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搅拌器叶片对冷却水计量表流量测量精度的影响

发布时间:2021-01-04 09:06:40

冷却水计量表依据法拉*电磁感应定律的工作原理来测量导电液体体积流量的仪表,是流体力学和电磁学结合的产物。作为流量测量高精度仪表,其应用遍及冶金、给水、排水、石油、化工、食品、医疗、环保、农业灌溉等部门。
电磁流量计在外观和组装方式,还是在内部结构,都做了新的突破:棱角分明的外观,快装无焊接工艺,磁场分布更优的合理化结构。同时还引进了喷锌工艺,即使在苛刻的环境下,仍能长效地保护流量计的管体表面,表面防腐性能优越,测量管内无阻流部件,无压损,直管段要求低。对浆液测量有独特的适应性
采用16位嵌入式微处理器,运算速度快,精度高,可编程频率低频矩形波砺磁,提高了流量测量的稳定性,功耗低,采用SMD器件和表面贴装(SMT)技术,电路可靠性高,在现场可根据用户实际需要在线修改量程,更好地与采集终端匹配,测量结果与流体压力,温度、密度、粘度等物理参数无关,高清晰度背光LCD显示,全中文菜单操作,使用方便,操作简单,易学易懂。
一、 冷却水计量表原理及目前应用现状
科学技术的发展也直接推动了测量技术的飞速发展,各种新型的测量仪表应运而生,冷却水计量表就是其有代表性的一类测量仪表,由于其自已的结构特点,冷却水计量表在测量液体;特别是污水、泥浆等成份比较复杂的流体上有着独特的优势,因此被广泛应用在化工、电力、医药等行业。应用的前提是被测液体必须是导体,它具有可靠性高、应有范围广、无压损、精度高等优点。
冷却水计量表是一种根据法拉*电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表,管道内的励磁线圈产生磁场,被测介质流过管道做切割磁力线,在两个检测电*上产生感应电势,其大小正比于流体的运动速度。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电*的电磁隔离。其电压信号转转换器处理后,再经微处理器处理后,输出与流量成线性关系的信号,供后位仪表供记录、调节和控制使用,也可与上位机通讯(RS485)
二、冷却水计量表测量精度
不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高,一般为1%。
三、冷却水计量表的特点
没有可动部件和凸出于流体中的零件,具有很高的可靠性,用来测各种酸、碱、盐溶液,矿浆、糖浆、污水、啤酒、麦汁、等导电流体的流量等各种悬浮物、气化汽和粘性物质的流量。另外由于其密封性能好,还可用于自来水和地下水道系统。
四、冷却水计量表的优点
测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命*长。传感器部分只有内衬和电*与被测液体接触,只要合理选择电*和内衬材料,即可耐腐蚀和耐磨损。
五、搅拌叶片对流量测量的影响
冷却水计量表示值以固定的频率上、下跳动,我厂一段工艺流程如下图所示:
母液经冷却水计量表从前一设备送向母液罐,仪表投运后,流量示值以固定频率上、下跳动。DCS显示屏上显示的瞬时流量历史曲线成一根很宽的带子,现场检查前后直管段长度及接地等安装条件均符合要求,尚未查出原因。
一次偶然的机会,母液罐内的搅拌器停止运转,发现流量示值自己恢复稳定,向操作者调查工艺操作上有何变化,才知母液罐内的搅拌器停止转动,进一步调查发现,此搅拌器是侧壁安装,而且其位置距安装流量计的进料管口仅一米左右,很明显搅拌器桨叶以固定周期翻起波浪,使得进料口处的阻力周期变化管内流速脉动。冷却水计量表出口端到容器壁的距离L太近,大约1.5米,使流量计出口流速不稳,流量计示值产生有规则的摇摆。然后将冷却水计量表从A位置改到B位置,远离原安装位置10米,流量计示值稳定。
六、示值脉动的危害
如上述流量脉动对仪表积算总量影响不大,因为搅拌器桨叶引起脉动频率较低,其数值远远低于所选冷却水计量表的激励频率,所以尽管流量示值大幅度周期摆动,但其准确度并无明显变化,其影响仅仅是示值难以读数和DCS中趋势取现无法制作。
七、脉动幅度过大时如何处理
脉动刘德平均值如果离标尺上线不远,则脉动峰值很容易超过上限而进入饱和区,导致仪表示值偏低,这时就须启用冷却水计量表的脉动流测量功能。具有脉动流测量能力的冷却水计量表,当它选用较高的激励频率时,能对脉动流做出快速响应,因此能对脉动流量进行测量,常用来测量往复泵。隔膜泵等的出口流量。
能用于脉动流测量的冷却水计量表,通常在下列3个方面须作特殊设计,并在投运时作适当的调试,即激励频率可调,流量计的模拟信号处理部分应防止脉动峰值到来时进入饱和状态,为了读出流量平均值,应对现实部分做平滑处理。
1、 激励频率的决定
冷却水计量表为例,该仪表的技术资料提出,当脉动频率低于1.33时,可以采用稳定流时的激励频率;当脉动频率为1.33------3.33时激励频率应取25Hz,显然,激励频率要求虽然不很严格,但是必须与脉动频率相适应,太高和太低都是不利的。
2、 流量信号输入通道饱和问题
脉动流的脉动幅值有时高的出奇,如果峰值出现时仪表的流量信号输入通道进入饱和状态,就如同峰值被消除,必将导致仪表示值偏低。
冷却水计量表流量信号输入通道的设计分两档,其中测量稳定流时,A/D转换器只允许输入满量程信号的150%,而测量脉动流流量时,允许输入满量程信号的1000%。因此,在测量脉动流流量时,编写菜单应指定流动类型为“PULSATING(脉动流)而不是”STEADY”(定常流)。
3、 时间常数的选择
由于冷却水计量表的测量部分能快速响应脉动流流量的变化,忠实地反映实际流量,但是显示部分如果也如实地显示流量值,势必导致显示值上、下大幅度跳动,难以读数,所以显示应取一段时间内的平均值,其实现方法通常是串入一阶惯性环节,选定合适的时间常数后,仪表就能稳定显示。但若时间常数选的太大,则在平均流量变化时,显示部分应迟钝,为观察者带来错觉。 仪表资料提出了计算时间常数t(s)的经验公式:t(s)=1000/N   N-----每分钟脉动次数。
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