在空調(diào)試驗(yàn)室中,測(cè)量水機(jī)的水側(cè)制冷量(或制熱量)時(shí),通常是測(cè)量樣機(jī)的進(jìn)、出水溫度以及水流量,進(jìn)而算出制冷量(或制熱量)。而此處測(cè)量水流量,基本都是用電磁流量計(jì)來測(cè)量。
下面我們介紹一下電磁流量計(jì)的相關(guān)知識(shí)。
一、電磁流量計(jì)適用范圍
電磁流量計(jì)適用測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電液體的體積流量,如潔凈水、污水、各種酸堿鹽溶液等。
選用電磁流量計(jì)測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的,因此不導(dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙銅等物質(zhì)不能選用電磁流量計(jì)測(cè)量流量。
二、電磁流量計(jì)工作原理
電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)原理定律:導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),其感應(yīng)電熱E為:
式中:
k--------儀表常數(shù)
B--------磁感應(yīng)強(qiáng)度
V--------測(cè)量管道截面內(nèi)的平均流速
D--------測(cè)量管道截面的內(nèi)徑
測(cè)量流量時(shí),導(dǎo)電性液體以速度V流過垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng),導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速成正比的電壓,其感應(yīng)電壓信號(hào)通過二個(gè)或二個(gè)以上與液體直接接觸的電極檢出,并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器通過智能化處理,LCD顯示或轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4-20mA輸出。
因?yàn)殡姶帕髁坑?jì)測(cè)量的是微弱電勢(shì),需要排除所有外界干擾才能準(zhǔn)確精確測(cè)量,因此良好的接地是保障電磁流量計(jì)穩(wěn)定工作的必要條件。通常接地是由接地環(huán)或傳感器內(nèi)的參考電極和管路系統(tǒng)的接地連接來實(shí)現(xiàn)。電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)原理定律:導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),利用運(yùn)算放大器測(cè)量電磁線圈感應(yīng)到的微弱電壓信號(hào)。所以保持測(cè)量介質(zhì)與傳感器等電勢(shì)。MAG6000電磁流量計(jì)等電勢(shì)要求:
三、如何正確選用電磁流量計(jì)
1、收集數(shù)據(jù):
(1)被測(cè)流體種類;(2)最大流量、最小流量;(3)最高工作壓力;(4)最高溫度、最低溫度。
2、被測(cè)流體必須具備一定的導(dǎo)電性,導(dǎo)電率≥5μS/cm。
3、最大流量和最小流量,必須符合下表中的數(shù)值
4、實(shí)際工作壓力必須小于流量計(jì)的額定工作壓力。
5、最高工作溫度和最低工作溫度必須符合流量計(jì)規(guī)定的溫度要求。
6、盡量避免流量計(jì)處有負(fù)壓存在。如傳感器內(nèi)襯選用不當(dāng),負(fù)壓會(huì)導(dǎo)致內(nèi)襯變形導(dǎo)致泄漏。
7、可以根據(jù)上表中的流量選擇相應(yīng)的電磁流量計(jì),若所選的電磁流量計(jì)的內(nèi)徑小于工藝管道的內(nèi)徑,應(yīng)進(jìn)行縮管。一般為了防止流量計(jì)處有氣泡留存,選用的流量計(jì)內(nèi)徑不能大于管道內(nèi)徑。
8、若管道進(jìn)行縮管,應(yīng)考慮由于縮管引起的壓力損失是否會(huì)影響工藝流程。
