分體型電磁流量計在電解裝置應(yīng)用中的問題與解決辦法

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

由于分體型電磁流量計具有響應(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,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 。

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

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。當(dāng)漏電流通過分體型電磁流量計電*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。由于電解裝置的電勢不穩(wěn)定 ,如果把分體型電磁流量計接地, 就會發(fā)生過大的輸出波動 。

1.4非金屬管道的流體泄漏

因為流體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 ,采用雙頻率勵磁, 且有直流噪聲抑制電路等特點 ,經(jīng)過實踐檢驗證明, 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, 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。

(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

根據(jù)裝置的自身現(xiàn)狀,選擇合適的接地點是很重要的。

(1)當(dāng)已知漏電流的方向時 , 接地點選擇如圖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)分體型電磁流量計之前消除漏電流 。有時使用幾個接地環(huán)來加強效果 。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耐周邊磁場的影響可保證在 5(10 3 /4π)A/m 左右 , 而實際可達(dá) 20(10 3 /4π)A/m , 如再高于此數(shù)值的強磁場, 則須增加其他防護(hù)措施

3綜合應(yīng)用測試實例

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的特點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和工藝特性 ,才能達(dá)到良好的檢測效果。