插入式电磁流量计应用在矿井水处理 插入式电磁流量计如何操作

　　为了减少污染，节水减排，必须对生活用水、工业用水、循环水以及排放的污水进行严格的计量和控制。流量的测量在水资源实行总量控制、定额管理和石油化工生产及过程控制中占有重要地位。煤化工厂区循环水主要供水厂，该厂供水装置的运行正常与否对全厂的生产及环保至关重要。污水处理能力和处理质量是该供水装置的重要指标，若处理能力低则不能满足全厂的用水要求，若处理质量低则不能满足排放要求。考察矿井水的出水能力和经济效益主要考虑3个流量指标，即矿井水流入量、澄清水流出量和污泥流出量。考虑到性价比等因素，笔者在Φ250mm以上的管道上选用插入式电磁流量计，并进行带压安装，经近5个月运行试验，流量计应用效果良好，流量计量比较准确。

　　1技术分析

　　1.1工作原理

　　插入式电磁流量计工作原理是基于法拉第电磁感应定律，测量流量时，液体流过垂直于流动方向的磁场，感应出一个与平均流速(体积流量)成正比的电压。其感应电压信号通过2个与液体直接接触的电极检出，并通过专用电缆传送至智能变送器，智能变送器根据电势的大小和电磁流量数学模型进行运算，转换成流量信号(包括瞬时量和累计量)进行现场显示，再将流量标准的4—20 MA、1～5VDC信号输出到流量二次仪表或DCS。

　　1.2组成

　　插人式电磁流量计主要由传感器、智能变送器和专用电缆组成。(1)传感器由电极和励磁线罔组成，其作用是根据导电介质(流体)流过励磁线圈的速度不同在电极上产生相应的感应电势(5—60 mV)。(2)智能变送器的作用是将传感器的感应电势信号放大，再根据电势流量数学模型和公式进行计算，得出流量结果和标准流量信号。各种流量参数的调整和标定参数的设置在智能变送器上进行。(3)专用通讯电缆的作用是传感器向智能变送器传送毫伏电势信号，智能变送器向励磁线圈提供振荡电压。由于电势信号是5—60 mV的弱信号，励磁信号是高频低幅值的振荡信号，所以电缆要充分考虑屏蔽性和抗干扰性。电缆的长度和截面积成正比，和介质的电导成正比，导电特性越强传送距离越远，一般传送距离为20一500 m。

　　1.3安装要求

　　1.3.1保证足够直管段

　　流体在方向、管径以及阀门开度变化时，会产生涡流和流场畸变，这样会对传感器电极的测量产生影响，从而影响仪表的精度。所以要尽可能地离开弯管、手阀、调节阀等部件一定距离，直管段的具体要求见表l。表中，D表示管道通径，L表示传感器到阀门或弯头等部件的距离。

　　1.3.2保证流体与传感器磁场的垂直度

　　在管道开孔安装取压短管时，焊接取压短管应注意垂直方向，要求焊接后短管轴线与管道轴线夹角为90。，且法兰短管连接的延长线垂直通过管道横截面的圆心，这样能保证流体与磁场垂直，见图1。

　　1.3.3尽量避免干扰源

　　为了保障测量精度，传感器应避免在容易产生真空、气体、涡流等地方安装。传感器与智能变送器之间的通讯电缆要避开电动机等强电设备。建议安装在图2一图5所示位置。

　　1.3.4保证良好的接地

　　传感器输出信号的接地点应与被测介质电气连接。当流体切割磁力线产生流量信号时，以流体本身作为0电位，一个电极上产生正电势，另一个电极上产生负电势，不断交替变化。因此，转换器输入端中点(信号电缆屏蔽层)必须与流体共处于0电位且导通，这样才能构成对称的输入回路。转换器的输入端中点通过传感器输出信号的接地点与被测流体电气连通。由于传感器的输出信号很小，只有几毫伏，为了提高仪表抗干扰能力，输入回路中的0电位必须接地。由于一般金属管道都与大地连通，流动介质通过金属管道与大地电气连接，所以并不要求电磁流量计单独设置接地装置，尤其是小口径电磁流量传感器。如果是非金属管道，就一定要和单独的接地线连接。

