對于造紙廠,流量測量和控制比較重要。對進入抄紙機的紙漿流量進行測量,可以與濃度計配合作為紙張定量控制的前饋。在配漿系統中對紙漿進行測量,可以實現紙漿配比的連續或斷續控制。
對于眾多的造紙企業來說,電磁流量計用于紙漿、堿液、源液、黑液等眾多介質的流量測量已能完全滿足使用要求,而且經濟性好。隨著電磁流量計測量技術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定律工作的。當導體在磁場中運動而切割磁力線時,在導體中便會有感應電勢產生,這就是發電機原理。同理,導電的流體介質在磁場中做垂直方向流動而切割磁力線時,也會在兩電極上產生感應電勢,感應電勢的方向可以由右手定則判斷,并存在如下關系：
EX=Bdv*10-4V
式中:B一磁感應強度,T(特斯拉)
d一兩電極間距離(管徑),cm
v一被測介質的平均流速,cm/s
被測介質的體積流量Q與d和v的關系為
Q=π/4d²v
由上式得:Ex=π/4?B/dQx10-4V
當磁場強度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。
這時感應電勢則與體積流量具有線性關系,因此,在管道兩側各插人一根電極,便可以引出感應電勢,由儀表指示出流量的大小。轉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,節能效果顯著。
(2)流量計輸出與流量呈線性關系,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±0.5%至±1%。
(6)量程比寬為1:20。
(7)對介質溫度、壓力、流速有一定要求,溫度≤120℃,壓力≤1.6MPa,流速≥0.3m/s。
(8)對介質必須是導電性液體,zui低電導率20µs/ecm。被測介質中不能含有較多的鐵磁性物質及氣泡。不能用于氣體、蒸汽、石油制品等非導電性流體。
3.電磁流量計的選擇
(1)傳感器的量程范圍應滿足被測流體的zui高、zui低流速變化。要根據計算出的流速大小來確定傳感器口徑的大小,而不能單純根據管道的口徑來確定。
(2)由被測介質的化學性能和介質中是否含有顆粒來選擇合適的電極材料和村里材料。
(3)若連接被測介質的管道是絕緣性的,則要選用接地環,當被測介質是磨損性的時,還應選用帶徑接地環,以保護進、出口端的村里,延長儀表的使用壽命。
(4)結合儀表安裝的實際環境條件,可選擇IP65、IP67、IP68不同的防護等級。
(5)傳感器、轉換器應能長期穩定運行,測量準確。
(6)轉換器應為智能型,通過按鍵可輸入儀表系數K、口徑、滿度流量、報警等功能,并具有標準信號輸出功能。
4.電磁流量計的安裝
電磁流量計應盡可能安裝在離振動源和電磁干擾較遠的地方。變送器可垂直、水平、傾斜安裝,但應保證滿管條件,即應安裝在任何時候測量導管內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、測量導管以及變送器兩端的管道都要接地,并設置單獨的接地點,轉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,并避免兩者平排。
5.結束語
電磁流量計在我公司投用來,測量準確可靠,運行穩定,zui長應用周期已達12年,維護簡易。實乃造紙企業實現紙漿、化學原料、黑液、污水等流量測量的上佳選擇。
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