利用電磁流量計（jì）來測量空調（diào）冷凍水的案例分析

電磁流量計目前（qián）在工業使用相當普遍的了，尤其是在涉（shè）及到水流測量的領域中更是常見，甚（shèn）至許多自（zì）來水公司的大口徑的水量測量都是在使用電磁流量（liàng）計（jì），本文針對的是空調冷凍水的測量案（àn）例分析（xī），具體的情況如下：某機場賓館從機場能源中心獲取冷凍水用於空調。在冬令時節冷凍水停用，進出賓館的冷凍水管道上的關口閥已關（guān），電磁流量（liàng）計示值（zhí）卻指滿度。

(1)停（tíng）止供冷但冷凍水管道內仍然充滿（mǎn）水
  在（zài）供冷係統（tǒng）中，能源公司一（yī）般以水為冷媒向用戶提供冷（lěng）量。這些冷媒除了淡（dàn）水、鹽水之外，有時也采用淡水和酒精的混合物以及乙二醇等，以滿足（zú）不同溫（wēn）度等級的需要（yào）。在以空（kōng）調目的供冷係（xì）統中，一般（bān）采用淡水，供水溫度（dù）常取5-6℃。這些淡水均經加藥處理，防止水中的氧對鋼管內（nèi）壁產生腐蝕。
  在冬令季節，雖已（yǐ）停止供冷，管（guǎn）內淡水停止循環，但仍讓淡水（shuǐ）充（chōng）滿（mǎn）管道，防止空氣侵（qīn）入（rù）管道（dào），導致管（guǎn）道內壁生鏽（xiù）。

(2)電磁流量（liàng）計對（duì）空管的適應能力
  現在現（xiàn）場使用（yòng）的電磁流量計，絕大多數空管適應能力均不佳，即不允許測量管（guǎn）空（kōng）管，因為測量管一旦（dàn）空管，電極暴（bào）露在空氣中，就會因（yīn）信號源內（nèi）阻特別大而感應勵磁線圈的幹擾，導致流量（liàng）示值升到滿度。
  本例中，電磁流量（liàng）計指滿度也應是由測（cè）量管（guǎn）空管所引起。

(3)為（wéi）什麽會（huì）出現空管（guǎn）
空調冷凍（dòng）水（shuǐ）係統平時應充（chōng）滿水，但因該賓（bīn）館設備檢修，將水放空，檢修完畢又忘了開閥進水，從而（ér）出現空管。

(1)空管檢測與空管置零
  電磁流量計是（shì）專為測量導電（diàn）液體的體積流量（liàng）而設計的。測量原理是基於法拉第電磁感應定律。按照該定律，導電流體通過（guò）磁場作切割磁（cí）力線運動時，在垂直於磁場及流速的方向上（shàng）產生感應電（diàn）動勢，此電動勢由（yóu）4.14節中的式4.24)給出。其原理如圖（tú）4.31所示。
  多年以來人們在尋找空管檢測和空管置（zhì）零的方法。
  圖（tú）4.32所示是一個國（guó）外公司已成功運用的（de）方法
  這一方法是基於電導率測量。在圖4.32中，兩電極之間的電阻可用式(4.26)表示:

 

式中: Re—電極間（jiān）電阻;
  K—常數;
  Ef—電極係數(與電極麵積（jī）和測量管內徑有關);
  q—電導率.
  從式(4.26)可（kě）得式(4.27):

  式中符號意義與式(4.26)相同。
  對於自來水以及酸、堿溶液等，滿管時Re約為1OΩ-1kΩ，而空管時（shí），液位低於電極（jí），原理上Re為無窮大。由於兩個電（diàn）極（jí）之間導管內壁可能潮濕，實際上Re隻為（wéi）有限的（de）阻值，
但比正常操作時的電阻值大得多。一般判（pàn）定是否空管的Re值（zhí）取正常操作時電阻值的3倍。
  儀表一旦判定導管為空管，儀表中的單片機即采取兩項措施，其一是使輸出置零，其二是發出空管報警信號，從而杜絕空管時的錯誤計量或錯誤（wù）控製。

  (2)空管指滿度與安全
  空管指滿度是電磁流量計所（suǒ）一大缺陷，容易給（gěi）人以錯覺。尤其是在流量計輸出信號用於自動調（diào）節時，此錯覺易使調節閥跑到（dào）上限位置（zhì），所以應注意（yì）安全。

  (3)非滿管檢測
  電磁流量計是速度式流量計中的一種。它給出的信號其實是流過測量（liàng）管的液體平均流速，在測量管內液體充滿的（de）情況（kuàng）下，式(4.28)成立:

式中，qv—體（tǐ）積流量;
  A—測量管流通截麵積;
  v—平均流速。
  但若有非滿管（guǎn）的情況存在，由於導管截麵積的一部分被氣體占據，以（yǐ）致液體實際流通截麵積比A小，後導致流量示值偏高。
  電磁（cí）流量計大量（liàng）應用於供水和給排水，水在水平管內（nèi）流動，常因（yīn）水溫變化而析出氣體，並聚集在水平（píng）管道的頂（dǐng）部。如果（guǒ）電磁流量計測量管的頂部也存有氣體，儀表的高精度特性就會大打折扣（kòu），因此非滿（mǎn）管（guǎn）檢測很早以前就已作為研究者的課題。
  非滿管（guǎn）檢測也是（shì）基（jī）於電導率檢側（cè）的方法。在圖4.33所示的電磁流量傳感（gǎn）器中，增加（jiā）了一個(或（huò）一對)非滿管檢（jiǎn）測電極。當導管內液體滿管時，頂部電（diàn）極與其他電極之間的電阻（zǔ）值很（hěn）小;而當存在非滿管（guǎn）情況時，頂部電極與導電液體之間有氣體阻隔，所以電極電（diàn）阻顯著增大（dà），從而做出非滿管判斷。
電磁流量計出現非滿管情（qíng）況，處理方法一般是在（zài）流量測量管上遊管道的頂部設置排氣閥。

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