簡析電磁流量計(jì)生產(chǎn)過程中電導(dǎo)率的影響

　　工業(yè)生產(chǎn)及城市中污水處理，在日常過程中都含有高濃度黏稠固體廢棄物，這些物質(zhì)會(huì)發(fā)生含固量高、粘度大、顆粒細(xì)的固液兩相廢棄物。

　　這是因?yàn)槠涑�溫常壓下流�?dòng)性較差，在高壓管道運(yùn)送時(shí)為“不沉降似均質(zhì)稠密膏體”，因而亦稱稠密膏體。包含煤炭職業(yè)的煤泥、給排水職業(yè)的脫水污泥、制作職業(yè)的工業(yè)污泥、石化職業(yè)的油渣和油泥等。

　　不管在工業(yè)現(xiàn)場仍是試驗(yàn)室管道運(yùn)送時(shí),流量均是要害參數(shù),其大小決議了管道運(yùn)送的功率。

　　稠密膏體管道運(yùn)送的流量測驗(yàn)是一個(gè)尚待處理的難題，管道運(yùn)送試驗(yàn)中通常選用稱重法丈量，但該辦法測驗(yàn)過程繁瑣。而熱水流量計(jì)的丈量不因流體密度、粘度、溫度、壓力、電導(dǎo)率和雷諾數(shù)改變，沒有阻流件，也不會(huì)在高流速情況下發(fā)生氣蝕，這些年在流體流量測驗(yàn)中被廣泛應(yīng)用。跟著熱水流量計(jì)的開展，現(xiàn)已可丈量電導(dǎo)率閾值更低的液體，而當(dāng)稠密膏體濃度較高時(shí)不可行，其緣由現(xiàn)有文獻(xiàn)中尚沒有精確的解說，估測這也許與其濃度過大時(shí)電導(dǎo)率太低有關(guān)。

　　本試驗(yàn)先運(yùn)用熱水流量計(jì)丈量必定電導(dǎo)率規(guī)模的煤泥在管道運(yùn)送時(shí)的流量，并與稱重法丈量成果相比照，得到煤泥在管道運(yùn)送時(shí)電導(dǎo)率及濃度的閾值，為往后熱水流量計(jì)應(yīng)用于其它稠密膏體管道運(yùn)送的流量丈量提供依據(jù)，對其現(xiàn)場應(yīng)用也具有很重要的指導(dǎo)意義。

　　測驗(yàn)原理及試驗(yàn)過程

　　熱水流量計(jì)原理：本次選用不一樣質(zhì)量濃度的煤泥在裝有熱水流量計(jì)(電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)、渦輪流量計(jì))的液壓與流變試驗(yàn)臺(tái)上(試驗(yàn)原理如圖1)進(jìn)行管道運(yùn)送試驗(yàn).熱水流量計(jì)依據(jù)電磁感應(yīng)原理丈量流過管道中導(dǎo)電流體的流量,故運(yùn)用熱水流量計(jì)的前提是被測流體有必要導(dǎo)電,且電導(dǎo)率不能低于閾值(即下限值).通用型熱水流量計(jì)的閾值在(5×10-6)S/cm～10-4S/cm之間,若電導(dǎo)率低于閾值會(huì)發(fā)生差錯(cuò)乃至不能丈量.依據(jù)電磁感應(yīng)原理(如圖2),當(dāng)導(dǎo)電流體在磁場強(qiáng)度為B的磁場中切開磁力線時(shí),在線形長度為L的a和b兩點(diǎn)之間會(huì)發(fā)生感應(yīng)電動(dòng)勢,為

　　兩接收電極之間的間隔L為已知常數(shù),B為已知的磁場強(qiáng)度,故εab是單調(diào)函數(shù),隨υ的改變而改變.而瞬時(shí)流量Q等于流速υ與導(dǎo)管截面積S(常數(shù))的乘積,故有Q=K×εab，

