油田注水流量計(jì)的測(cè)量電*的組成方式有幾種類型
點(diǎn)擊次數(shù):2058 發(fā)布時(shí)間:2021-01-16 13:10:56
電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要保證,火力發(fā)電是我國(guó)主要的發(fā)電方式。水煤漿作為一種新型清潔燃料,在火力發(fā)電和工業(yè)生產(chǎn)中作為代油燃料得到了廣泛應(yīng)用。為了保證火電廠鍋爐設(shè)備和發(fā)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性,需要對(duì)水煤漿流量、送風(fēng)流量等參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。如果儀表監(jiān)測(cè)結(jié)果波動(dòng)過(guò)大,就可能造成氣化爐頻繁跳車,甚至出現(xiàn)生產(chǎn)事故?!?br />
在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng),一般采用漿液型油田注水流量計(jì)測(cè)量水煤漿的體積流量。這是因?yàn)楹推渌髁績(jī)x表相比,油田注水流量計(jì)傳感器沒(méi)有活動(dòng)部件或阻流部件,不容易導(dǎo)致管道堵塞,適宜于測(cè)量水煤漿、紙漿、泥漿、礦漿等固液兩相流。由于測(cè)量精度高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),油田注水流量計(jì)被廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外電力、能源和化工企業(yè),如廣東茂名熱電廠、大慶油田、山東泉林紙業(yè)、安徽海螺水泥、攀枝花鋼廠、印尼雅加達(dá)的火電廠等。
油田注水流量計(jì)的測(cè)量管中與測(cè)量介質(zhì)真接接觸的主要依靠電*進(jìn)行,油田注水流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉*電磁感應(yīng)定律的。當(dāng)具有一定導(dǎo)電率的介質(zhì)流經(jīng)測(cè)量管時(shí),會(huì)切割磁力線產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)由電*檢出并通過(guò)電纜傳送至轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器將這個(gè)電動(dòng)勢(shì)處理后,就可以顯示出介質(zhì)的流量大小了。電*所起作用就是檢測(cè)出電動(dòng)勢(shì)的大小。電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量強(qiáng)度成正比,測(cè)量管內(nèi)徑與平均流速成正比,介質(zhì)的體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和測(cè)量管內(nèi)徑成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比,與其他物理參數(shù)無(wú)關(guān)。電*與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,所以電*材質(zhì)的選擇是非常重要的,常用的電*材料有316L不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑等,可根據(jù)介質(zhì)的特性來(lái)選擇電*的材質(zhì)。
基本類型
根據(jù)電磁流量傳感器接觸流體介質(zhì)的面積大小,基本可以將其分為三類:多對(duì)電*油田注水流量計(jì)、單對(duì)電*油田注水流量計(jì)、(大面積電*)電容式油田注水流量計(jì)。
多對(duì)電*油田注水流量計(jì)
(1)多對(duì)電*油田注水流量計(jì)是針對(duì)非軸對(duì)稱流型流體測(cè)量需要提出的解決方案。由于流速在管道截面上的非軸對(duì)稱特點(diǎn),采用傳統(tǒng)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生較大測(cè)量誤差。通過(guò)多對(duì)電*、多對(duì)線圈的方式,多對(duì)電*油田注水流量計(jì)可以從多角度多位置得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量、進(jìn)行流場(chǎng)速度分布的求解,在非軸對(duì)稱流量和非滿管流量測(cè)量中也得到廣泛應(yīng)用。
單對(duì)電*油田注水流量計(jì)
(2)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)形狀簡(jiǎn)單、加工容易,適宜于水流量和固液兩相流量測(cè)量,不適宜于測(cè)量強(qiáng)腐蝕性或是低電導(dǎo)率的介質(zhì),實(shí)際應(yīng)用范圍*廣。但當(dāng)被測(cè)流體中含有較強(qiáng)附著特性的固體介質(zhì)時(shí),容易導(dǎo)致電*表面被覆蓋而輸出信號(hào)不穩(wěn)定。在測(cè)量固體兩相流時(shí),流體中的固體纖維或顆粒隨機(jī)擦過(guò)電*將導(dǎo)致電**化電壓發(fā)生突變,產(chǎn)生低頻1/f特性的隨機(jī)漿液噪聲疊加在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上,導(dǎo)致儀表輸出信號(hào)產(chǎn)生劇烈波動(dòng)、誤差較大。如何克服漿液噪聲是它固液兩相流測(cè)量的主要問(wèn)題,目前主要通過(guò)提高勵(lì)磁頻率和采用特殊信號(hào)處理方法進(jìn)行解決。
(大面積電*)電容式油田注水流量計(jì)
