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自来水流量计的安装
点击次数:557 发布时间:2014-11-06

  自来水流量计的测量原理主要是利用导电介质通过流量计时切割电极产生磁场,进而在电极两端产生电压来测量介质流速的。该方法在正常情况下不受介质密度、黏度、温度的影响,其显著特点是该流量计无阻碍流体流动的部件,对流体几乎无阻力,但这种流量计对外界的电磁干扰很敏感,需要良好地接地、屏蔽外界电磁场等。笔者根据在流量室工作的经验,对自来水流量计在标定和使用中遇到的各种问题进行分析总结。
  自来水流量计从结构上讲,主要由传感器和变送器组成。传感器安装在工业过程管道上,其作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感应电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。变送器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号放大,并转换成与流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示、累积和调节控制。
1.1 传感器的安装
传感器在管线上的安装过程中应注意以下几点:
(1)安装环境:平台常用的自来水流量计传感器的外壳需要防水防爆,对安装场所的要求是:① 当测量介质为多相流体时,应选择不会引起相分离的安装场所;②场所内的测量管线内不应有负压;③ 避免安装在电动机、变压器等强电设备附近,以免引起电磁场干扰;④避免安装在周围有强腐蚀性气本的场所;⑤ 环境温度一般应在一25℃ ~6O℃ 范围内,尽可能避免阳光直射;⑥安装在无振动或振动小的场所,如果振动过大,则应在传感器前、后的管道加固定支撑,如图1所示;⑦ 环境相对湿度一般应在10 ~ 9O 的范围内 ;⑧ 安装流量计的场所因尽量避免雨水潮湿。

(2)流量计安装所需直管段长度:一般情况下,对于90。弯头、T形三通、异径管、全开阀门等流动阻力件,离传感器电极轴中心线(不是传感器进口端面)应有3D~5D(D为管直径)的直管段长度;对于不同开度的阀门,则要求有10D的直管段长度;传感器后一般应有2D 以上的直管段长度,如图2所示。当阀门不能全开时,需使阀门截流方向与传感器电极轴成
45。安装,便可以减小误差。但各规程《自来水流量计检定规程》和标准《国家计量技术规范》、《流量测量技术及仪表》所提出的上、下游直管段的长度亦不一致,统计结果是前直管段在5D--~10D,后直管段在2D~5D范围内。

(3)管线上流量计的安装方式和介质流向口:传感器的安装可以采用倾斜、竖直、水平方式,如图3所示。其中,(a)和(b)为良好的安装位置。
水平安装时,传感器电极轴必须水平安置,这样可以防止由于流体所夹带的气泡而产生的电极短时间绝缘,也可以防止电极被流体中沉积物覆盖,不应将传感器安装在zui高点,以免有气体积聚。图3中(c)安装在管系zui高处,为不良的安装位置,应予以避免。

  垂直安装时,应使流动方向向上,这样可在无流量或流量很小时使流体中所夹带的较重的固体颗粒下沉,而使较轻的脂肪类物质上升离开传感器极区。测量泥浆、矿浆等液固二相流时,垂直安装可以避免固相沉淀和传感器衬里的不均匀磨损。图3中(d)安装在一向下管道出口处,为不良的安装位置,应予以避免。
传感器安装处应具有一定背压,图3中(e)位置传感器出口直接排空,易造成测量管内液体非满管,为不良的安装位置,应予以避免。
为避免传感器内产生负压,传感器应安装在泵的后面,而不应该安装在泵的前面。图3中(f)为不良安装位置。
(4)接地:为测量准确和电极不会发生电流腐蚀,电磁流量传感器必须单独接地,并使传感器和流体大约处于相同的电位。分离型自来水流量计原则上接地应在传感器侧,转换器接地应在同一接地点。在大多数情况下,传感器的内装参比电极或金属管能确保所需的电位平衡。因此,可以通过内装的参比电极和金属管中的流体接地,将传感器的接地片与接地线相连。
如果传感器安装于带阴极腐蚀保护管道上,除了传感器和接地环一起接地外,还要用粗铜线绕过传感器跨接在管道的两法兰上,使阴极保护电流与传感器之间隔离,如图4所示。

(5)维修、旁通管路的安装:为方便流量计的定期检定、故障维修以及传感器的清晰工作,自来水流量计旁通管线应采用如图5所示的安装方式。

1.2转换器的安装
转换器与传感器之间的距离是有限制的,它与被测介质电导率和信号电缆的型号有关,因此,一般应采用制造厂为流量计所配送的电缆,厂家会根据所测介质电导率的不同制定出相应的信号传输范围,可供使用方参考。在进行长距离信号传输时,屏蔽电缆可以采用多层的。如果流量计采用四线制,为避免干扰,必须保证信号线和电源线分开安装,将信号线通过钢管安装,屏蔽效果较好。

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