電磁流量計(jì)內(nèi)徑、流速與流量關(guān)系曲線圖
測(cè)量潔凈水時(shí),經(jīng)濟(jì)流速是1.5-3/m/s, 實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s,由于試驗(yàn)室的樣機(jī)測(cè)試水系統(tǒng)都帶有水泵,選用的流量計(jì)流速過大,就說明管徑太小,局部阻力很大,可能造成水泵揚(yáng)程不夠。
分體式電磁流量計(jì),電纜線越長(zhǎng),受到信號(hào)干擾的可能性增大,實(shí)際應(yīng)用中,分體距離愈短愈好,試驗(yàn)室對(duì)測(cè)量精度要求非常高,最好用一體式流量計(jì)。
四、如何正確選擇電磁流量計(jì)安裝點(diǎn)
1、選擇充滿液體的直管段,如管路的垂直段(流向由下向上為宜)或充滿液體的水平管道(整個(gè)管路中最低處為宜),在安裝與測(cè)量過程中,不得出現(xiàn)非滿管情況。
2、電磁流量計(jì)測(cè)量位置應(yīng)選在上游大于5D和下游有3D直管段處。
3、測(cè)量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離泵,閥門等設(shè)備,避免其對(duì)測(cè)量的干擾。
4、測(cè)量點(diǎn)選擇應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離大功率電臺(tái),強(qiáng)磁場(chǎng)干擾源等 。
五、電磁流量計(jì)安裝須知
1、測(cè)量電極的軸線必須近似于水平方向:
2、測(cè)量管道內(nèi)必須完全充滿液體。
3、流量計(jì)的前方最少要有5×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長(zhǎng)度的直管段,后方最少要有3×D(D為流量計(jì)內(nèi)徑)長(zhǎng)度的直管段。
4、流體的流動(dòng)方向和流量計(jì)的箭頭方向一致。
5、在流量計(jì)附近應(yīng)有充裕的空間,以便安裝和維護(hù)。
6、若測(cè)量管道有振動(dòng),在電磁流量計(jì)的兩邊應(yīng)有固定的支座。
六、電磁流量計(jì)安裝要求
1、電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在水平管道較低處和垂直向上處,避免安裝在管道的最高點(diǎn)和垂直向下處:
2、電磁流量計(jì)應(yīng)安裝在管道上上升處:
3、電磁流量計(jì)在開口排放管道安裝,應(yīng)安裝在管道的較低處;
4、若管道落差超過5m時(shí),在電磁流量計(jì)的下游安裝排氣閥;
5、若在管道上安裝控制閥和切斷閥,應(yīng)在流量計(jì)的下游安裝,而不應(yīng)安裝在電磁流量計(jì)上游;
6、電磁流量計(jì)絕對(duì)不能安裝在泵的進(jìn)口處,應(yīng)安裝在泵的出口處;
七、典型故障診斷及處理
1、無流量輸出。檢查電源部分是否存在故障,測(cè)試電源電壓是否正常;測(cè)試保險(xiǎn)絲通斷;檢查傳感器箭頭是否與流體流向一致,如不一致調(diào)換傳感器安裝方向;檢查傳感器是否充滿流體,如沒有充滿流體,更換管道或垂直安裝。
2、信號(hào)越來越小或突然下降。測(cè)試兩電極間絕緣是否破壞或被短路,兩電極間電阻值正常在(70~100)Ω之間;測(cè)量管內(nèi)壁可能沉積污垢,應(yīng)清洗和擦拭電極,切勿劃傷內(nèi)襯。測(cè)量管襯里是否破壞,如破壞應(yīng)予以更換。
3、零點(diǎn)不穩(wěn)定。檢查介質(zhì)是否充滿測(cè)量管及介質(zhì)中是否存在氣泡,如有氣泡可在上游加裝消氣器,如水平安裝可改成垂直安裝;檢查儀表接地是否完好,如不好,應(yīng)進(jìn)行三級(jí)接地(接地電阻≤100Ω)。
4、 流量指示值與實(shí)際值不符。檢查傳感器中的流體是否充滿管,有無氣泡,如有氣泡可在上游加裝消氣器;檢查各接地情況是否良好;檢查流量計(jì)上游是否有閥,如有,移至下游或使之全開;檢查轉(zhuǎn)換器量程設(shè)定是否正確,如不對(duì),重新設(shè)定正確量程。