對于造紙廠,流量測量和控制比較重要。對進(jìn)入抄紙機的紙漿流量進(jìn)行測量,可以與濃度計配合作為紙張定量控制的前饋。在配漿系統(tǒng)中對紙漿進(jìn)行測量,可以實現(xiàn)紙漿配比的連續(xù)或斷續(xù)控制。
對于眾多的造紙企業(yè)來說,電磁流量計用于紙漿、堿液、源液、黑液等眾多介質(zhì)的流量測量已能完全滿足使用要求,而且經(jīng)濟性好。隨著電磁流量計測量技術(shù)的日益成熟與性價比的日益提高,電磁流量計已越來越受到造紙企業(yè)的青睞。
1.電磁流量計的測量原理
電磁流量計由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,兩者之間用連接線相互連接,也有做成一體式的。變送器是基于電磁感應(yīng)定律工作的。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動而切割磁力線時,在導(dǎo)體中便會有感應(yīng)電勢產(chǎn)生,這就是發(fā)電機原理。同理,導(dǎo)電的流體介質(zhì)在磁場中做垂直方向流動而切割磁力線時,也會在兩電極上產(chǎn)生感應(yīng)電勢,感應(yīng)電勢的方向可以由右手定則判斷,并存在如下關(guān)系：
EX=Bdv*10-4V
式中:B一磁感應(yīng)強度,T(特斯拉)
d一兩電極間距離(管徑),cm
v一被測介質(zhì)的平均流速,cm/s
被測介質(zhì)的體積流量Q與d和v的關(guān)系為
Q=π/4d²v
由上式得:Ex=π/4?B/dQx10-4V
當(dāng)磁場強度B、兩電極間距離d一定時,則Ex=KQ
式中:K=π/4xB/dx10-4為一常數(shù)。
這時感應(yīng)電勢則與體積流量具有線性關(guān)系,因此,在管道兩側(cè)各插人一根電極,便可以引出感應(yīng)電勢,由儀表指示出流量的大小。轉(zhuǎn)換器是一個高輸人阻抗,且能抑制各種干擾成分的交流毫伏轉(zhuǎn)換器。
2.電磁流量計的特點
(1)測量管是一段光滑的直管,無活動及阻流部件,基本上無壓力損失,對于大口徑管道來說,節(jié)能效果顯著。
(2)流量計輸出與流量呈線性關(guān)系,測量管徑可大可小,一般為2.5mm~3.0m。
(3)合理選用襯里材料和電極材料,可測量各種腐蝕性介質(zhì)流量。
(4)安裝要求低,前置直管段長度為5D,后置直管段為3D(D為管道公稱直徑)。
(5)測量精度高,目前可達(dá)±0.5%至±1%。
(6)量程比寬為1:20。
(7)對介質(zhì)溫度、壓力、流速有一定要求,溫度≤120℃,壓力≤1.6MPa,流速≥0.3m/s。
(8)對介質(zhì)必須是導(dǎo)電性液體,zui低電導(dǎo)率20µs/ecm。被測介質(zhì)中不能含有較多的鐵磁性物質(zhì)及氣泡。不能用于氣體、蒸汽、石油制品等非導(dǎo)電性流體。
3.電磁流量計的選擇
(1)傳感器的量程范圍應(yīng)滿足被測流體的zui高、zui低流速變化。要根據(jù)計算出的流速大小來確定傳感器口徑的大小,而不能單純根據(jù)管道的口徑來確定。
(2)由被測介質(zhì)的化學(xué)性能和介質(zhì)中是否含有顆粒來選擇合適的電極材料和村里材料。
(3)若連接被測介質(zhì)的管道是絕緣性的,則要選用接地環(huán),當(dāng)被測介質(zhì)是磨損性的時,還應(yīng)選用帶徑接地環(huán),以保護(hù)進(jìn)、出口端的村里,延長儀表的使用壽命。
(4)結(jié)合儀表安裝的實際環(huán)境條件,可選擇IP65、IP67、IP68不同的防護(hù)等級。
(5)傳感器、轉(zhuǎn)換器應(yīng)能長期穩(wěn)定運行,測量準(zhǔn)確。
(6)轉(zhuǎn)換器應(yīng)為智能型,通過按鍵可輸入儀表系數(shù)K、口徑、滿度流量、報警等功能,并具有標(biāo)準(zhǔn)信號輸出功能。
4.電磁流量計的安裝
電磁流量計應(yīng)盡可能安裝在離振動源和電磁干擾較遠(yuǎn)的地方。變送器可垂直、水平、傾斜安裝,但應(yīng)保證滿管條件,即應(yīng)安裝在任何時候測量導(dǎo)管內(nèi)都能充滿液體的地方。在垂直安裝和傾斜安裝時,使液體自下而上流經(jīng)儀表,水平安裝時,要使兩電極在同一水平面上。
由于電磁流量計的信號較弱,因此變送器外殼、屏蔽線、測量導(dǎo)管以及變送器兩端的管道都要接地,并設(shè)置單獨的接地點,轉(zhuǎn)換器部分已通過電纜線接地,故不需再行接地,以免因地電位不同而引入干擾。信號線和勵磁線要分開敷設(shè),并避免兩者平排。
5.結(jié)束語
電磁流量計在我公司投用來,測量準(zhǔn)確可靠,運行穩(wěn)定,zui長應(yīng)用周期已達(dá)12年,維護(hù)簡易。實乃造紙企業(yè)實現(xiàn)紙漿、化學(xué)原料、黑液、污水等流量測量的上佳選擇。
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