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除盐水流量计的测量电极的组成方式有几种类型

点击次数: 发布时间:2021-09-06
电能是国民经济发展和工业生产现代化的重要保证,火力发电是我国主要的发电方式。水煤浆作为一种新型清洁燃料,在火力发电和工业生产中作为代油燃料得到了广泛应用。为了保证火电厂锅炉设备和发电厂运行的经济性与安全性,需要对水煤浆流量、送风流量等参数进行准确测量。如果仪表监测结果波动过大,就可能造成气化炉频繁跳车,甚至出现生产事故。 
在工业现场,一般采用浆液型除盐水流量计测量水煤浆的体积流量。这是因为和其他流量仪表相比,除盐水流量计传感器没有活动部件或阻流部件,不容易导致管道堵塞,适宜于测量水煤浆、纸浆、泥浆、矿浆等固液两相流。由于测量精度高、使用寿命长等优点,除盐水流量计被广泛应用于国内外电力、能源和化工企业,如广东茂名热电厂、大庆油田、山东泉林纸业、安徽海螺水泥、攀枝花钢厂、印尼雅加达的火电厂等。    
除盐水流量计的测量管中与测量介质真接接触的主要依靠电极进行,除盐水流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律的。当具有一定导电率的介质流经测量管时,会切割磁力线产生一定的电动势,电动势由电极检出并通过电缆传送至转换器,转换器将这个电动势处理后,就可以显示出介质的流量大小了。电极所起作用就是检测出电动势的大小。电动势的大小与磁通量强度成正比,测量管内径与平均流速成正比,介质的体积流量与感应电动势和测量管内径成线性关系,与磁场的磁感应强度成反比,与其他物理参数无关。电极与被测介质直接接触,所以电极材质的选择是非常重要的,常用的电极材料有316L不锈钢、哈氏合金、钛、钽、铂等,可根据介质的特性来选择电极的材质。
基本类型      
根据电磁流量传感器接触流体介质的面积大小,基本可以将其分为三类:多对电极除盐水流量计、单对电极除盐水流量计、(大面积电极)电容式除盐水流量计。      
多对电极除盐水流量计
(1)多对电极除盐水流量计是针对非轴对称流型流体测量需要提出的解决方案。由于流速在管道截面上的非轴对称特点,采用传统单对电极除盐水流量计会产生较大测量误差。通过多对电极、多对线圈的方式,多对电极除盐水流量计可以从多角度多位置得到感应电动势测量、进行流场速度分布的求解,在非轴对称流量和非满管流量测量中也得到广泛应用。      
单对电极除盐水流量计
(2)单对电极除盐水流量计形状简单、加工容易,适宜于水流量和固液两相流量测量,不适宜于测量强腐蚀性或是低电导率的介质,实际应用范围最广。但当被测流体中含有较强附着特性的固体介质时,容易导致电极表面被覆盖而输出信号不稳定。在测量固体两相流时,流体中的固体纤维或颗粒随机擦过电极将导致电极极化电压发生突变,产生低频1/f特性的随机浆液噪声叠加在感应电动势上,导致仪表输出信号产生剧烈波动、误差较大。如何克服浆液噪声是它固液两相流测量的主要问题,目前主要通过提高励磁频率和采用特殊信号处理方法进行解决。   
(大面积电极)电容式除盐水流量计
(3)电容式除盐水流量计通过电容祸合方式获取感应电动势。由于其电极和被测介质不产生接触,因此在测量中不存在传统除盐水流量计电极表面产的浆液干扰、介质附着、腐蚀等问题,适宜于固液两相流量的测量。电容式除盐水流量计具有测量低电导率介质的能力,如日本横河电机生产的ADMAG CA型电容式除盐水流量计可以测量电导率低至0.01的介质。电容式电磁流量的主要问题在于,它的传感器和转换器内阻较高,容易受内外部各种干扰影响,因此对于系统的抗干扰能力提出了较高的要求,对环境干扰的要求也更为严格。另一方面,电容式除盐水流量计的造价也普遍高于传统除盐水流量计,因此在水煤浆、纸浆这类固液两相流测量中,传统单对电极除盐水流量计仍然有着广泛的应用市场。

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