目前蒸汽冷卻水計量表已廣泛地被使用于工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量測量，如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)，各種漿液流量測量，特別是由于其獨特的優(yōu)點，大口徑電磁流量計被應(yīng)用于如城市自來水供應(yīng)、污水排放等關(guān)系到國計民生、貿(mào)易結(jié)算的流量計量領(lǐng)域，其在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著越來越重要的作用。本文即為關(guān)于蒸汽冷卻水計量表的原理，選型，安裝與接線方式與各位朋友作一個交流。
蒸汽冷卻水計量表的工作原理
蒸汽冷卻水計量表主要由信號轉(zhuǎn)換器與傳感器構(gòu)成，其原理是基于法拉利電磁感應(yīng)定律，在傳感器中與被測管軸線垂直方向安裝一對檢測電*，當(dāng)流量計接入液態(tài)介質(zhì)管道，導(dǎo)電液態(tài)物質(zhì)沿管軸側(cè)運動時，導(dǎo)電液體作切割磁力線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此感應(yīng)電動勢由檢測電*測出，其理論數(shù)值為：
E=kVBd
式中：E為感應(yīng)電動勢；k為調(diào)整系數(shù)，因儀表構(gòu)造而異；V為被測液體平均流速；B為磁感應(yīng)強度；d為被測管內(nèi)徑。測量流量時，流體流過垂直于流動方向的磁場，導(dǎo)電性流體的流動感應(yīng)出一個與平均流速成正比的電勢。其感應(yīng)電壓信號通過兩個電*檢出，并通過電纜傳送至轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過信號處理及相關(guān)運算后，將累計流量和瞬時流量顯示在轉(zhuǎn)換器的顯示屏上。
蒸汽冷卻水計量表是基于法拉*電磁感應(yīng)原理研制出的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表，根據(jù)法拉*電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)電體在磁場中作切割磁力線運動時，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電動勢的大小與導(dǎo)體在磁場中做垂直于磁場運動的速度成正比，由此再根據(jù)管徑，介質(zhì)的不同，轉(zhuǎn)換成流量。
蒸汽冷卻水計量表無節(jié)流部件，因此壓力損失小，該儀表測量流體流量時，不受流體溫度、壓力、密度、粘度及流體組份的影響，適合于對有懸浮物固體粒子的污水、煤漿的測量，特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量。
選型與使用時應(yīng)注意：蒸汽冷卻水計量表所測液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻，不能用于測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。蒸汽冷卻水計量表的測量精度是建立在液體充滿管道的情形下，目前在管道中有空氣的情況下測量問題尚未得到很好解決，因此蒸汽冷卻水計量表不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。同時應(yīng)注意不同溫度及腐蝕性介質(zhì)應(yīng)選用不同內(nèi)襯材料和電*材料。蒸汽冷卻水計量表雖可以在任意管道上安裝，但蒸汽冷卻水計量表測量電*的軸線必須保持水平方向，且與管道中心線互相垂直。為避免在管內(nèi)無液體時出現(xiàn)指針不在零位的錯覺，蒸汽冷卻水計量表的變送器應(yīng)安裝于任何時候均充滿液體的地方，同時，該流量計的信號較為微弱，因而在使用時應(yīng)注意外來干擾對其測量精度和影響，變送器應(yīng)安裝于遠離一切磁源的地方，不允許有振動。
蒸汽冷卻水計量表對安裝前后直管道有要求，只不過比其它類流量計要求要低一些，但*關(guān)健一點要滿足：就是滿管。不滿管的情況下容易引起流量計亂跳。
蒸汽冷卻水計量表的測量范圍是有限制的，許多用戶定表時，常常把它和水表相比較，以為可以測量很低的流速，其實定貨時不能按原先管道口徑來定貨，*好按實際流量來定儀表的口徑。蒸汽冷卻水計量表也有防護等級，如果用戶對儀表安裝環(huán)境有要求，安裝地點在地下陰井或其它一些潮濕的地方，建議用戶選用分體式的，以免選錯對儀表造成損害。蒸汽冷卻水計量表可以測腐蝕性液體，但初期用戶要正確辯明介質(zhì)以及其屬性，以免選型時在電*材料的選擇上發(fā)生錯誤，導(dǎo)致傳感器在后期使用過程中報廢，給用戶帶來不便和經(jīng)濟上的損失。
