2017年污水流量計工作原理
污水流量計測量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計的測量管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。勵磁線圈由雙方波脈沖勵磁時,將在與測量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。此時,如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量管。將切割磁力線感應(yīng)出電動勢E。電動勢E正比于磁通量密度B,測量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動勢E(流量信號)由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)化器將流量信號放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,模擬電流等信號,用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
污水流量計的特點
1、測量不受液體密度、粘度、壓力和導(dǎo)電率變化的影響。
2、測量管內(nèi)無活動及阻流部件,無壓損,不阻塞,可測量含有纖維、固體顆粒和懸浮物的液體。
3、儀表反映靈敏,測量范圍,流速0.3-10m/s,導(dǎo)電率5us/cm導(dǎo)電液體都可測量,量程范圍可以任意選定。
4、儀表采用了低頻三態(tài)方波勵磁技術(shù)、先進的小信號處理技術(shù)和軟件技術(shù),抗干擾性強、精度高、穩(wěn)定可靠。
5、儀表不受液體流動方向的影響,正反向安裝均可測量,病安裝方便,對直管段要求不高。
6、儀表的耐沖性、耐振性良好。
7、儀表不能測量氣體及不導(dǎo)電液體。
二、污水流量計技術(shù)參數(shù):
1、 流量測量范圍及量程比: 1:20
2、 流速范圍:0.3 ~ 10 m/s
3、 介質(zhì)導(dǎo)電率:>5us/cm
4、 測量精度:±0.5% ±1.0%
5、 顯示方式:LCD顯示
6、 介質(zhì)溫度:0 ~ 70℃;0 ~ 120℃;0 ~ 180℃(可選)
7、 壓力:1.6MPa;2.5MPa;6.4MPa;16MPa;25MPa;42MPa
8、 使用環(huán)境:環(huán)境溫度:-20℃~+50℃ 相對濕度:5%~90%
9、 空管自動報警
10、機械振動頻率:≤55Hz 振幅:≤0.15mm
11、平均無故障工作時間:MTBF=30000h
12、防護等級:IP67或IP65;防爆等級:Exmo Ⅱ T6
14、襯里材料:聚氨酯橡膠、氯丁橡膠;聚四氟乙烯;F46襯里。
15、電極材料:不銹鋼、316L,HB;HC;特殊材料(如:鈦、鉭、鉑等稀有金屬材料。)
16、供電電源:85~265VAC或18~36VDC;額定功率:小于10W
就流量計自身而言,克服波動(不論是外部還是內(nèi)部原因所致)的常用而有效的措施是加裝阻尼器。阻尼器一般分為機械式和電(磁)式,顯然對浮子流量計應(yīng)首先考慮選用前者。
按阻尼介質(zhì)不同又分為液體阻尼器和氣體阻尼器。
由于本應(yīng)用對象中已產(chǎn)生和存在著氣體且浮子波動幅度不十分劇烈,所以可采用活塞式氣體阻尼器。另外,就阻尼器的結(jié)構(gòu)位置而言可置于傳感器上也可置于轉(zhuǎn)換器上,但由于后者須對轉(zhuǎn)換器內(nèi)部結(jié)構(gòu)做相當大的改動,工作量、試驗量都很大。因此,確定選用前者,參見圖1。應(yīng)當說明,帶有液體阻尼器的浮子流量計已有過設(shè)計和應(yīng)用的報道,但尚無采用氣體阻尼器的金屬管浮子流量計信息。
阻尼器的設(shè)計
設(shè)計阻尼器必須了解和確定下列數(shù)據(jù):
波動幅度與頻率:經(jīng)在現(xiàn)場幾小時觀測統(tǒng)計未裝阻尼器的流量計的波動幅度約為15%~25%,(士7.5%~士12%);頻率約為180~350次/min。
(1)要求阻尼效果:波動幅度應(yīng)不大于士2%;頻率約不大于50~90次/min。當然,由于沒有適當?shù)膬x器進行定量檢測,所以阻尼的***終效果是否達到預(yù)期目標,一定程度上還應(yīng)通過實際應(yīng)用由現(xiàn)場技術(shù)和操作人員判斷和認定。
(2)依照上述實際工況和阻尼目標,兼顧該浮子流量計結(jié)構(gòu)尺寸、鈦材管料規(guī)格等,求出阻尼系數(shù)之后,初步確定阻尼器結(jié)構(gòu)及尺寸,如圖2所示。而決定阻尼效果的阻尼室與阻尼體之間間隙的***佳尺寸必須經(jīng)現(xiàn)場試驗后才能確定。
試驗室試驗驗證
為了初步驗證這一阻尼器的效果,以阻尼管內(nèi)徑實測尺寸為準,精制了4組不同外徑尺寸的阻尼頭,使兩者的配合間隙分別為0.8mm、0.6mm、0.4mm和0.2mm,分次裝入特殊設(shè)計的浮子流量計進行試驗。為造成浮子跳動并盡量少對水流量裝置做較大變動,試驗系統(tǒng)如圖3所示。
浮子的跳動由緊靠彎頭的球閥快開、快關(guān)與水流經(jīng)彎頭的急劇流場變化造成,實際跳動情況借助于流量計的指針、度盤觀察,也可由轉(zhuǎn)換器的輸出電流信號借助指針式電流表觀測。
試驗時金屬管浮子流量計上端自然存有空氣做為阻尼介質(zhì)。試驗方法是:初始流量置于約50%***大流量處,這時指針仍略有擺動但有滿意讀數(shù)(系流場不穩(wěn)所致,可視為穩(wěn)定),然后迅速開啟(或關(guān)閉)球閥,使指針約達80%(或20%)***大流量處并記下時間,等待指針雖擺動仍有可滿意讀數(shù)為止,再記下時間,即可得知阻尼時間。經(jīng)多次試驗統(tǒng)計結(jié)果大致如表1所示:
間隙(mm)0.80.60.40.2
阻尼時間(s)5~64~52~43~5
從上述試驗結(jié)果可以看出后兩組間隙的阻尼器效果較好。但必竟現(xiàn)場實際工況與試驗室條件有較大差別,因此還必須進行現(xiàn)場試驗。