(3)電容式油田注水流量計(jì)通過(guò)電容禍合方式獲取感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于其電*和被測(cè)介質(zhì)不產(chǎn)生接觸,因此在測(cè)量中不存在傳統(tǒng)油田注水流量計(jì)電*表面產(chǎn)的漿液干擾、介質(zhì)附著、腐蝕等問(wèn)題,適宜于固液兩相流量的測(cè)量。電容式油田注水流量計(jì)具有測(cè)量低電導(dǎo)率介質(zhì)的能力,如日本橫河電機(jī)生產(chǎn)的ADMAG CA型電容式油田注水流量計(jì)可以測(cè)量電導(dǎo)率低至0.01的介質(zhì)。電容式電磁流量的主要問(wèn)題在于,它的傳感器和轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻較高,容易受內(nèi)外部各種干擾影響,因此對(duì)于系統(tǒng)的抗干擾能力提出了較高的要求,對(duì)環(huán)境干擾的要求也更為嚴(yán)格。另一方面,電容式油田注水流量計(jì)的造價(jià)也普遍高于傳統(tǒng)油田注水流量計(jì),因此在水煤漿、紙漿這類固液兩相流測(cè)量中,傳統(tǒng)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)仍然有著廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。
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油田注水流量計(jì)的測(cè)量管中與測(cè)量介質(zhì)真接接觸的主要依靠電*進(jìn)行,油田注水流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉*電磁感應(yīng)定律的。當(dāng)具有一定導(dǎo)電率的介質(zhì)流經(jīng)測(cè)量管時(shí),會(huì)切割磁力線產(chǎn)生一定的電動(dòng)勢(shì),電動(dòng)勢(shì)由電*檢出并通過(guò)電纜傳送至轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器將這個(gè)電動(dòng)勢(shì)處理后,就可以顯示出介質(zhì)的流量大小了。電*所起作用就是檢測(cè)出電動(dòng)勢(shì)的大小。電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量強(qiáng)度成正比,測(cè)量管內(nèi)徑與平均流速成正比,介質(zhì)的體積流量與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和測(cè)量管內(nèi)徑成線性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成反比,與其他物理參數(shù)無(wú)關(guān)。電*與被測(cè)介質(zhì)直接接觸,所以電*材質(zhì)的選擇是非常重要的,常用的電*材料有316L不銹鋼、哈氏合金、鈦、鉭、鉑等,可根據(jù)介質(zhì)的特性來(lái)選擇電*的材質(zhì)。
基本類型
根據(jù)電磁流量傳感器接觸流體介質(zhì)的面積大小,基本可以將其分為三類:多對(duì)電*油田注水流量計(jì)、單對(duì)電*油田注水流量計(jì)、(大面積電*)電容式油田注水流量計(jì)。
多對(duì)電*油田注水流量計(jì)
(1)多對(duì)電*油田注水流量計(jì)是針對(duì)非軸對(duì)稱流型流體測(cè)量需要提出的解決方案。由于流速在管道截面上的非軸對(duì)稱特點(diǎn),采用傳統(tǒng)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)會(huì)產(chǎn)生較大測(cè)量誤差。通過(guò)多對(duì)電*、多對(duì)線圈的方式,多對(duì)電*油田注水流量計(jì)可以從多角度多位置得到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量、進(jìn)行流場(chǎng)速度分布的求解,在非軸對(duì)稱流量和非滿管流量測(cè)量中也得到廣泛應(yīng)用。
單對(duì)電*油田注水流量計(jì)
(2)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)形狀簡(jiǎn)單、加工容易,適宜于水流量和固液兩相流量測(cè)量,不適宜于測(cè)量強(qiáng)腐蝕性或是低電導(dǎo)率的介質(zhì),實(shí)際應(yīng)用范圍*廣。但當(dāng)被測(cè)流體中含有較強(qiáng)附著特性的固體介質(zhì)時(shí),容易導(dǎo)致電*表面被覆蓋而輸出信號(hào)不穩(wěn)定。在測(cè)量固體兩相流時(shí),流體中的固體纖維或顆粒隨機(jī)擦過(guò)電*將導(dǎo)致電**化電壓發(fā)生突變,產(chǎn)生低頻1/f特性的隨機(jī)漿液噪聲疊加在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上,導(dǎo)致儀表輸出信號(hào)產(chǎn)生劇烈波動(dòng)、誤差較大。如何克服漿液噪聲是它固液兩相流測(cè)量的主要問(wèn)題,目前主要通過(guò)提高勵(lì)磁頻率和采用特殊信號(hào)處理方法進(jìn)行解決。
(大面積電*)電容式油田注水流量計(jì)
(3)電容式油田注水流量計(jì)通過(guò)電容禍合方式獲取感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。由于其電*和被測(cè)介質(zhì)不產(chǎn)生接觸,因此在測(cè)量中不存在傳統(tǒng)油田注水流量計(jì)電*表面產(chǎn)的漿液干擾、介質(zhì)附著、腐蝕等問(wèn)題,適宜于固液兩相流量的測(cè)量。電容式油田注水流量計(jì)具有測(cè)量低電導(dǎo)率介質(zhì)的能力,如日本橫河電機(jī)生產(chǎn)的ADMAG CA型電容式油田注水流量計(jì)可以測(cè)量電導(dǎo)率低至0.01的介質(zhì)。電容式電磁流量的主要問(wèn)題在于,它的傳感器和轉(zhuǎn)換器內(nèi)阻較高,容易受內(nèi)外部各種干擾影響,因此對(duì)于系統(tǒng)的抗干擾能力提出了較高的要求,對(duì)環(huán)境干擾的要求也更為嚴(yán)格。另一方面,電容式油田注水流量計(jì)的造價(jià)也普遍高于傳統(tǒng)油田注水流量計(jì),因此在水煤漿、紙漿這類固液兩相流測(cè)量中,傳統(tǒng)單對(duì)電*油田注水流量計(jì)仍然有著廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)。
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