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正確使用E+H電磁流量計要避免五個常見錯誤
閱讀:851 發(fā)布時間:2014-5-15E+H電磁流量計在運行中產(chǎn)生故障是難免的,可能因為儀器本身的損壞而引起的故障,還有就是在安裝時的不正確造成的,還有很多原因都會引起故障的發(fā)生,下面小編為大家介紹E+H電磁流量計在使用過程中應(yīng)該注意的幾個問題。
*、流體在管內(nèi)流速為軸對稱分布時,且在均勻磁場中,流量計電極上所產(chǎn)生的電動勢的大小與流體的流速分布無關(guān),與流體的平均流速成正比,而非軸對稱流速分布時,即每個流動質(zhì)點相對于電極幾何位置的不同,對電極所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小也不同,愈靠近電極,速度大的質(zhì)點所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大,因此,必須保證流體流速為軸對稱。如管內(nèi)流速為非軸對稱分布就會引起誤差。因而在選裝E+H電磁流量計時要盡可能保證直管段的要求以減小其所引起的誤差。
第二、流體電導(dǎo)率的降低,將增加電極的輸出阻抗,并且由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起的負載效應(yīng)而產(chǎn)生誤差,因此,按如下所述原則,規(guī)定了E+H電磁流量計應(yīng)用中流體的電導(dǎo)率的下限。
電極的輸出阻抗決定了轉(zhuǎn)換器所需的輸入阻抗的大小,而電極輸出阻抗,可認為流體的電導(dǎo)率和電極大小所支配。
在理論分析時,將電極作為點電極,大小可以忽略,實際上,電極有一定大小,當(dāng)直徑為d的圓板電極與電導(dǎo)率為K的半無限展寬的流體接觸時,其展寬電阻為1/2Kd,因此,如果管道直徑D>d,則電極的輸出阻抗為兩個展寬電阻之和,即等于1/Kd。
一般測量的流體電導(dǎo)率的下限為5μS/㎝~10μS/㎝,所以,若電極直徑為1㎝,則電極的輸出阻抗就為1/Kd=100kΩ~200kΩ,為使輸出阻抗的影響限制在0.1%以下,轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗應(yīng)為200MΩ左右。
第三、在測量有附著沉淀物的流體時,電極表面將受污染,常常引起零點變動,故必須注意。
零點變化和電極污染程度兩者的關(guān)系,要進行定量分析比較困難,但可以說,電極直徑越小,所受的影響越少,在使用中,應(yīng)注意電極的清污,以防止附著。
在襯里上附著沉淀物時產(chǎn)生的誤差Δε,如果附著的厚度是一樣,則可由式:
Δε=1-2/[1+(Kω/Kf)+(1- Kω/Kf )×(1-2t/D)2>計算,式中Kω、Kf分別為附著物和測量流體的電導(dǎo)率,附著物厚度為t,直徑為D。
若式中,Kω和Kf相等,則*,附著物的電導(dǎo)率較低時,上式也成立,但因為會增加電極的輸出阻抗,因此受到限制,如絕緣性沉淀物浸在流體中就是這種情況。相反,如附著金屬粉末等,因高電導(dǎo)率的附著層,使感應(yīng)電勢短路,使電極輸出偏低,造成負偏差。
在測量具有沉淀附著物的流體時,除了選擇如玻璃或聚四氯乙烯等難以附著沉淀的襯里外,還應(yīng)增其流速。如果在流體中均勻地含有氣泡,則測量的是包括氣泡的體積流量,并且使所測流量值不穩(wěn)定,而引入誤差。
綜上所述,在選用流量計特別是大口徑E+H電磁流量計時,應(yīng)考慮今后對傳感器的電極及襯里的維護問題??梢栽趥鞲衅鞯纳嫌位蛳掠蔚倪m當(dāng)位置預(yù)置一個清洗用入孔,以便日后清洗傳感器。
第四、傳感器(即電極)與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜愈短愈好。但有些現(xiàn)場受安裝環(huán)境位置的限制,轉(zhuǎn)換器與傳感器的距離較遠,這時要考慮連接電纜的zui大長度問題。傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的連接電纜的zui大長度又由電纜的分布電容和被測流體的電導(dǎo)率決定。
實際使用中,當(dāng)被測流體的電導(dǎo)率是在一定的范圍之間,因此就決定了電極與轉(zhuǎn)換器之間電纜的zui大長度。當(dāng)電纜長度超過zui大長度時,由電纜分布電容引起的負載效應(yīng)就成了問題。為防止這種情況發(fā)生,使用雙芯兩層屏蔽電纜,由轉(zhuǎn)換器提供低阻抗電壓源使內(nèi)側(cè)屏蔽與芯線得到相同的電壓,以形成屏蔽,即使芯線與屏蔽之間有分布電容存在,但芯線與屏蔽是同電位,則兩者之間就無電流通過,也無電纜的負載效應(yīng)存在,因此可延長信號電纜zui大長度。另外,還可用特殊信號傳輸電纜延長轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的zui大長度。
第五、勵磁技術(shù)是E+H電磁流量計測量性能的關(guān)鍵技術(shù)之一,勵磁方式在實際應(yīng)用上可分成 交流正弦波勵磁,非正弦波交流勵磁和直流勵磁方式。
交流正弦波勵磁,當(dāng)交流電源電壓(有時是頻率)不穩(wěn)時,磁場強度將有所改變,所以電極間產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也變動,因而,必須從傳感器取出對應(yīng)于計算磁場強度的信號,作為標(biāo)準(zhǔn)信號。這種勵磁方式易引起零點變動,而降低其測量精度。
非正弦波交流勵磁,是采用低于工業(yè)頻率的方波或三角波勵磁的方式,可以認為產(chǎn)生恒定直流,周期性地改變極性的方式,因這種勵磁電源穩(wěn)定,故不必為除去磁場強度的變動而進行運算。
交流勵磁方式的主要問題是感應(yīng)噪聲嚴(yán)重。
直流勵磁方式,則是在電極上的極化電位成了重要障礙。故一定值的直流勵磁方式僅適用于非電解質(zhì)(如液態(tài)金屬)液體的測量。
在測量自來水、源水等水溶液時,一般采用周期性間歇的直流勵磁方式。間歇周期應(yīng)選為交流電源周期的整數(shù)倍,可消除交流電源頻率的噪聲,排除了交流磁場的電渦流和直流磁場的極化干擾。
勵磁頻率降低,零點穩(wěn)定性可以提高,但儀表抗低頻干擾能力減弱,響應(yīng)速度慢,如果勵磁頻率高,則抗低頻干擾的能力增強,但儀表的零點穩(wěn)定性降低。這一問題到二十世紀(jì)七十年代研究出了低頻矩形波(50Hz的1/2~1/32),解決了長期困擾E+H電磁流量計的工頻干擾,提高了零點穩(wěn)定性和測量度;
E+H電磁流量計傳感器電極檢測的流量信號是毫伏級,且以傳感器內(nèi)流體的電位為基準(zhǔn)的,所以外來干擾對它的影響很大,因而,良好的接地很大程度上決定著流量計的測量準(zhǔn)確度。被測的流體本身作為電導(dǎo)體,必須排除其他不相關(guān)的電磁干擾。電極檢測出的電勢信號,不受外界寄生電勢的干擾。對傳感器應(yīng)有良好的單獨接地線,接地電阻小于10Ω。在連接傳感器的管道內(nèi)若涂有絕緣層或是非金屬管道時,傳感器兩側(cè)應(yīng)裝有接地環(huán)。