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電磁流量計問題處理
發佈時間:2021-07-15 01:01:11

     電磁流量計在應用中遇到的常見問題及處理方式:非正弦波交流勵磁,是採用低於工業頻率的方波或三角波勵磁的方式,交流正弦波勵磁,當交流電源電壓(有時是頻率)不穩時,磁場強度將有所改變,所以電極間產生的感應電動勢也變動,因而,必須從傳感器取出對應於計算磁場強度的信號,作為標準信號。這種勵磁方式易引起零點變動,而降低其測量精度。 可以認為產生恆定直流,週期性地改變極性的方式,因這種勵磁電源穩定,故不必為除去磁場強度的變動而進行。

    將超聲波發生器產生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上,陰離子的吸附與電極電位有密切關係,吸附主要發生在比零電荷電位更正的電位範圍,即帶異號電荷的電極表面。在同號電荷的電極表面上,當剩餘電荷密度稍大時,靜電斥力大於吸附作用力,陰離子很快就脫附了,這就是電化學清洗的原理。使超聲波的能量集中在電極與介質接觸面上,從而利用超聲波的能力將污垢擊碎,達到清洗的目的。機械清除法是通過在電極上安裝特殊的機械結構來實現電極清除。目前有兩種形式:


    一種是採用機械刮除器。用不鏽鋼製成一把帶有細軸的刮刀,通過空心電極把刮刀引出,細軸和空心電極之間採用機械密封以防止介質外流,於是組成了機械刮除器。當從外面轉動細軸時候,刮刀緊貼電平面轉動,刮除污垢。這種刮除器可以手動,也可以用馬達驅動細軸自動刮除

另一種是在管狀電極中,裝上清除污垢用的鋼絲刷,軸裹在密封的“O”形圈里,以防止流體洩露。金屬電極在電解質流體中存在電化學現象。根據電化學原理,電極與流體存在界面電場,電極與流體的界面是電極/流體相間存在的雙電層所引起的。對於電極與流體界面電場的研究發現物質的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現象,而且發現大多數無機陰離子是表面活性物質,具有典型的離子吸附規律,而無機陽離子的表面活性很小。因此電化學清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。

 

      非軸對稱流動引起的誤差 這種方法使用交流高壓電定期加到電極和介質之間,一般加30~100V。由於電極被附著,其表面接觸電阻變大,所加電壓幾乎集中在附著物上,高電壓會將附著物擊穿,然後被流體衝走。總安全出發,使用電擊穿法必須是在流量計中斷丈量、傳感器與轉換器間信號線斷開、停電情況下將交流高壓電直接在傳感器信號輸出端子上進行清洗。

     電磁流量計流體在管內流速為軸對稱分布時,且在均勻磁場中,流量計電極上所產生的電動勢的大小與流體的流速分布無關,與流體的平均流速成正比,而非軸對稱流速分布時,即每個流動質點相對於電極幾何位置的不同,對電極所產生的感應電動勢的大小也不同,愈靠近電極,速度大的質點所產生的感應電動勢越大,因此,必須保證流體流速為軸對稱。如管內流速為非軸對稱分布就會引起誤差。因而在選裝電磁流量計時要盡可能保證直管段的要求以減小其所引起的誤差。 

 流體電導率的問題 

流體電導率的降低,將增加電極的輸出阻抗,並且由轉換器輸入阻抗引起的負載效而產生誤差,因此,按如下所述原則,規定了電磁流量計應用中流體的電導率的下限。 

電極的輸出阻抗決定了轉換器所需的輸入阻抗的大小,而電極輸出阻抗,可認為流體的電導率和電極大小所支配。 

 電極襯里附著物的影響 

在測量有附著沈澱物的流體時,電極表面將受污染,常常引起零點變動,故必須注意。 

零點變化和電極污染程度兩者的關係,要進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,應注意電極的清污,以防止附著。 

在測量具有沈澱附著物的流體時,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沈澱的襯裡外,還應增其流速。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,並且使所測流量值不穩定,而引入誤差。 

 信號傳輸電纜長度的問題 

傳感器(即電極)與轉換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現場受安裝環境位置的限制,轉換器與傳感器的距離較遠,這時要考慮連接電纜的大長度問題。傳感器與轉換器之間的連接電纜的大長度又由電纜的分布電容和被測流體的電導率決定。 

實際使用中,當被測流體的電導率是在一定的範圍之間,因此就決定了電極與轉換器之間電纜的大長度。當電纜長度超過大長度時,由電纜分布電容引起的負載效應就成了問題。為防止這種情況發生,使用雙芯兩層屏蔽電纜,由轉換器提供低阻抗電壓源使內側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,也無電纜的負載效應存在,因此可延長信號電纜大長度。另外,還可用特殊信號傳輸電纜延長轉換器與傳感器之間的大長度。 

電磁流量計測量性能的關鍵技術之一,勵磁方式在實際應用上可分成 交流正弦波勵磁,非正弦波交流勵磁和直流勵磁方式。 



 

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