摘 要 流量儀表的使用有好有壞,若儀表的安裝、維修得當,則能長期使用;若使用中注意了儀表注意事項,則能使儀表運行持久。文中提出了在自來水廠的流量測量中應用渦輪流量計的注意事項。對于自來水廠,流量測量非常重要。對自來水廠的取水和供水的流量進行測量,可以為經濟核算和水處理系統的診斷提供依據,從而達到有效地進行水生產的操作與控制。多年來,人們在努力尋找經濟適用的流量計,以期經濟而準確地解決自來水廠流量測量的問題。
經多年的實踐、探索,發現對于大多數自來水廠渦輪流量計已完全可以滿足使用要求,而且經濟性好。一般,對于口徑不大于1m的自來水管道,所需渦輪流量計的價格也就1萬元左右,因此隨著渦輪流量計測量技術的日益成熟與性價比的日益提高,渦輪流量計已越來越受到自來水行業的青睞。
1 渦輪流量計的測量原理
在流體流動的管道內,安裝一個可以自由轉動的渦輪,當流體通過渦輪葉片時,流體的流動使渦輪旋轉。流體的流速越高,渦輪的轉速就越高。在規定的流量范圍和一定的流體粘度下,渦輪的轉速與流體的流速呈線性關系。因此,只要測出渦輪的轉速或轉數,就可以測出流過管道的流體瞬時流量或累加流量。實際上,渦輪葉片由高導磁系數的材料制成,葉片不遠處的磁感應轉換器由線圈和磁鋼組成,渦輪旋轉的同時,葉片周期性地掃過磁鋼,使磁路的磁阻發生周期性的變化,線圈中的磁通量也跟著發生周期性的變化,線圈中便感應出交變電信號。交變電信號經前置放大器放大后,送往流量顯示儀進行流量指示或累積。基本公式如下:
f= Kq
所以, q= f/ K
式中:f為交變電信號的頻率;q為流過管道的流體瞬時流量;K為常數(儀表系數)。
2 渦輪流量計的選擇
2.1 渦輪流量傳感器的選擇
選擇渦輪流量傳感器,應考慮如下基本原則:
①傳感器的量程范圍應滿足被測流體的最高、最低流速變化;
②傳感器的精度等級符合被測流體的計量要求;
③現場管道應能滿足傳感器對直管段的要求;
④被測流體的化學性能不能影響傳感器的測量性能;
⑤傳感器應能長期穩定運行,計量準確;
⑥水損小;
⑦價格適宜、經久耐用、維護簡便。
我公司選用LWCQ型插入式切向渦輪流量傳感器,該傳感器具有以下特點:
①抗雜質能力強,切向式葉輪在轉動時可隨時釋放流體中的懸浮雜物,使其不纏繞在切向式葉輪的葉片上;
②抗電磁干擾和抗振能力強;
③傳感器和顯示儀表的結構及原理都非常簡單、直觀,用戶很容易掌握其使用和維修技術。
④更換葉輪和軸承后,儀表系數不變;
⑤流量范圍寬,下限流速低;
⑥成套流量計對流體總量的計量誤差小;
⑦幾乎無壓力損失,節省能耗;
⑧傳感器可露天安裝,整個傳感器可長期淹沒在水中使用;
⑨ LWCQ- × × 1×型傳感器配用截止閥,安裝和拆卸時都不須斷流;
⑩水平、豎直、傾斜的管道均可使用;
成套流量計的購置、安裝和維修費用低。
2.2 顯示儀表選擇
選擇流量顯示儀,主要應考慮與所選渦輪流量傳感器的配套性,根據工藝要求和經濟原則來選擇,同時考慮操作是否簡便、維修是否易于實現等等。
選用智能流量顯示儀,其具有以下幾個特點:
①使用極為方便:可通過鍵盤置入儀表系數K、口徑、滿度輸出流量、上限報警流量等參數;使用時,只須操作面板上唯一的一個按鍵即可顯示瞬時流量、平均流速、頻率和10位流量總量;
②使用EEPROM技術對流量總量及通過鍵盤置入的各參數進行存儲,無論掉電多長時間,上電后流量總量及以上參數仍能復現;
③輸入信號與本儀表之間采用光電隔離,采用數字濾波、“看門狗”等技術,具有較強的抗干擾能力和可靠性;
④具有0～ 10mA或4～ 20mA電流輸出、容積量脈沖信號輸出、上限和下限報警等功能;
⑤同時具有數字和模擬兩種顯示方式,可滿足用戶的不同需要。表頭直接反映流量信號的變化,有利于及時發現傳感器的故障。
3 渦輪流量計的安裝
渦輪流量計要盡可能安裝在離振動源和電磁干擾較遠的地方,如振動和電磁干擾無法避免,則需想辦法把振動和電磁干擾的影響降低到許可范圍內。渦輪流量傳感器的安裝點所在的自來水管段,應符合傳感器對直管段的安裝要求,同時要盡量選擇流體雜質少、氣泡少的管段進行傳感器的安裝。
4 應用渦輪流量計的注意事項
在自來水廠中應用渦輪流量計,應注意以下幾個事項:
①一般,自來水廠的供水管道適合安裝渦輪流量計,但自來水廠的取水管道則不適于安裝渦輪流量計,因為渦輪流量傳感器上的葉輪,極易受原水中雜質、污垢等堵塞,容易導致流量測量的不真實。
②渦輪流量傳感器所測流體的流速不能過低,否則可能會降低渦輪流量計的測量精度,以我們的經驗,流體流速應不小于0.15m/s。
5 結束語
渦輪流量計在投入使用以來計量準確可靠、運行穩定、維護簡易,實乃自來水廠實現流量測量的上佳選擇。我們相信,隨著渦輪流量計的技術發展日臻成熟、性價比的日益提高,廣大自來水廠當能用上更加經濟適用的渦輪流量計。
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