　　式中:K為儀器常數(shù).因而,只需測得εab,即可求得對應(yīng)的流量Q。

　　煤泥電導(dǎo)率測驗(yàn)原理及辦法

　　在定制的圓柱狀絕緣料筒中裝入煤泥，運(yùn)用參比電阻法丈量不一樣質(zhì)量濃度下煤泥的電阻率。首要?jiǎng)e離測出定值電阻R的兩頭電壓U0和絕緣料筒兩頭的電壓U.由式(3)求得該長度管道內(nèi)煤泥的電阻,并代入式(4)求得煤泥的電阻率,再由k=1/ρ求得煤泥的電導(dǎo)率,即

　　式中:ρ為電阻率;U為裝有煤泥的圓柱狀絕緣料筒兩頭電壓;U0為定值電阻兩頭的電壓;A為橫截面積;L為兩電極之間的間隔�！　∵x用四相電極參比電阻法丈量煤泥電阻率,規(guī)劃試驗(yàn)電路如圖3所示.試驗(yàn)過程如下:①首要丈量絕緣料筒內(nèi)徑及長度.用游標(biāo)卡尺多次從不一樣視點(diǎn)丈量絕緣料筒的內(nèi)徑及長度并記載,別離取平均值.②丈量室內(nèi)溫度并記載.③取適量煤泥參加必定的水,充沛拌和,用含水率儀丈量含水率并記載,使含水率為32%擺布,將配好的煤泥裝入絕緣料筒中,然后接通。

　　試驗(yàn)電路.④運(yùn)用萬用表別離丈量500Ψ電阻兩頭和絕緣料筒兩頭的電壓,待電壓安穩(wěn)后讀數(shù)并記載.⑤別離改變電源電壓和煤泥含水率,重復(fù)上述試驗(yàn)過程。

　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)及剖析

　　煤泥電導(dǎo)率試驗(yàn)數(shù)據(jù)及剖析

　　依據(jù)丈量得到的數(shù)據(jù),以煤泥的質(zhì)量濃度作橫坐標(biāo),相應(yīng)質(zhì)量濃度煤泥的電導(dǎo)率作縱坐標(biāo),繪出煤泥電導(dǎo)率與其質(zhì)量濃度的聯(lián)系圖(如圖4).再以電壓為橫坐標(biāo),相應(yīng)電壓下煤泥的電導(dǎo)率為縱坐標(biāo),繪出電壓與電導(dǎo)率的聯(lián)系圖(如圖5).

　　圖4的電導(dǎo)率改變曲線標(biāo)明,跟著煤泥質(zhì)量濃度的增大,其電導(dǎo)率逐漸下降,并在質(zhì)量濃度為66%時(shí)相交于一點(diǎn);圖5的電導(dǎo)率改變曲線標(biāo)明,跟著電壓的增大,電導(dǎo)率有逐漸增大趨勢.剖析圖4與圖5可得到以下定論:①圖4曲線全體呈下降趨勢,闡明電導(dǎo)率跟著煤泥質(zhì)量濃度的增大而減小.當(dāng)質(zhì)量濃度低于63%時(shí),不一樣電壓下電導(dǎo)率隨質(zhì)量濃度改變根本成平行聯(lián)系,闡明電導(dǎo)率與質(zhì)量濃度和電壓成必定的線性聯(lián)系;當(dāng)質(zhì)量濃度為63%～66%時(shí),電導(dǎo)率與質(zhì)量濃度成必定線性聯(lián)系,而與電壓不成線性聯(lián)系,仍有必定的下降梯度;當(dāng)質(zhì)量濃度大于66%時(shí),電導(dǎo)率隨其添加顯著下降,可是曲線較為雜亂,不易判別其相互聯(lián)系,將用稱重法進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證.②圖5曲線全體呈上升趨勢,闡明電導(dǎo)率隨電壓的增

