注水流量表的工作原理結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換器的調(diào)試與故障處理

在我廠尿素水解系統(tǒng)中，*次使用了一臺數(shù)字式注水流量表。它用于測量水解蒸餾塔(C一1）頂?shù)倪M料流量,工藝介質(zhì)是NH3·CO2·H2O尿液,腐蝕性較大,正常操作流量為2.24m3/h,*小流量為1.12m3/h。工藝管道直徑僅為25mm。對于這樣的工藝條件,選用注水流量表進行監(jiān)測是合適的。因注水流量表采用“不接觸測量法”的原理制成。它克服了節(jié)流式流量計在測量上的不足,壓力損失很小,并能解決一部分固液二相流體的流量測量。這種數(shù)字式注水流量表在性能方面有很多獨特之處,在這里對它的原理、調(diào)試及維護作一介紹。
注水流量表工作原理
注水流量表工作原理是法拉*電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力線運動時，在導體兩端會感應一個與磁場方向和導體運動方向相互垂直的感應電動勢。感應電動勢的大小與感應強度和運動速度成正比。導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應電勢，其值如下式:
E=K×B×D×V
式中 E----- 感應電動勢，即流量信號，V。
K----- 傳感器的修正系數(shù)。
B----- 磁感應強度，T。
D---- 電*間距及測量管內(nèi)徑，m。
V---- 導電介質(zhì)的平均流速，m/s。


三、注水流量表的結(jié)構(gòu)
本注水流量表由兩部分組成
1、檢測器
它是把液體流量信號變成有一定函數(shù)關(guān)系的感應電動勢。這種儀表的測量部分沒有插入管道內(nèi)的部件,管道外的磁場采用交流磁場,消除了直流磁場的*化現(xiàn)象。系統(tǒng)采取了一系列的抗干擾措施,使測量穩(wěn)定。探*采用非導磁的材料制成,僅在測量管的內(nèi)避處,因而不會使管道截面減小。它的惰性小,壓力損失小。此儀表能對纖維質(zhì)、固體懸浮物流體,或介質(zhì)的粘度,濃度,重度隨溫度變化的導電性流體進行流量測量。它的襯里采用了良好的耐腐蝕材料,可用于測量腐蝕性較強的溶液。檢測器的安裝可以不考慮直管段,并可以測量正、反流向流體的流量。
2.帶有數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)換器
如果測量單位為升/分,則應把它轉(zhuǎn)換m3/h。Q（m3/h）=0.06×Q（1/min）
例如：Q=550（1/min）按上式轉(zhuǎn)換為m3/h的單位。Q=0.06×550=33（m3/h）。
刻度常數(shù)設定時，只要把S1、S2、S3分別插入所對應位置即可。

3、脈沖寬度的設定
用S5插頭根據(jù)脈沖輸出的類型，接表1所示的要求選擇設定。

4、脈沖重量的設定
脈沖重量設定用S4插頭選擇進行，它的設定有一定的條件，這些條件是脈沖輸出的類型、脈沖寬度和刻定常數(shù)。并且它的選擇范圍還要依據(jù)脈沖寬度和*大測量流量-口-口口-l0的X方(m3/h)來確定。其系數(shù)-(數(shù)字同*大流量m3/h)由*大流量的前三位有效數(shù)定決定,而對應于“x”值的脈沖重量(l/p)見表2。

它把從檢測器來的電勢(mv)信號,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的4一20mA直流信號,從+I和I-端輸出,便于與統(tǒng)一的單元組合儀表配套使用,如調(diào)節(jié)器的測量,記錄儀等。轉(zhuǎn)換器的數(shù)字顯示面板能指示出當前的瞬時流量(100%刻度)。轉(zhuǎn)換器的脈沖輸出端為P+和P一。電源為交流120伏,系統(tǒng)連接見圖2。