蒸汽冷卻水計量表雖說可靠性比較好，通常情況下不會損壞，但由于其原理決定，傳感器電*表面一直和液體接觸，時間久了，電*表面比較容易受污染。所以蒸汽冷卻水計量表在通常使用情況下，用戶有條件拆的話，建議一年到一年半之間拆出來清洗一次電*，以保證流量計整機的測量精度。任何儀器儀表都是需要保養(yǎng)的，蒸汽冷卻水計量表也不例外。
隨著工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，對儀器儀表的需求增加，儀器儀表行業(yè)不斷的發(fā)展，蒸汽冷卻水計量表的用途也越來越廣泛，能夠適應(yīng)不同行業(yè)的需求，石油，化工，污水治理等等?，F(xiàn)在的國產(chǎn)蒸汽冷卻水計量表質(zhì)量上完全可以媲美國外同類進口產(chǎn)品，功能性、穩(wěn)定性、精準性越來越高。蒸汽冷卻水計量表用于對復(fù)雜的工業(yè)管道系統(tǒng)進行流體監(jiān)測，對系統(tǒng)的原料及成品情況進行實時監(jiān)控、為系統(tǒng)的自動化控制提供依據(jù)等等。
由于蒸汽冷卻水計量表分布分散，運行環(huán)境較為復(fù)雜，其安裝工藝*可能影響其運行工況和發(fā)生故障的機率，從而影響整個儀表控制系統(tǒng)的運行。故對蒸汽冷卻水計量表原理的分析、安裝工藝的研究，以及調(diào)試技術(shù)的不斷總結(jié)和更新十分必要。
蒸汽冷卻水計量表的選型
(1)口徑選擇。選擇蒸汽冷卻水計量表時一般通過流體的性質(zhì)、流速等因素來確定其選用口徑。一般而言，當(dāng)管道流速在0.5～1.5m/s為經(jīng)濟流速，若流體介質(zhì)對側(cè)壁磨損性較小，建議長期流速大于3m/s，但應(yīng)小于7m/s，此時可選取小于管徑的流量計。
(2)內(nèi)襯材料選擇。蒸汽冷卻水計量表主要用于測量流體物質(zhì)的流量，而根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性、磨損性、溫度及凝結(jié)性等特點，應(yīng)選擇不同內(nèi)襯材料的流量計。蒸汽冷卻水計量表所用的內(nèi)襯材料及其特點：
·天然橡膠，其耐溫范圍為-10℃～70℃，耐磨損、絕緣性能好，耐腐蝕性能一般。
·氯丁橡膠，較天然橡膠具有更好的彈性，也更耐磨，但耐寒性較差。
· 聚氨脂橡膠， 適用溫度較天然橡膠更低， 可達-25℃。
·丁晴橡膠，較天然橡膠更耐高溫，更耐磨，彈性較差，但耐油性能相當(dāng)好。
·聚四氟乙烯，是塑料的一種，它耐酸、堿性能*好，但對部分液態(tài)氟、氧、臭氧等非常態(tài)物質(zhì)的腐蝕及負壓等抵抗力較差，耐磨損性能也較差。
(3)電*材料的選擇。蒸汽冷卻水計量表的電*裝于其管道內(nèi)壁，與被測物質(zhì)直接接觸，故應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的腐蝕性選定。一般用于制造電*的材料包括：鈦(Ti)，耐強酸性；鉭(Ta)，測量精度高；鉑-銥(Pt-Yi)合金，耐腐蝕能力強；哈氏合金C(HC)，可用于高溫次氯酸鹽、硫酸、硝酸的測量；316L，耐腐蝕能力一般，但價格低廉。在選擇蒸汽冷卻水計量表時，應(yīng)根據(jù)測量的精密度要求、被測物腐蝕性、價格承受能力來進行電*材料的選取。
(4)其它參數(shù)的選擇。蒸汽冷卻水計量表的選擇還應(yīng)考慮防護等級、連接法蘭及電纜等因素。蒸汽冷卻水計量表的連接法蘭選擇應(yīng)根據(jù)管道確定，特別對于腐蝕性流體管道，不允許隨意對管道進行現(xiàn)場加工焊接，應(yīng)慎重選擇?！?br/>蒸汽冷卻水計量表的安裝
(1)安裝準備工作。蒸汽冷卻水計量表安裝前，應(yīng)仔細核對其參數(shù)，主要核對其口徑、內(nèi)襯、電*等參數(shù)是否符合設(shè)計要求，有集中BA控制的應(yīng)確認其與控制系統(tǒng)的匹配性。在安裝前，應(yīng)對已安裝好的管道進行防腐處理，法蘭接口處應(yīng)清理干凈，在確認被測物質(zhì)流向之后，按流量計上所標定的方向準備安裝。
(2)安裝方位的選取。由于蒸汽冷卻水計量表安裝于流體管道上，其測量數(shù)據(jù)的準確性與其內(nèi)部液態(tài)物質(zhì)的充滿度有關(guān)，故在選取安裝位置時，應(yīng)注意以下幾點：
·流量計不得安裝在泵的抽吸側(cè)，
·開口排放的管道，流量計應(yīng)裝在可存儲液體的底段，以免倒吸空氣影響測量精度，
·蒸汽冷卻水計量表附近需裝閥門時，閥門應(yīng)裝于流量計的下游；
·管道落差較大時，需在流量計的下游設(shè)置上彎及排所閥；
·安裝蒸汽冷卻水計量表時，應(yīng)充分考慮管道中產(chǎn)生氣泡的可能性，予以避免。