　　1.3.5保证传感器正确的插入深度

　　由于流体在管道中的层流现象，靠近管壁的流体流速较慢，靠近管道中心的流体流速较快，根据计算管道的D/8处*接近流体的平均速度。安装时要计算管道的壁厚和法兰管嘴的长度，确保传感器的电极插深在D/8位置。不过也不是所有的插入式流量计传感器都安装在管道的D/8位置，也有少数安装在管道的D/2位置，安装前一定要认真研究安装说明。

　　2结束语

　　插入式电磁流量计比较适合大口径管道安装。犯50 mm以上的管道上应用插入式电磁流量计比法兰式电磁流量计性价比好，且管径越大性价比越明显。其*显著的特点就是能带压安装，管壁的厚薄对其基本没有影响，但是其安装技术比较复杂，如果安装不当会产生较大的误差，根据使用经验在不允许停工和较大口径管道上安装插入式电磁流量计应该是一种经济可行的选择。

    插入式电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量计中，测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。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极的电磁隔离。

    1、先在管道丈量点处正上方开一个Ф60-62mm的孔，需求圆孔附近边际光亮，无毛刺和气割瘤疤等。

    2、将装置件从传感器上拧下来并可靠地焊接在上述开孔处，需求：使装置件下端与管道内面齐平而且确保不漏。

    3、松开传感器的3个锁紧螺钉将检测杆及检测头全体抽出待后边装置。（注意：用户不得翻开检测头与刺进杆的衔接）。

    4、在装置件的上端螺纹处缠以麻丝铅油或缠以四氟生胶带后将球阀连同密封剂锁紧组织拧紧在上面。

    5、将检测杆从上方慢慢地再刺进进入，将锁紧螺母稍稍加力拧紧，压下刺进杆丈量L2与记载L2尺度一样，装置就完成了。插入式电磁流量计装置过程。

    插入式电磁流量计具有自检和自诊断功能，方便检修，测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响，插入式电磁流量计在安装的时候需要知道的安装要求如下：

    一、插入式电磁流量计安装环境

    1、插入式电磁流量计应尽量远离具有强电磁场的设备，

    2、安装场所不应有强烈震动，管道固定牢靠。环境温度变化不大。

    3、安装位置应便于安装和维护。

    二、插入式电磁流量计安装位置的选择

    1、安装位置必须保证管道内始终充满被测流体。

    2、传感器安装管道上游侧直管段长度大于8D，下游侧直管段长度不小于5D。

    三、插入式电磁流量计传感器的安装

    1、清理被测管安装底座的焊渣和毛刺。

    2、将DN50球阀安装到安装底座上，注意球阀的长空腔向上，检查球阀开关正常。

    3、将压紧螺纹座套件安装到球阀上，松开定位螺杆与压紧螺母，将传感器插入杆通过球阀插入被测管道。

    4、传感器插入深度为延出底座外3mm，符合要求后，上紧定位螺杆与压紧螺母。同时注意传感器方向标志与流体流向一致。

    四、安装底座的焊接

    1、被测管道上的开孔大于底座?51管，底座?51管插入被测管道的开孔处深度为两边焊口平；

    2、插入式电磁流量计采用不锈钢焊条平焊，焊后保证法兰面与管轴线平行。

    五、插入式电磁流量计调整与使用

    1、按照插入式电磁流量计的说明书要求与转换器标计接好电源及其它连线，上电后检查仪表显示，确认被测管中充满流体且流量为零时、查看仪表显示应为零。

    2、被测管中流体流动且稳定后，查看仪表显示，这时转动传感器方向使显示值最大，锁紧定位螺杆与压紧螺母。