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電磁流量計在污水處理行業(yè)中的應(yīng)用
電磁流量計在全球的廣泛應(yīng)用已超過50年，其在各個行業(yè)持續(xù)的暢銷已經(jīng)證明了此測量原理的優(yōu)勢所在。電磁流量計可用來測量含固體或不含固體的導(dǎo)電液體( > 5 μS/cm )，如：水、污水、污泥、漿料、糊、酸、堿、果汁或果醬等。電磁流量計法則是：只要可以被泵抽吸的介質(zhì)就能被測量-這是一個非常有價值的測量技術(shù)。典型測量任務(wù)包括測量和監(jiān)測連續(xù)流量、加料過程、灌裝及計量交接過程。
在工業(yè)環(huán)境中，電磁流量計主要用于水務(wù)管理和加工業(yè)、生命科學(xué)領(lǐng)域和食品行業(yè)。在隧道施工和采礦過程中，堅固的電磁流量計常常是測量夾帶著固體、砂水等的混合物、填充材料或固體礦漿的唯一選擇，并能達到所要求的精度?！?/span>
隨著中國工業(yè)化進程的加速，環(huán)境污染問題日益嚴重，社會對可持續(xù)發(fā)展的呼聲也越來越高，人與自然和諧共生的理念為人們所接受，對各種污染的治理更為緊迫。污水水處理成為城市綜合管理的重要組成部分，因為在污水處理工藝中，需要對排放污水、添加劑、污泥等進行計量和控制，所以流量測量非常重要。
1. 測量原理
法拉第電磁感應(yīng)定律表明一個在磁場中運動的金屬桿會產(chǎn)生感應(yīng)電勢。發(fā)電機原理也體現(xiàn)了電磁流量計的工作方式。當(dāng)導(dǎo)電粒子穿過由兩個磁場線圈產(chǎn)生的人工磁場時，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。安裝在測量管內(nèi)壁上的兩個測量電極檢測出所產(chǎn)生的感應(yīng)電勢，此感應(yīng)電勢與流體流速成正比，因此與體積流量成正比。電磁場是由直流低頻矩形波產(chǎn)生的，它確保了穩(wěn)定的零點，并對多相、不均一液體或低電導(dǎo)率介質(zhì)的影響不敏感。參見下圖。
電磁流量計由流量傳感器和變送器兩大部分組成。傳感器測量管上下裝有勵磁線圈，通勵磁電流后產(chǎn)生磁場穿過測量管，一對電極裝在測量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感應(yīng)電勢，送到變送器。勵磁電流則由變送器提供。按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類，有分離型和一體型兩種。在污水處理工藝中大口徑流量計多為分體式，一部分安裝在地下，另一部分在地上。小口徑以一體式為多。
市場上電磁流量計的功能差別也很大，簡單的就只是測量單向流量，只輸出模擬信號帶動后位儀表；多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報警、空管和電源切斷報警、小信號切除、流量顯示和總量計算、自動核對和故障自診斷、與上位機通信和運動組態(tài)等。有些型號儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片（ASIC），以連接HART協(xié)議、PROFTBUS、Modbus、FF現(xiàn)場總線等。
電磁流量計的口徑范圍比其他品種流量儀表寬，Endress+Hauser公司提供W、P、H三種類型的傳感器，分別應(yīng)用于水和污水行業(yè)（W型），化工、食品行業(yè)（P型），食品、制藥行業(yè)（H型），口徑范圍從2毫米到2米。變送器可提供10、50、23、53多種選擇，10針對于水行業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟型，50為普通型，53為增強型，23為兩線制。精度可有0.5%，0.2%兩種選擇?？蓽y正反雙向流量，也可測脈動流量。
使用電磁流量計的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值（即下限值）。電導(dǎo)率低于閾值會產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型電磁流量計的閾值在10-4～（5×10-6）S/cm之間，視型號而異。使用時還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對應(yīng)的信號線長度。
工業(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。電磁流量計不能測量電導(dǎo)率很低的液體，如石油制品和有機溶劑等。不能測量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低，認為不能使用，然而實際工作中會遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實例，這類雜質(zhì)對增加電導(dǎo)率有利。對于水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實驗室測得的，實際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的要高，也有利于流量測量。
2. 電磁流量計特點
電磁流量計不受溫度、壓力、粘度等外界因素的影響，測量管內(nèi)部無收縮或凸出部分的造成的壓力損失，另外，流量元件檢測出的最初信號，是一個與流體平均流速成精確線性變化的電壓，它與流體的其他性質(zhì)無關(guān)，具有很大的優(yōu)越性。根據(jù)污水具有流量變化大、含雜質(zhì)、腐蝕性小、有一定的導(dǎo)電能力等特性，測量污水的流量，電磁流量計是一個很好的選擇。它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。安裝、操作、維護方便，測量系統(tǒng)采用智能化設(shè)計，整體密封加強，能在較惡劣的環(huán)境下正常工作。而渦街流量計由于技術(shù)原因，口徑很難做大，質(zhì)量，管道式超聲波流量計在價格相對于電磁缺乏競爭優(yōu)勢。所以在水和污水行業(yè)，電磁流量計尤其是大口徑電磁流量計具有很大優(yōu)勢，得到了非常普遍的應(yīng)用?！ ?/span>