(3)蒸汽冷卻水計量表安裝及接地。蒸汽冷卻水計量表的安裝方式一般為法蘭式，利用與其匹配的法蘭即可連接管道。在安裝前應(yīng)確保管道的吹掃、試壓等工作已完成。由于蒸汽冷卻水計量表的測量感應(yīng)電流很小，電壓較低，易受外界電磁噪聲的影響，故在安裝時應(yīng)進行可靠的接地連(跨)接。金屬管道蒸汽冷卻水計量表接地連(跨)接方法，帶陰*保護的蒸汽冷卻水計量表重復(fù)接地連接方法。　
蒸汽冷卻水計量表接線
(1)接線。在蒸汽冷卻水計量表接線前，應(yīng)確認其安裝方位、方向準確無誤，并進行現(xiàn)場清掃，無積塵后方可接線。蒸汽冷卻水計量表的接線包括電源線、輸入/輸出信號線、傳感信號線和工作接地線的連接。
(2)輸入/輸出信號。大部分蒸汽冷卻水計量表均可通過外帶的PLC進行編程、檢測，也可通過通信總線接受主控制系統(tǒng)的輸入指令，故蒸汽冷卻水計量表設(shè)置了信號輸入接點、測量值臨界報警指令等接入點。輸出信號可通過模擬點接出，也可與輸出信號組合通過RS-232通信接口實現(xiàn)與PC的聯(lián)機。
(3)傳感器連線。若流量計與傳感器為分體式安裝，流量計與傳感器之間還需進行連線，用于將傳感電流通過流量計的測量終端(實際上是磁*與電壓測量單元)，用以測量各被測參數(shù)。
(4)接地線。由于蒸汽冷卻水計量表的工作電流較小，*易受外界電場變化的干擾，所以其電源、信號線均須配套接地線，以確保測量數(shù)據(jù)的準確，消除測量過程中數(shù)據(jù)的頻繁振蕩。
蒸汽冷卻水計量表調(diào)試
(1)調(diào)試前檢查及準備。蒸汽冷卻水計量表在調(diào)試前，應(yīng)對管道及流量計進行徹底檢查，包括管道雜物等清理，油性介質(zhì)管道還需進行干燥處理。調(diào)試前的檢查還包括電氣線路的檢查，*先應(yīng)對線路的接地進行檢測，確保接地可靠后方可進行其它線路的測試檢查，以免造成線路容性效應(yīng)，儲存電量，或是測量電源對儀器產(chǎn)生破壞作用。另外，還需進行絕緣電阻及接地電阻測試。
(2)通水調(diào)試。無論是測量水性介質(zhì)、混懸液體，還是測量油性介質(zhì)的儀表，在正式調(diào)試前，均應(yīng)模擬實際測量介質(zhì)的溫度、壓力、流速等條件進行通水調(diào)試。若在通水試驗過程中發(fā)生異常，或是參數(shù)缺失，應(yīng)對儀表進行單體檢測或送出產(chǎn)單位進行校驗。
(3)系統(tǒng)調(diào)試。蒸汽冷卻水計量表在進行完單項功能通水測試，控制主機各項預(yù)備調(diào)試完成后，可進行系統(tǒng)調(diào)試。油性介質(zhì)管道需進行干燥后方可通入被測介質(zhì)進行系統(tǒng)運轉(zhuǎn)。系統(tǒng)調(diào)試時，主機系統(tǒng)應(yīng)預(yù)先對各個測量點進行編碼掃描，確保各儀表部件均在正常工作狀態(tài)后方可進行功能性調(diào)試。功能性調(diào)試時，由主機系統(tǒng)對各儀表分別進行參數(shù)的讀取，臨界值報警試驗等，然后進行控制數(shù)據(jù)的寫入。逐一進行調(diào)試，并將相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送到相關(guān)上機位進行分析。主機在系統(tǒng)各儀表調(diào)試完成后，可進行儀表終端單體PLC編程調(diào)試。PLC編程調(diào)試對儀表調(diào)試具有重要意義，它可在不影響主機工作狀態(tài)的情況下，對單個儀表進行數(shù)據(jù)讀取、參數(shù)寫入和調(diào)整?，F(xiàn)代PLC技術(shù)的發(fā)展，使其在電磁儀表調(diào)控中的應(yīng)用顯得更加方便，大部分的蒸汽冷卻水計量表均可選購與其產(chǎn)品相配套的PLC編程控制器，通過專門的接口，可進行單個儀表的調(diào)試。調(diào)試完成后，應(yīng)在連續(xù)的工況條件下進行24小時的不間斷測量，觀察其測量數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、可靠性，并結(jié)合其它測量方式進行校對，直至系統(tǒng)各電磁儀表均能按設(shè)計要求運行，方可進行系統(tǒng)預(yù)驗收。通過蒸汽冷卻水計量表在工業(yè)管道控制系統(tǒng)的應(yīng)用，在儀表的選型、安裝工藝的調(diào)整、試驗等方面進行總結(jié)，為提高工業(yè)管道控制系統(tǒng)中電磁儀表安裝、調(diào)試的成功率積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗，為工業(yè)管道控制系統(tǒng)更高程度的集成化、自動化提供了實踐經(jīng)驗。