由于信號電纜采用了特殊專用電纜,有助于克服交流磁場造成的干擾和外部影響。
四、轉(zhuǎn)換器的調(diào)試
系統(tǒng)安裝完后,在送儀表電源以前,應劉一轉(zhuǎn)換器進行儀表常數(shù)設定、檢測器激勵電流調(diào)整、滿量程流速調(diào)整及脈沖輸出設定。
1。零位調(diào)整
送電穩(wěn)定10分鐘以后,使檢測器管道注滿水,在I+和I一端之間連接一個電流表,調(diào)整轉(zhuǎn)換器的零位細調(diào)螺絲,使輸出電流為4mA。若儀表帶有單獨的脈沖輸出(設有4一20mA輸出),可用電壓表檢查氣CHECK”腳的電壓應為OV,女日果不是0.00V調(diào)零位細調(diào)裸釘。
2.阻尼調(diào)整
在輸出脈沖要求平穩(wěn)時,可調(diào)整阻尼微調(diào)電容器,阻尼時間常數(shù)可在1一10秒范圍內(nèi)。
3.檢測器激勵電流的調(diào)整
(1)激勵電流的波形檢查。在激勵電流檢查端EX+和EX一之間連接一個電阻(IΩ士0.1%),這個電阻與激勵線圈串聯(lián),示波器輸入端并聯(lián)在電阻上。若波形起伏很大時,則不正常。波形正,負方向?qū)ΨQ,A一C測量周期值在規(guī)定的范圍內(nèi)則為正常,其波形如圖3所示。

(2)由于激勵電流在正常操作狀態(tài)下向正、負方向偏轉(zhuǎn),儀表不能直接進行測量和調(diào)整。為了測量激勵電流,應將激勵電流檢查插頭S5插到EXCHK,端,使電流只在正或負方向變化。用一個數(shù)字電壓檢查激勵電流端之間的電壓,此電壓應符合名*規(guī)定的數(shù)值。如不符合,可調(diào)整激勵電流微調(diào)電容器使之端足要求。在上面檢查調(diào)整結(jié)束后,一定要把S5插頭插回原來的位置。
4.滿量程流量的流速調(diào)整
(1)*大流量的流速計算注水流量表的測量范圍不是用流量定義,而是用流速定義的。若滿刻度流速用VFs(m/s),流量范圍修正系數(shù)用K,*大流量用A(m3/h),則有如下關(guān)系:
VFs=K·A
如果流量儀表的尺寸是100mm,*大流量A是50m3/h,可查得K=O,03537,則可計算出Vfs=0。03557×50=1.769m/s。
(2)范圍調(diào)整
用主板上 的范圍數(shù)字開關(guān)設 定滿量程 流 速。 在上例中計算出的 流 速 為 1 . 7 69 m s/ , 則只 要把這一數(shù)字按位設定好即可。
五、脈沖輸出
1.脈沖輸出類型
脈沖輸出有四種通用類型:高速電壓脈沖。晶體管開關(guān)脈沖、電磁計數(shù)器驅(qū)動脈沖和水銀繼電器驅(qū)動脈沖。這些類型的選擇用S6， S7，插頭按表1插入有關(guān)位置。
2?？潭瘸?shù)的設定
刻度常數(shù)的設定是把滿量程流速轉(zhuǎn)換為m 3/h的單位。保留三位有效數(shù)值(3位)×10x?？潭瘸?shù)是作為設定一個脈沖代表的重量所需要的。
六、故障檢查
在儀表指示不正常時，可根據(jù)下面介紹的一些典型故障和處理方法進行必要的處理。這些故障可分為啟動時易產(chǎn)生的故障，正常運行時出現(xiàn)的故障和接地不良引起的故障(見表3、表4)。


3。接地不良引起的故障
由于接地不良引起的故障為:流量穩(wěn)定時，轉(zhuǎn)換器輸出變化很大，甚至超過100% ;易造成雷電沖擊，使轉(zhuǎn)換器損壞;能引起高頻或低頻噪聲對測量系統(tǒng)造成干擾。