[摘要]通過(guò)對(duì)平衡電極面電磁流量計(jì)的測(cè)量原理及實(shí)際使用情況的介紹,說(shuō)明了在非金屬管道條件下,此流量計(jì)也可正確測(cè)量，完全解決了困擾傳統(tǒng)電磁流量計(jì)的電磁干擾問(wèn)題
　　離子膜燒堿工藝是直流電通過(guò)離子膜電解食鹽水生產(chǎn)燒堿。主要工藝介質(zhì)是飽和食鹽水(NaCI)、燒堿(NaOH)和純水鹽酸(HC)。生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)這些介質(zhì)的計(jì)量和流量控制較多,也很重要。在流量計(jì)的選型上,對(duì)于那些腐蝕性介質(zhì),電磁流量計(jì)是我們的首選,它耐腐蝕，壓損小，通常我們選擇內(nèi)襯PTFE，并針對(duì)不同介質(zhì)選用不同的金屬電極(Ti、TaPb等)。我公司在4萬(wàn)t/a8萬(wàn)t/a離子膜燒堿工程已用過(guò)不少電磁流量計(jì)。
　　所有電磁流量計(jì)的測(cè)量原理都基于法拉第電磁感應(yīng)定律,如圖1電磁線圈產(chǎn)生沿Y軸的磁場(chǎng),導(dǎo)電的被測(cè)液體沿Z軸流動(dòng),在x軸方向有一-對(duì)測(cè)量電極根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,兩個(gè)測(cè)量電極間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差,公式如下:E=KBDV
　　其中，E為感應(yīng)電勢(shì),V;K為比例常數(shù);B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,T(特斯拉);D為電極間距(管徑),cm;V為導(dǎo)電液體平均流速,cm/s。

　　為了得到兩個(gè)電極間微小的電勢(shì)差,必須引用一參考值-地電勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中,接地問(wèn)題正是影響電磁流量計(jì)測(cè)量的關(guān)鍵。
　　由于測(cè)量管內(nèi)襯是絕緣的,普通電磁流量計(jì)的接地點(diǎn)一般選在入口和出口的法蘭處，或者安裝特殊的接地環(huán)。這種對(duì)稱式接地,是為了在測(cè)量電極的上下游保證靜電對(duì)稱性。
　　然而,由于接地點(diǎn)遠(yuǎn)離測(cè)量點(diǎn),不利于消除電噪聲;另外,-般被測(cè)液體的電阻值較大而高阻抗的接地回路由于干擾或被測(cè)信號(hào)的衰減,會(huì)產(chǎn)生大量的噪聲信號(hào)。因此,破壞電磁流量計(jì)工作可靠性的根源就在于不正確的接地處理。
　　通過(guò).上面的原理介紹,電磁流量計(jì)的接地處理是個(gè)很重要的問(wèn)題。在安裝過(guò)程中接地也是個(gè)很頭痛的問(wèn)題。生產(chǎn)燒堿的基本方法是電解食鹽水(數(shù)百V電壓數(shù)萬(wàn)A電流),66kV交流降壓整流。在裝置界區(qū)內(nèi)，對(duì)測(cè)量?jī)x表的電磁干擾十分嚴(yán)重,各地的地電位也不等。對(duì)干擾信號(hào)敏感的電磁流量計(jì)的接地是必不可少的,而且要接地良好,有一一個(gè)良好的接地網(wǎng)。為了避免介質(zhì)泄漏,造成地面腐蝕,廠房?jī)?nèi)地面全部做了防腐處理，不允許破壞防腐地面做接地板，接地線不得不就近穿墻到室外接地。在過(guò)去的工程中，曾因接地不好造成過(guò)儀表失靈和精度不夠，只有再次處理接地問(wèn)題。
　　1999年我們?cè)诮?2萬(wàn)t/a離子膜燒堿工程中，了解到這種平衡電極面全新設(shè)計(jì)的電磁流量計(jì),避免了接地問(wèn)題，大大減少施工的麻煩。我們更改了設(shè)計(jì)型號(hào),選用WFM系列的電磁流量計(jì)。
　　現(xiàn)在，種全新的專利技術(shù)-平衡電極面的應(yīng)用，完全解決了這些難題,偉業(yè)公司的WFM系列電磁流量計(jì)所朵用的平衡電極面技術(shù)是基于這樣一個(gè)事實(shí):若測(cè)量電極(X軸)旋轉(zhuǎn)90°;與磁場(chǎng)(Y軸)平行處可裝一地電極,而不用擔(dān)心“測(cè)量短路”。因此，平衡電極面對(duì)平均流速的測(cè)量完全被限制在平衡電極面內(nèi)。即使被測(cè)介質(zhì)的流場(chǎng)產(chǎn)生畸變,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)分解后,測(cè)量電極間的感應(yīng)電勢(shì)完全與垂直穿過(guò)平衡電極面的平均流速成一-線性關(guān)系。由于4個(gè)電極完全對(duì)稱,可以完全平衡高阻抗接地回路的影響。朵用簡(jiǎn)單的信號(hào)放大器就可以完全消除噪聲信號(hào)。
　　電磁線圈感應(yīng)磁場(chǎng),感應(yīng)電極和地電極間的關(guān)系如圖2所示

　　圖3中給出了平衡電極面中地電極測(cè)量電極和磁場(chǎng)極性間的關(guān)系。在實(shí)際的BEP電磁流量計(jì)中,由于使用了差動(dòng)放大器,可以極大地提高輸入阻抗和轉(zhuǎn)換精度。

　　圖4給出平衡電極面電磁流量計(jì)不同流速下的誤差。

　　在平衡電極面技術(shù)中，所有噪聲信號(hào)同時(shí)被測(cè)量電極和接地電極接收到,通過(guò)運(yùn)算電路可以完全消除電噪聲。在非金屬管道或無(wú)直管段的條件下,也可以正確可靠地測(cè)量,完全解決了困擾傳統(tǒng)流量計(jì)的接地干擾問(wèn)題。
　　綜上所述，WFM系列電磁流量計(jì)采用了平衡電極面,具有如下優(yōu)點(diǎn):安裝簡(jiǎn)單,取消了接地環(huán);無(wú)直管段要求,可用于非金屬管線;完全消除了電噪聲,測(cè)量靈敏度高(電導(dǎo)率不低于3μs/cm,流速不低于7.62cm)，,精度高(t0.5%)
　　目前工程已完工,正在試運(yùn)行,單就電磁流量計(jì)而言，安裝簡(jiǎn)單,試運(yùn)行很正常,測(cè)量可靠正確,完全滿足生產(chǎn)要求。

以上內(nèi)容源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)聯(lián)系即刪除!