摘要:闡述了分體型電磁流量計(jì)在電解裝置應(yīng)用中所遇到的特殊問題, 提出了相應(yīng)的解決辦法, 并給出了實(shí)測數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。

由于分體型電磁流量計(jì)具有響應(yīng)速度快 、信號傳送穩(wěn)定、使用壽命長 、*易操作和監(jiān)控等特點(diǎn),因此在電解裝置中得到了廣泛地應(yīng)用 。但是 ,由于電解裝置中存在的特殊問題, 在使用分體型電磁流量計(jì)時, 還必須有針對性地解決一些具體問題 , 才能在電解裝置中用好分體型電磁流量計(jì) 。

1電解裝置的特性和問題

電解原理簡單地說就是將正負(fù)電*插入電解液中而生產(chǎn)產(chǎn)品 。例如 ,電解食鹽水可生產(chǎn)氯氣 、氫氣和氫氧化鈉 。電解裝置一般要用 10kA 以上的大直流電流,在這種情況下,就會有以下問題發(fā)生 。

1.1對周邊磁場的影響

用10kA 以上強(qiáng)電流的電解槽會產(chǎn)生一個強(qiáng)磁場,該磁場會影響分體型電磁流量計(jì)的電磁線路。

1.2　 漏電流(俗稱雜散電流)的影響

分體型電磁流量計(jì)檢測的電壓只在幾毫伏以內(nèi) ,該電壓是由流體的流動感應(yīng)產(chǎn)生的。由于工藝管道是塑料的或有塑料內(nèi)襯的, 來自電解槽的漏電流就會影響分體型電磁流量計(jì)。當(dāng)漏電流通過分體型電磁流量計(jì)電*和接地環(huán)時 ,就會產(chǎn)生一個大電流, 一旦漏電流值超過分體型電磁流量計(jì)所允許的噪聲電平 ,就會造成放大器過載,引起測量誤差。

1.3接地電勢

電解槽有漏電流對地會產(chǎn)生一個電勢,并會影響分體型電磁流量計(jì)。由于電解裝置的電勢不穩(wěn)定 ,如果把分體型電磁流量計(jì)接地, 就會發(fā)生過大的輸出波動 。

1.4非金屬管道的流體泄漏

因?yàn)榱黧w有腐蝕性且要求與電解槽相連的管道具有非導(dǎo)電性, 所以裝置中采用非金屬材料管道。這類管道一般機(jī)械強(qiáng)度很差, 因此在緊固法蘭螺栓時容易造成管道破裂 。由于螺栓不能擰緊,從而使得液體從接地環(huán)連接處和內(nèi)襯處泄漏。

2對策研究

由于電解裝置中存在的上述特性和問題 ,就要求所選用的分體型電磁流量計(jì)必須有優(yōu)越的性能 ,才能適合在電解裝置中使用 。而由于 ADMAG-AE 分體型電磁流量計(jì) ,采用雙頻率勵磁, 且有直流噪聲抑制電路等特點(diǎn) ,經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)證明, 它能適合電解裝置的使用要求。

2.1使用直流噪聲抑制線路

通常電*與地之間的直流電勢只有幾毫伏, 但當(dāng)有漏電流時就可能增加到幾伏, 且有直流噪聲 。直流噪聲抑制電路可以消除由阻容濾波而引起的直流噪聲。因此, 在有漏電流的裝置中應(yīng)用 AD-MAG-AE分體型電磁流量計(jì), 推薦使用帶有直流噪聲抑制電路的變送器, 以防止其他直流電流流入變送器 。在使用直流噪聲抑制電路時 ,應(yīng)考慮以下兩點(diǎn)。

(1)空測功能不能工作:當(dāng)增加阻容濾波時, 空測功能不能工作。

(2)測試條件的限制:流體的電導(dǎo)率必須大于200μS/cm ,檢測管徑必須在 15 ～ 200mm 范圍內(nèi) 。

2.2正確接地

2.2.1接地法研究

如果接地采用檢測器旁路方式(見圖 1), 電解槽的漏電流將通過 A—C 和 B—C 。如果不同的電流流過A 和 B 電* ,那么 A 和 B 電*之間的平衡就會不同 ,其結(jié)果將會飽和放大器 。如果接地采用接地環(huán)方式 ,且避開檢測器直接接地 ,漏電流對電*A 和 B 的影響將減至*小, 且有一個穩(wěn)定的 C電勢 ,其結(jié)果將會在液體中減少輸出波動, 且建立一個參考電勢 。

