礦井排水流量計的原理特點與應用

1、工作原理
礦井排水流量計系統(tǒng)由變送器和轉換器構成，兩者之間通過兩根帶雙層屏蔽的電纜連結，變送器安裝在管道系統(tǒng)上，而轉換器則可安裝在現場或中央室。儀表的測量原理是根據法拉*電磁感應定律：當一導體在磁場中作切割磁力線運動時，在導體的兩端將產生感應電動勢。
此定律應用于導電流體也同樣成立。如果假定磁場強度為B，管道直徑為D，感應電勢為E，則可以證明管道的體積流量為
Qv=D/4×（E/B）
式中的B、D是表中設定的，E是通過變送器測量管道上的一對電*測出的，實際的礦井排水流量計正是根據這一原理工作的。可見礦井排水流量計是測體積流量的儀表，它與流體的溫度、壓力、密度、粘度和電導率等物理性質無關。
2、礦井排水流量計的特點
礦井排水流量計有以下特點：
（1）傳感元件不與測量介質接觸，可用于腐蝕性導電介質流量的測量；
（2）量程范圍寬，同一臺礦井排水流量計的量程比可達1:100；
（3）無壓力損失；
（4）檢測部分無可動部件：
（5）可以測定正、反向流體的流量；
（6）響應速度快。
以上是礦井排水流量計的優(yōu)點，但它也有一定局限性和不足之處。
（1）被測介質必須是導電的：
（2）由于受測量管襯里材料的限制，一般使用溫度范圍為0~200℃，又因電*是嵌裝在導管上的，使礦井排水流量計的工作壓力也受到一定限制。
（3）礦井排水流量計結構復雜，價格較高。
3、礦井排水流量計的應用
我廠甲銨泵入口流量計FT-09101為德國FISCHER&POTER公司產品，自89年10月投產以來，已經更換了兩塊，*初采用DX1221型，這種礦井排水流量計外殼用不銹鋼，測量管內壁用聚四氟乙烯，轉換器封閉在一個長方體金屬殼內，內部電路板上有一個四位數的數據盤，可作測量值的指示器。變送器與轉換器之間通過兩根電纜連結，變送器安裝在管道上，轉換器固定在旁邊的框架上。這種流量計無論零點還是量程都不能自行調整，只能在指定廠家標定，使用很不方便。該流量計投用運行還未到一年，指示便出現了故障，經檢查發(fā)現變送器電路板發(fā)生了腐蝕，有幾只晶體三*管管腳已經銹斷，這并沒有引起我們足夠的重視，只是更換了幾只三*管便又重新裝上，這樣修復后該表又運行了幾個月，然后又失去了指示。當我們再次檢查該表時，發(fā)現變送器的電路板及七芯電纜已全部腐蝕掉，于是該表報廢。這才引起了我們的警覺，原來因該表安裝的地方離高壓甲銨泵及高壓氨泵太近，停車時排放及平時泄漏的氨和甲銨附帶的氨氣常包繞在該表周圍，致使該表一直工作在腐蝕性環(huán)境中，加上我們只注意了該表的耐腐蝕特點，而忽略了該表外在的脆弱性，*終導致了該表的損壞。
吸取教訓后，我們在92年大修中又更換了一塊同型號的儀表，不過這次已對腐蝕問題特別重視，在安裝時，為防止腐蝕性氣體侵入電子室，我們在接線盒蓋邊緣及電纜接頭處全部用硅橡膠密封，并用水電兩用膠帶加以封固，以期達到防腐的目的。該表投用后運行了一年多時間，便再次發(fā)生了同樣故障，變送器電路板及電纜又被腐蝕，表又損壞。
再次事故的發(fā)生，不得不使我們對腐蝕問題進行仔細的思考，為什么變送器密封那么好還要腐蝕？而與變送器僅半米之遙的轉換器卻安然無恙？經過仔細的觀察，分析，答案終于找到，原來安裝變送器的管道因流速高，一直在不停地輕微震動，密封膠很容易松動而脫落，不停地震動又為氨氣的侵入增加了助動力，而固定在框架上的轉換器，由于沒有震動，各密封口完好，因此沒有腐蝕。
找到了出現故障的原因，自然也就找到了排除故障的措施。在94年的大修中，我們再次更換此表，這次使用的是江蘇久久儀表有限公司的礦井排水流量計，這種礦井排水流量計較前兩種要先進得多，它采用了微處理器技術，在轉換器上有一雙排液晶顯示器，在顯示器下邊有三個按鈕，通過它們可以對流量計的參數進行組態(tài)設定，并可翻看流量計的有關參數設置。該表具有比較強的外部通信接口能力，能以模擬和數字方式與其它外設通信，并帶有很強的自診斷功能，參數的輸入及選擇以數據直接輸入及主副菜單選擇方式進行，可方便地進行零點調整和量程設定，操作十分方便。為了保證這塊表能安全運行，我們在吸取前兩次教訓的基礎上又采取了另外一種防腐措施-吹氣防腐法。這種方法的原理是設法使變送器接線盒內純凈氣體壓力增大，致使有害氣體不能侵入接線盒內，從而達到防腐目的。具體方法是在礦井排水流量計變送器的電子室上打兩個小孔，一個進氣，一個排氣，然后接上儀表空氣，讓空氣保持微小流量，則電子室內純凈氣的壓力升高，氣流只能從孔隙由內向外流動，從而阻止了有害氣體的侵入，起到了防腐的作用。該表投入運行后，效果一直很好，在時隔7年的2001年大修中我們曾打開電子室檢查，沒有發(fā)現腐蝕現象，可見吹氣防腐確實起到了作用。
為以防萬一，我們還注重了平時的維護，定期更換轉換器及變送器電纜上的絕緣膠帶和密封膠，以防老化引起密封破壞。為了保護液晶顯示器，我們在顯示器加上了一塊遮陽板，以防液晶顯示器長期被日光直射造成可讀能力下降。另有一臺測水解廢液的小口徑流量計FT-09701也曾發(fā)生過損壞，這塊表也是FISCH&POTER公司的產品，它是一體化裝置，轉換器與變送器固定在一起由通信電纜遠傳至主控室，其故障現象為測量管襯里鼓包，使渦電流的流線變彎曲，破壞了流體流速的軸對稱性，給測量造成很大的誤差，儀表失靈，引起鼓包的具體原因到底是超溫超壓，還是產品質量問題至今仍不明確。93年大修時，我們又換上了一塊同型號新表，結果又沒運行多長時間便出現了線路板腐蝕現象，95年、98年我們對此表進行了更新，損壞的主要原因也都是線路板腐蝕，98年我們采用吹儀表空氣的方法對此表進行了改進，直到現在此表未出現異常現象運行情況一直良好。