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2017年污水流量计工作原理


文章日期:2018-01-14|阅读数:


  污水流量计测量原理是基于法拉第电磁感应定律。流量计的测量管是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管。两只电极沿管径方向穿通管壁固定在测量管上。其电极头与衬里内表面基本齐平。励磁线圈由双方波脉冲励磁时,将在与测量管轴线垂直的方向上产生一磁通量密度为B的工作磁场。此时,如果具有一定电导率的流体流经测量管。将切割磁力线感应出电动势E。电动势E正比于磁通量密度B,测量管内径d与平均流速v的乘积。电动势E(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器。转化器将流量信号放大处理后,可显示流体流量,并能输出脉冲,模拟电流等信号,用于流量的控制和调节。
 
  污水流量计的特点
 
  1、测量不受液体密度、粘度、压力和导电率变化的影响。
 
  2、测量管内无活动及阻流部件,无压损,不阻塞,可测量含有纤维、固体颗粒和悬浮物的液体。
 
  3、仪表反映灵敏,测量范围,流速0.3-10m/s,导电率5us/cm导电液体都可测量,量程范围可以任意选定。
 
  4、仪表采用了低频三态方波励磁技术、先进的小信号处理技术和软件技术,抗干扰性强、精度高、稳定可靠。
 
  5、仪表不受液体流动方向的影响,正反向安装均可测量,病安装方便,对直管段要求不高。
 
  6、仪表的耐冲性、耐振性良好。
 
  7、仪表不能测量气体及不导电液体。
 
  二、污水流量计技术参数:
 
  1、 流量测量范围及量程比: 1:20
 
  2、 流速范围:0.3 ~ 10 m/s
 
  3、 介质导电率:>5us/cm
 
  4、 测量精度:±0.5%  ±1.0%
 
  5、 显示方式:LCD显示
 
  6、 介质温度:0 ~ 70℃;0 ~ 120℃;0 ~ 180℃(可选)
 
  7、 压力:1.6MPa;2.5MPa;6.4MPa;16MPa;25MPa;42MPa
 
  8、 使用环境:环境温度:-20℃~+50℃ 相对湿度:5%~90%
 
  9、 空管自动报警
 
  10、机械振动频率:≤55Hz  振幅:≤0.15mm
 
  11、平均无故障工作时间:MTBF=30000h
 
  12、防护等级:IP67或IP65;防爆等级:Exmo Ⅱ T6
 
  14、衬里材料:聚氨酯橡胶、氯丁橡胶;聚四氟乙烯;F46衬里。
 
  15、电极材料:不锈钢、316L,HB;HC;特殊材料(如:钛、钽、铂等稀有金属材料。)
 
  16、供电电源:85~265VAC或18~36VDC;额定功率:小于10W
 
  就流量计自身而言,克服波动(不论是外部还是内部原因所致)的常用而有效的措施是加装阻尼器。阻尼器一般分为机械式和电(磁)式,显然对浮子流量计应首先考虑选用前者。
 
  按阻尼介质不同又分为液体阻尼器和气体阻尼器。
 
  由于本应用对象中已产生和存在着气体且浮子波动幅度不十分剧烈,所以可采用活塞式气体阻尼器。另外,就阻尼器的结构位置而言可置于传感器上也可置于转换器上,但由于后者须对转换器内部结构做相当大的改动,工作量、试验量都很大。因此,确定选用前者,参见图1。应当说明,带有液体阻尼器的浮子流量计已有过设计和应用的报道,但尚无采用气体阻尼器的金属管浮子流量计信息。
 
  阻尼器的设计
 
  设计阻尼器必须了解和确定下列数据:
 
  波动幅度与频率:经在现场几小时观测统计未装阻尼器的流量计的波动幅度约为15%~25%,(士7.5%~士12%);频率约为180~350次/min。
 
  (1)要求阻尼效果:波动幅度应不大于士2%;频率约不大于50~90次/min。当然,由于没有适当的仪器进行定量检测,所以阻尼的***终效果是否达到预期目标,一定程度上还应通过实际应用由现场技术和操作人员判断和认定。
 
  (2)依照上述实际工况和阻尼目标,兼顾该浮子流量计结构尺寸、钛材管料规格等,求出阻尼系数之后,初步确定阻尼器结构及尺寸,如图2所示。而决定阻尼效果的阻尼室与阻尼体之间间隙的***佳尺寸必须经现场试验后才能确定。
 
  试验室试验验证
 
  为了初步验证这一阻尼器的效果,以阻尼管内径实测尺寸为准,精制了4组不同外径尺寸的阻尼头,使两者的配合间隙分别为0.8mm、0.6mm、0.4mm和0.2mm,分次装入特殊设计的浮子流量计进行试验。为造成浮子跳动并尽量少对水流量装置做较大变动,试验系统如图3所示。
 
  浮子的跳动由紧靠弯头的球阀快开、快关与水流经弯头的急剧流场变化造成,实际跳动情况借助于流量计的指针、度盘观察,也可由转换器的输出电流信号借助指针式电流表观测。
 
  试验时金属管浮子流量计上端自然存有空气做为阻尼介质。试验方法是:初始流量置于约50%***大流量处,这时指针仍略有摆动但有满意读数(系流场不稳所致,可视为稳定),然后迅速开启(或关闭)球阀,使指针约达80%(或20%)***大流量处并记下时间,等待指针虽摆动仍有可满意读数为止,再记下时间,即可得知阻尼时间。经多次试验统计结果大致如表1所示:
 
  间隙(mm)0.80.60.40.2
 
  阻尼时间(s)5~64~52~43~5
 
  从上述试验结果可以看出后两组间隙的阻尼器效果较好。但必竟现场实际工况与试验室条件有较大差别,因此还必须进行现场试验。


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