(jìn)行連線(xiàn)，用于將傳感電流通過(guò)流量計的測量終端(實(shí)際上是磁極與電壓測量單元)，用以測量各被測參數。
(4)接地線(xiàn)。由于進(jìn)水管道流量計的工作電流較小，極易受外界電場(chǎng)變化的干擾，所以其電源、信號線(xiàn)均須配套接地線(xiàn)，以確保測量數據的準確，消除測量過(guò)程中數據的頻繁振蕩。
進(jìn)水管道流量計調試
(1)調試前檢查及準備。進(jìn)水管道流量計在調試前，應對管道及流量計進(jìn)行徹底檢查，包括管道雜物等清理，油性介質(zhì)管道還需進(jìn)行干燥處理。調試前的檢查還包括電氣線(xiàn)路的檢查，首先應對線(xiàn)路的接地進(jìn)行檢測，確保接地可靠后方可進(jìn)行其它線(xiàn)路的測試檢查，以免造成線(xiàn)路容性效應，儲存電量，或是測量電源對儀器產(chǎn)生破壞作用。另外，還需進(jìn)行絕緣電阻及接地電阻測試。
(2)通水調試。無(wú)論是測量水性介質(zhì)、混懸液體，還是測量油性介質(zhì)的儀表，在正式調試前，均應模擬實(shí)際測量介質(zhì)的溫度、壓力、流速等條件進(jìn)行通水調試。若在通水試驗過(guò)程中發(fā)生異常，或是參數缺失，應對儀表進(jìn)行單體檢測或送出產(chǎn)單位進(jìn)行校驗。
(3)系統調試。進(jìn)水管道流量計在進(jìn)行完單項功能通水測試，控制主機各項預備調試完成后，可進(jìn)行系統調試。油性介質(zhì)管道需進(jìn)行干燥后方可通入被測介質(zhì)進(jìn)行系統運轉。系統調試時(shí)，主機系統應預先對各個(gè)測量點(diǎn)進(jìn)行編碼掃描，確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進(jìn)行功能性調試。功能性調試時(shí)，由主機系統對各儀表分別進(jìn)行參數的讀取，臨界值報警試驗等，然后進(jìn)行控制數據的寫(xiě)入。逐一進(jìn)行調試，并將相關(guān)數據發(fā)送到相關(guān)上機位進(jìn)行分析。主機在系統各儀表調試完成后，可進(jìn)行儀表終端單體PLC編程調試。PLC編程調試對儀表調試具有重要意義，它可在不影響主機工作狀態(tài)的情況下，對單個(gè)儀表進(jìn)行數據讀取、參數寫(xiě)入和調整?，F代PLC技術(shù)的發(fā)展，使其在電磁儀表調控中的應用顯得更加方便，大部分的進(jìn)水管道流量計均可選購與其產(chǎn)品相配套的PLC編程控制器，通過(guò)專(zhuān)門(mén)的接口，可進(jìn)行單個(gè)儀表的調試。調試完成后，應在連續的工況條件下進(jìn)行24小時(shí)的不間斷測量，觀(guān)察其測量數據的穩定性、可靠性，并結合其它測量方式進(jìn)行校對，直至系統各電磁儀表均能按設計要求運行，方可進(jìn)行系統預驗收。通過(guò)進(jìn)水管道流量計在工業(yè)管道控制系統的應用，在儀表的選型、安裝工藝的調整、試驗等方面進(jìn)行總結，為提高工業(yè)管道控制系統中電磁儀表安裝、調試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，為工業(yè)管道控制系統更高程度的集成化、自動(dòng)化提供了實(shí)踐經(jīng)驗。

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