由于電磁流量計(jì)具有響應(yīng)速度快 、信號(hào)傳送穩(wěn)定、使用壽命長 、極易操作和監(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, 在使用電磁流量計(jì)時(shí), 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)電極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(huì)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)磁場,該磁場會(huì)影響電磁流量計(jì)的電磁線路。

 

1.2　 漏電流(俗稱雜散電流)的影響

　 　 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(dòng)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(huì)影響電磁流量計(jì)。當(dāng)漏電流通過電磁流量計(jì)電極和接地環(huán)時(shí) ,就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大電流, 一旦漏電流值超過電磁流量計(jì)所允許的噪聲電平 ,就會(huì)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)電勢,并會(huì)影響電磁流量計(jì)。由于電解裝置的電勢不穩(wěn)定 ,如果把電磁流量計(jì)接地, 就會(huì)發(fā)生過大的輸出波動(dòng) 。

 

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(shí)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 電磁流量計(jì) ,采用雙頻率勵(lì)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

　 　 通常電極與地之間的直流電勢只有幾毫伏, 但當(dāng)有漏電流時(shí)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 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(shí) ,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(shí), 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 電極 ,那么 A 和 B 電極之間的平衡就會(huì)不同 ,其結(jié)果將會(huì)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 ,漏電流對電極A 和 B 的影響將減至最小, 且有一個(gè)穩(wěn)定的 C電勢 ,其結(jié)果將會(huì)在液體中減少輸出波動(dòng), 且建立一個(gè)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(shí) , 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(shí),輸出是正常的。

　 　 (2)當(dāng)不知漏電流方向時(shí), 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(shí),輸出是正常的。

　 　 (3)接地環(huán)和短管的作用是 ,在流體到達(dá)電磁流量計(jì)之前消除漏電流 。有時(shí)使用幾個(gè)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最易發(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 檢測器并綜合第 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)率最小 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(dòng)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(dòng)和電極電位仍很大 。

　 　 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(dòng)和電極電勢很大。

　 　 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(dòng)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 SC-LDG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。