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電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)功能分析清洗電級(jí)方法提升測(cè)量精度等級(jí)
電磁流量計(jì)主要用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量,包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性的液體。電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理,水利建設(shè)等領(lǐng)域。
電磁流量計(jì)測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律,傳感器主要組成部分是:測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。根據(jù)導(dǎo)電流體通過外加磁場(chǎng)時(shí)感生的電動(dòng)勢(shì)來測(cè)量導(dǎo)電流體流量的一種儀器,由于它測(cè)量精度高,性能穩(wěn)定,工作時(shí)間長(zhǎng),所以在各個(gè)行業(yè)都能看見它的身影。
電磁流量計(jì)結(jié)構(gòu)組成分析:
磁路系統(tǒng):其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永久磁鐵來實(shí)現(xiàn),其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,受交流磁場(chǎng)的干擾較小,但它易使通過測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化,使正電極被負(fù)離子包圍,負(fù)電極被正離子包圍,即電極的極化現(xiàn)象,并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大,因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí),永久磁鐵相應(yīng)也很大,笨重且不經(jīng)濟(jì),所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng),且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。
測(cè)量導(dǎo)管:其作用是讓被測(cè)導(dǎo)電性液體通過。為了使磁力線通過測(cè)量導(dǎo)管時(shí)磁通量被分流或短路,測(cè)量導(dǎo)管必須采用不導(dǎo)磁、低導(dǎo)電率、低導(dǎo)熱率和具有一定機(jī)械強(qiáng)度的材料制成,可選用不導(dǎo)磁的不銹鋼、玻璃鋼、高強(qiáng)度塑料、鋁等。
電極:其作用是引出和被測(cè)量成正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)。電極一般用非導(dǎo)磁的不銹鋼制成,且被要求與襯里齊平,以便流體通過時(shí)不受阻礙。它的安裝位置宜在管道的垂直方向,以防止沉淀物堆積在其上面而影響測(cè)量精度。
外殼:應(yīng)用鐵磁材料制成,是分配制度勵(lì)磁線圈的外罩,并隔離外磁場(chǎng)的干擾。
襯里:在測(cè)量導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)及法蘭密封面上,有一層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測(cè)液體,其作用是增加測(cè)量導(dǎo)管的耐腐蝕性,防止感應(yīng)電勢(shì)被金屬測(cè)量導(dǎo)管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
轉(zhuǎn)換器:由液體流動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)十分微弱,受各種干擾因素的影響很大,轉(zhuǎn)換器的作用就是將感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)放大并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)并抑制主要的干擾信號(hào)。其任務(wù)是把電極檢測(cè)到的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)Ex經(jīng)放大轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)直流信號(hào)。
那么電磁流量計(jì)在很多場(chǎng)合被用于測(cè)量具有粘性,或者污泥這樣的介質(zhì),很容易蓋住電磁流量計(jì)的測(cè)量電極,導(dǎo)致測(cè)量不精準(zhǔn)出現(xiàn)影響,由此,就需要用戶定期對(duì)電磁流量計(jì)清洗,以下是清洗的幾種方式:
電化學(xué)法:金屬電極在電解質(zhì)流體中存在電化學(xué)現(xiàn)象。根據(jù)電化學(xué)原理,電極與流體存在界面電場(chǎng),電極與流體的界面是電極/流體相間存在的雙電層所引起的。
對(duì)于電極與流體界面電場(chǎng)的研究發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的分子、原子或離子在界面具有富集或貧乏的吸附現(xiàn)象,而且發(fā)現(xiàn)大多數(shù)無機(jī)陰離子是表面活性物質(zhì),具有典型的離子吸附規(guī)律,而無機(jī)陽(yáng)離子的表面活性很小。因此電化學(xué)清洗電極僅考慮陰離子吸附的情況。
陰離子的吸附與電極電位有密切關(guān)系,吸附主要發(fā)生在比零電荷電位更正的電位范圍,即帶異號(hào)電荷的電極表面。在同號(hào)電荷的電極表面上,當(dāng)剩余電荷密度稍大時(shí),靜電斥力大于吸附作用力,陰離子很快就脫附了,這就是電化學(xué)清洗的原理。
機(jī)械清除法:機(jī)械清除法是通過在電極上安裝特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)電極清除。一般是采用機(jī)械刮除器。用不銹鋼制成一把帶有細(xì)軸的刮出,細(xì)軸和空心電極之間采用機(jī)械密封以防止介質(zhì)外流,于是組成了機(jī)械刮除器。當(dāng)從外面轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)軸時(shí)候,緊貼電極端平面轉(zhuǎn)動(dòng),刮除污垢。這種刮除器可以手動(dòng),也可以用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)細(xì)軸自動(dòng)刮除。
超聲波清洗方法:將超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的45~65kHz的超聲波電壓加到電極上,使超聲波的能量集中在電極與介質(zhì)接觸面上,從而利用超聲波的能力將污垢擊碎,達(dá)到清洗的目的。
電擊穿法:這種方法使用交流高壓電定期加到電極和介質(zhì)之間,一般加30~100V。由于電極被附著,其表面接觸電阻變大,所加電壓幾乎集中在附著物上,高電壓會(huì)將附著物擊穿,然后被流體沖走。
最安全可靠的清洗方式,使用電擊穿法必須是在流量計(jì)中斷丈量、傳感器與轉(zhuǎn)換器間信號(hào)線斷開、停電情況下將交流高壓電直接在傳感器信號(hào)輸出端子上進(jìn)行清洗。成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模信號(hào),造成零點(diǎn)偏移。
定期對(duì)電極進(jìn)行清洗,會(huì)延長(zhǎng)電磁流量計(jì)的使用壽命。要知道,電磁流量計(jì)一旦發(fā)生故障,維修的代價(jià)會(huì)比較高,只有在平時(shí)的使用中能做到定期維護(hù),才能減少不必要的損失,讓產(chǎn)品的價(jià)值擴(kuò)大化。
電磁流量計(jì)就是把流量的變化轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電勢(shì)的變化。被測(cè)流量越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)也越大,流量上升感應(yīng)電勢(shì)也上升,流量下降感應(yīng)電勢(shì)也下降.這個(gè)感應(yīng)電勢(shì)通過放大,并轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(如4-20mA)輸出。
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