科技的飛速進(jìn)步也同時(shí)帶動(dòng)了儀表儀器行業(yè)的發(fā)展,雖然污水流量計(jì)的測(cè)量原理比較簡(jiǎn)單,運(yùn)用的是電磁感應(yīng)技術(shù),但是污水流量計(jì)真正的大規(guī)模應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐還是從是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的。近來來隨著集成電路及數(shù)字技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,污水流量計(jì)也進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展的快速跟進(jìn)期,其產(chǎn)品的應(yīng)用的{**}域越來越多,越來越廣泛。
(一)污水流量計(jì)介紹
能源計(jì)量用流量計(jì)往往跟企業(yè)的效益有直接的聯(lián)系,是進(jìn)行貿(mào)易結(jié)算的依據(jù),進(jìn)行能源的科學(xué)管理、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。污水流量計(jì)是一種根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表,采用單片機(jī)嵌入式技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)字勵(lì)磁,同時(shí)在污水流量計(jì)上采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線。它是由直接接觸管道介質(zhì)的傳感器和上端信號(hào)轉(zhuǎn)換器兩部分構(gòu)成,是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的,用來測(cè)量電導(dǎo)率大于5μs/cm的導(dǎo)電液體的流量,同時(shí)也是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)流量的儀表。除了可以測(cè)量一般導(dǎo)電液體的流量外,還可以用于測(cè)量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕性液體和均勻含有液固兩相懸浮的液體,如泥漿、礦漿、紙漿等。
(二)污水流量計(jì)的工作原理
污水流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的流量管內(nèi)壁襯上了{(lán)**}緣材料,是一種非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿著管徑方向穿通管壁從而固定在測(cè)量管上。它的電極頭與襯里內(nèi)表面基本上是齊平的。歷次線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí),將在與測(cè)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(chǎng)。這個(gè)時(shí)候,如果具有一定電導(dǎo)率的流體經(jīng)過測(cè)量管時(shí),將會(huì)切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。電動(dòng)勢(shì)E與磁通量彌補(bǔ)B成正比關(guān)系,測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速v的乘積。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢測(cè)出并通過電纜送{**}轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將接收到的流量信號(hào)放大進(jìn)行處理后,即可顯示流體流量,同時(shí)能輸出脈沖,模擬電流信號(hào),用于流量的調(diào)節(jié)和控制。
E=KBdv,式中:E-電極間的信號(hào)電壓(v);B-磁通密度(T);d-測(cè)量管內(nèi)徑(m);V-平均流速(m/s)。K,d為常數(shù),由于勵(lì)磁電流是保持恒流的,故B也是常數(shù),則由E=KBdv可知,體積流量Q與信號(hào)電壓E成正比,即流速感應(yīng)的信號(hào)電壓E與體積Q成線性關(guān)系。因此只要測(cè)量出E就可以確定流量Q,這就是污水流量計(jì)的基本工作原理。
(三)污水流量計(jì)的分類
污水流量計(jì)的種類:一體式、插入式、分體式。
效驗(yàn)方法:管道標(biāo)定。
工作原理:是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理,再與測(cè)量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝了一對(duì)檢測(cè)電極,當(dāng)導(dǎo)電液體沿測(cè)量管軸線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)。主要有在線和離線校驗(yàn)兩種。
