電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)量封閉管道中導(dǎo)電液體和漿液的體積流量,包括酸、堿、鹽等強(qiáng)腐蝕性液體。鋼鐵工業(yè)冷卻水測(cè)量中電磁流量計(jì)的誤報(bào)警多為氣泡擦過(guò)電極,短時(shí)間內(nèi)感應(yīng)信號(hào)為零。這是一種氣穴現(xiàn)象,我們稱之為氣泡噪聲。以下是避免和解決氣泡噪聲問(wèn)題的方法。
首先,應(yīng)滿足電磁流量計(jì)上游直管段的長(zhǎng)度要求,規(guī)范儀表的安裝,選擇遠(yuǎn)離熱源的安裝場(chǎng)所,合理利用管道流量,選擇光潔度高的PFA氟塑料襯里和高純氧化鋁工業(yè)陶瓷導(dǎo)管。這些措施將有助于防止或減少渦流和氣體分離的發(fā)生。也就是說(shuō),改進(jìn)傳感器制造工藝,改善儀表的環(huán)境條件和安裝條件,在儀表上游安裝排氣閥,可以避免問(wèn)題。
其次,合理設(shè)置電磁流量計(jì)的阻尼時(shí)間和功能也可以解決氣泡噪聲測(cè)量的誤報(bào)警。阻尼時(shí)間的選擇是根據(jù)流量信號(hào)中氣泡噪聲的脈沖寬度來(lái)選擇的。阻尼時(shí)間一般為氣泡噪聲脈沖寬度的3~5倍。如果氣泡噪聲脈沖寬度為10s,則阻尼時(shí)間為30~50s。具體選擇應(yīng)根據(jù)所需的控制精度,脈沖寬度控制誤差為3倍,脈沖寬度控制精度為5倍。
增加儀表的阻尼時(shí)間可以有效地解決這種脈沖泡沫噪聲的影響,但也帶來(lái)了反應(yīng)遲緩的缺點(diǎn),即當(dāng)真正的流量波動(dòng)時(shí),儀表反應(yīng)非常緩慢。這無(wú)疑是一個(gè)需要靈敏控制的冷卻水系統(tǒng)的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題,智能電磁流量計(jì)可以使用軟件邏輯判斷,即粗誤差處理方法。當(dāng)此故障發(fā)生時(shí),通過(guò)調(diào)整流量的不敏感時(shí)間和變化范圍來(lái)判斷流量是變化還是氣泡擦拭電極。如果不是氣泡擦拭電極的噪聲,CPU按照正常采樣、計(jì)算和數(shù)字濾波進(jìn)行操作;如果判斷產(chǎn)生氣泡噪聲,切除測(cè)量值,保持前流量測(cè)量值。這樣,正常流量測(cè)量期間的阻尼時(shí)間仍為3~6s。只有當(dāng)有氣泡噪聲時(shí),根據(jù)脈沖寬度設(shè)置的長(zhǎng)度才會(huì)延長(zhǎng)不敏感時(shí)間,系統(tǒng)控制的時(shí)間才會(huì)延長(zhǎng)。
當(dāng)我們合理選擇具有粗大誤差抑制功能的電磁流量轉(zhuǎn)換器的變化率限制值和不敏感時(shí)間值時(shí),轉(zhuǎn)換器不僅能抑制氣泡噪聲引起的誤報(bào)警,還能保持正常工作時(shí)設(shè)定的阻尼時(shí)間值。
電磁流量計(jì)氣泡噪聲的研究應(yīng)該是利用氣泡對(duì)電磁流量傳感器電極進(jìn)行模擬試驗(yàn),但目前還沒(méi)有這樣的條件。因此,我們只使用電磁流量信號(hào)發(fā)生器信號(hào)的切換來(lái)模擬氣泡噪聲。適當(dāng)選擇阻尼時(shí)間和智能電磁流量計(jì)來(lái)處理氣泡噪聲故障,觀察流量計(jì)的顯示和輸出信號(hào)的變化,判斷氣泡噪聲的處理效果是顯而易見(jiàn)的。切換智能電磁流量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源的開(kāi)關(guān),快速設(shè)置流速和零點(diǎn),根據(jù)需要保持信號(hào)為零,模擬氣泡噪聲的發(fā)生和存在。改變儀表的阻尼時(shí)間,設(shè)置不同的變化率限制值和不敏感時(shí)間值,測(cè)試儀表輸出的變化。結(jié)果表明,增加阻尼時(shí)間和智能氣泡噪聲處理可以實(shí)現(xiàn)輸出不發(fā)生重大變化,更有利于提高正常測(cè)量期間的測(cè)量反應(yīng)速度。