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搅拌器对电磁流量计的影响

发布时间:2014-06-24  浏览:1311次  字号:  

现象
  电磁流量计示值以固定的频率上下跳动。
  江苏仪征某化工厂一段工艺流程如图所示,母液经SPLDE电磁流量计从前一设备送向母液罐。仪表投运后,流量示值以固定频率上下跳动,DCS显示器上显示的瞬时流量历史曲线成一根很宽的带子。现场检查前后直管段长度及接地等安装条件均符合要求,未查出原因。一次偶然机会,母液罐内的搅拌器停止运转,发现流量示值自己恢复稳定,向操作工调查工艺操作上有何变化,才知母液罐内的搅拌器停止转动,经进一步检查发现,此搅拌器是侧壁安装,而且其位置距安装流量计的进料管管口仅1m左右,很明显是搅拌器桨叶以固定的周期翻起浪波,使得进料口处的阻力周期变化导致管内流速脉动。电磁流量计出口端到容器壁的距离D1太近,仅约1.5m,使流量计出口流速不稳,流量示值产生有规则的摇摆。后将流量计从A位置改到B位置,远离原安装位置约1Om,流量计示值趋稳定。

讨论
(1)示值脉动的危害
  本例中所说的流动脉动对仪表积算总量影响还不大,因为搅拌器桨叶引起的脉动频率较低,其数值远远低于所选电磁流量计的激励频率,所以尽管流量示值大幅度周期性摆动,但其准确度并无明显变化,其影响仅仅是示值难以读数和DCS中趋势曲线无法制作。
(2)脉动幅值过大时的处理
  脉动流的平均值如果离标尺上限不远,则脉动峰值很容易超过上限而进入饱和区,导致仪表示值偏低,这时就须启用电磁流量计的脉动流测量功能。
  具有脉动流测量能力的电磁流量计,当它选用较高的激励频率时,能对脉动流作出快速响应,因此能对脉动流流量进行测量,常用来测量往复泵、隔膜泵等的出口流量。
  能用于脉动流测量的电磁流量计,通常在下列3个方面须作特殊设计,并在投运时作恰当的调试,即激励频率可调,以便得到与脉动频率相适应的激励频率;流量计的模拟信号处理部分应防止脉动峰值到来时进人饱和状态;为了读出流量平均值,应对显示部分作平滑处理。
①激励频率的决定
  以ABGYD型电磁流量计为例,该仪表的技术资料提出,当脉动频率低于1.33Hz时,可以采用稳定流时的激励频率;当脉动频率为1.33-3.33Hz时,激励频率应取25Hz(电源频率为50Hz时),显然,激励频率要求虽不很严格,但必须与脉动拜率相适应,太高和太低都是不利的。
②流量信号输入通道饱和问题
  脉动流的脉动幅值有时高得出奇,如果峰值出现时仪表的流量信号输入通道进入饱和状态,就如同峰值被削除,必将导致仪表示值偏低。
  电磁流量计流量信号输入通道的设计分两挡,其中测量稳定流时,A/D转换器只允许输入满量程信号的150%,而测量脉动流时,允许输入满量程信号的1000%。因此,在测量脉动流流量时,编写菜单应指定流动类型为“PULSATING”(脉动流)而不是"STEADY"(定常流)。
③时间常数的选定
  由于电磁流量计的测量部分能快速响应脉动流流量的变化,忠实地反映实际流量,但是显示部分如果也如实地显示实际流量值,势必导致显示值上下大幅度跳动,难以读数,所以显示应取一段时间内的平均值。其实现方法通常是串入一阶惯性环节,选定合适的时间常数后,仪表就能稳定显示。但若时间常数选得太大,则在平均流量变化时,显示部分响应迟钝,为观察者带来错觉。
  思派仪表资料提出了计算时间常数t(s)的经验公式:
                            t(s)=1000/N
式中N—每分钟脉动次数。
(3)结论
  ①本实例中的流动脉动,是由搅拌器转动时其叶片泛起的波浪阻挡母液管出口引发的。
  ②本实例中,处理流动脉动带来的不良后果的方法是将流量计移到离脉动源较远的地方,通过管阻将脉动衰减。
  ③如果经衰减后脉动幅值仍然较大,则可启用电磁流量计中的脉动流测量功能。

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