在線校驗(yàn):采用外夾式超聲波流量計(jì)對(duì)污水流量計(jì)測(cè)量的管道進(jìn)行比對(duì)校驗(yàn),驗(yàn)證污水流量計(jì)是否偏差過大。這種方法{**}度偏低,只能定性的判定結(jié)果。
離線檢驗(yàn):就是在標(biāo)定裝置上進(jìn)行檢驗(yàn),一般介質(zhì)為水。標(biāo)定裝置有容積式標(biāo)準(zhǔn)裝置、稱重式標(biāo)準(zhǔn)裝置兩大類。通過標(biāo)定就可以準(zhǔn)確地得出被測(cè)的污水流量計(jì){**}度了。
按流量傳感器與管道連接方式分類,有螺紋連接(油任連接的高壓污水流量計(jì))、夾持型(污水流量計(jì))、法蘭型、衛(wèi)生型(污水流量計(jì))、插入型(污水流量計(jì))。按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類,有分體型和一體型。
按流量傳感器電極是否與被測(cè)液體接觸分類,有接觸型和非接觸型。
按流量傳感器結(jié)構(gòu)分類,有短管型和插入型(污水流量計(jì))。
按用途分類,有防侵水型、防爆型、衛(wèi)生型、通用型和用于明渠流量測(cè)量的潛水型(明渠流量計(jì))。
污水流量計(jì)按激磁電流方式分為直流激磁,交流激磁,低頻矩形波激磁,雙頻激磁。
污水流量計(jì)按輸出信號(hào)連接和激磁(或電源)連線制式分為四線制,二線制。
污水流量計(jì)是應(yīng)用導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和流量大小成正比,通過測(cè)電動(dòng)勢(shì)來反映管道流量的原理而制成的。其測(cè)量{**}度和靈敏度都較高。工業(yè)上多用以測(cè)量水、礦漿等介質(zhì)的流量?蓽y(cè)較大管徑達(dá)2m,而且壓損極小。但導(dǎo)電率低的介質(zhì),如氣體、蒸汽等則不能應(yīng)用。
污水流量計(jì)造價(jià)較高,且信號(hào)易受外磁場(chǎng)干擾,影響了在工業(yè)管流測(cè)量中的廣泛應(yīng)用。為此,產(chǎn)品在不斷改進(jìn)更新,向微機(jī)化發(fā)展。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,流動(dòng)工質(zhì)的溫度、壓力等運(yùn)行參數(shù)不斷提高,在高溫高壓的情況下,由于材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等方面的原因,直接式質(zhì)量流量計(jì)的應(yīng)用遇到困難,而間接式質(zhì)量流量計(jì)由于密度計(jì)受濕度和壓力適用范圍的限制,往往也不好實(shí)際應(yīng)用。因此,在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的是溫度壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)。可把它看作一種間接式質(zhì)量流量計(jì),不是配用密度計(jì),而是利用溫度、壓力與密度間的關(guān)系,用溫度、壓力信號(hào)經(jīng)函數(shù)運(yùn)算為密度信號(hào),與容積流量相乘而得到質(zhì)量流量.目前溫度、壓力補(bǔ)償式質(zhì)量流量計(jì)雖已實(shí)用化,但當(dāng)被測(cè)介質(zhì)參數(shù)變化范圍很大或很迅速時(shí),正確地補(bǔ)償將很困難或不可能,因此進(jìn)一步研究在實(shí)際生產(chǎn)中適用的質(zhì)量流量計(jì)和密度計(jì)還是一個(gè)課題。
(四)污水流量計(jì)的量程范圍
一般工業(yè)用污水流量計(jì)被測(cè)介質(zhì)流速以2-4m/s為宜,在特殊情況下,較低流速應(yīng)不小于0.2m/s,較高應(yīng)不大于8m/s。若介質(zhì)中含有固體顆粒,為防止襯里和電極的過分磨擦,常用流速應(yīng)小于3m/s,對(duì)于污水流量計(jì)粘滯流體,流速可選擇大于2m/s,較大的流速有助于自動(dòng)消除電極上附著的粘滯物的作用,有利于提高測(cè)量{**}度。
污水流量計(jì)的{**}勢(shì)在于其對(duì)液體有比較強(qiáng)的適應(yīng)性,與其它類型的儀表相比有更多的適應(yīng)性和準(zhǔn)確度,在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中,它的應(yīng)用范圍尤其廣,它幾乎是測(cè)量液體流量的{**}選儀表,如測(cè)漿用的漿污水流量計(jì),污水處理的污水流量計(jì)、自來水計(jì)量用的水流量計(jì)等產(chǎn)品在各種不同的工業(yè)環(huán)境中都得到了大量的應(yīng)用.