2.2.2　 正確選擇接地點(diǎn)

根據(jù)裝置的自身現(xiàn)狀,選擇合適的接地點(diǎn)是很重要的。

(1)當(dāng)已知漏電流的方向時 , 接地點(diǎn)選擇如圖2所示。在圖 2 中僅對轉(zhuǎn)換器接地, 并確認(rèn)與直流噪聲抑制電路相連時,輸出是正常的。

(2)當(dāng)不知漏電流方向時, 接地點(diǎn)選擇如圖 3所示 。在圖3 中也同樣僅對轉(zhuǎn)換器接地, 并確認(rèn)與直流噪聲抑制電路相連時,輸出是正常的。

(3)接地環(huán)和短管的作用是 ,在流體到達(dá)分體型電磁流量計(jì)之前消除漏電流 。有時使用幾個接地環(huán)來加強(qiáng)效果 。由于要與液體大面積接觸, 使用短管的效果較好,但它較容易造成電腐蝕, 因此相對于使用接地環(huán)而言, 使用短管需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)、檢修 。

2.3解決管節(jié)處的泄漏

電解裝置中所用的非金屬管和不能擰緊的螺栓處*易發(fā)生流體的泄漏 。一般檢測器與管道之間的密封圈使用中性抗酸堿的密封件, 密封件使用與管道相同的材料。ADMAG-AE 系列分體型電磁流量計(jì)檢測器上所帶的 O 型圈(材料 Byton 和硅膠)是防泄漏的, 如圖 4 所示 。

2.4周邊磁場的影響

ADMAG-AE 系列分體型電磁流量計(jì)耐周邊磁場的影響可保證在 5(10 3 /4π)A/m 左右 , 而實(shí)際可達(dá) 20(10 3 /4π)A/m , 如再高于此數(shù)值的強(qiáng)磁場, 則須增加其他防護(hù)措施

3綜合應(yīng)用測試實(shí)例

下面為食鹽水電解裝置的現(xiàn)場數(shù)據(jù) ,該裝置有如下問題 。 ①周邊磁場的影響 ;②泄漏電流的影響;③泄漏磁場的影響;④非金屬管道的液體泄漏 。應(yīng)用ADMAG 檢測器并綜合* 2 節(jié)所述方法, 得到以下測試數(shù)據(jù)。

3.1　 工藝流程

ADMAG 檢測器應(yīng)用的工藝流程如圖 5所示。

其測試條件如下 。

被測流體:鹽水 ;

條件 :電導(dǎo)率*小 200μS/cm;管徑 50mm ;

規(guī)格 :檢測器LDG205DG ;

變送器AE14(直流噪聲濾波);

流量量程 0～ 15m 3 /h(流速 2.12m/s)。

3.2測試結(jié)果

各種測試條件下 ADMAG 的測試結(jié)果如下表及圖 6～ 9 所示 。

3.3結(jié)果分析

結(jié)果 1:雖然有接地環(huán)和不接地的檢測器 , 但由于沒有直流噪聲抑制電路 ,因而輸出波動很大 。

結(jié)果 2:即便有直流噪聲抑制線路和接地檢測器, 但由于無接地環(huán) , 因而輸出波動和電*電位仍很大 。

結(jié)果 3:雖然有直流噪聲抑制線路 , 但由于檢測器接地 ,因而輸出波動和電*電勢很大。

結(jié)果 4:直流噪聲抑制電路和檢測器不接地 ,接地環(huán)分流了漏電流,因而輸出波動遠(yuǎn)小于其他結(jié)果。

盡管裝置有強(qiáng)磁場和直流噪聲,帶有輔助條件的結(jié)果 4, 證明了這些輔助條件的效果。這些輔助條件包括直流噪聲抑制電路、檢測器非接地 , 從接地環(huán)分流漏電流 。

4結(jié)束語

以上我們就分體型電磁流量計(jì)的特點(diǎn)及其在電解裝置中的使用情況進(jìn)行了闡述 。好的儀表尚需有正確的使用方法,只有熟知儀表的特點(diǎn)和工藝特性 ,才能達(dá)到良好的檢測效果。