　　大而增大.比較電導(dǎo)率隨質(zhì)量濃度的改變,其增大起伏較小.當(dāng)質(zhì)量濃度由61.38%上升到63.20%即增大了1.82%時(shí),電導(dǎo)率增大了0.03mS/cm,而當(dāng)質(zhì)量濃度由63.20%增大到66.25%即增大了3.05%時(shí),電導(dǎo)率卻添加了不到0.01mS/cm.闡明質(zhì)量濃度低于63.20%時(shí),電導(dǎo)率改變較顯著;當(dāng)質(zhì)量濃度為66.25%時(shí),電導(dǎo)率為安穩(wěn)值0.033mS/cm.

　　2.2熱水流量計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及剖析

　　首要剖析熱水流量計(jì)流速數(shù)據(jù)的重復(fù)性.圖6是當(dāng)管內(nèi)流速為0.1m/s(即稠密膏體運(yùn)送流速下限)時(shí),熱水流量計(jì)丈量由大到小的3種質(zhì)量濃度別離為73%,69%,63%的煤泥的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線.由圖可見濃度較高時(shí)熱水流量計(jì)難以測出安穩(wěn)的流速數(shù)值,而當(dāng)濃度較低且煤泥流動(dòng)性非常好時(shí)丈量數(shù)值較為安穩(wěn).圖7是質(zhì)量濃度為63%時(shí)熱水流量計(jì)的3次測驗(yàn)曲線,可見其重復(fù)性杰出,故丈量成果可信.比較較煤泥電導(dǎo)率的測驗(yàn)成果,能夠看出當(dāng)質(zhì)量濃度低于63%時(shí),電導(dǎo)率較大,且不一樣質(zhì)量濃度下電導(dǎo)率改變安穩(wěn).故估測當(dāng)質(zhì)量濃度低于63%,電導(dǎo)率高于0.035mS/cm時(shí),熱水流量計(jì)應(yīng)用于煤泥管道運(yùn)送時(shí)數(shù)據(jù)精確性較高.

　　其次獲取熱水流量計(jì)的流速數(shù)據(jù)換算并積分后與稱重質(zhì)量進(jìn)行比照,剖析其數(shù)據(jù)差錯(cuò),成果如表1.

　　能夠經(jīng)過熱水流量計(jì)積分后的總流量與稱重?cái)?shù)據(jù)的符合程度來剖析,若二者符合較好則闡明熱水流量計(jì)在線丈量數(shù)據(jù)顯示雖然也許遭到氣泡的影響,可是總流量能夠精確丈量;若二者相差較大,則闡明熱水流量計(jì)不適合對較高質(zhì)量濃度煤泥進(jìn)行丈量.從表1能夠看出熱水流量計(jì)在質(zhì)量濃度為69%,73%時(shí)差錯(cuò)較大,故丈量不精確;在質(zhì)量濃度為63%時(shí)丈量差錯(cuò)較小,闡明其丈量較精確.該比照試驗(yàn)與之前的重復(fù)性剖析相符,闡明用質(zhì)量濃度及電導(dǎo)率來評估熱水流量計(jì)丈量數(shù)據(jù)的精確性有必定的可行性.

　　這篇文章經(jīng)過對煤泥的電導(dǎo)率及熱水流量計(jì)管道運(yùn)送流量的丈量,得出以下定論:

　　1)煤泥的電導(dǎo)率數(shù)值隨其質(zhì)量濃度的下降而增大,并且在必定規(guī)模內(nèi)隨質(zhì)量濃度的改變作用更顯著.且熱水流量計(jì)不適合較高質(zhì)量濃度煤泥管道流量的丈量,但在較低濃度丈量時(shí)重復(fù)性杰出,丈量成果精確可信,且濃度越低,丈量作用越好.

　　2)熱水流量計(jì)在稠密膏體管道流量丈量中能否應(yīng)用與其電導(dǎo)率及濃度有聯(lián)系.電導(dǎo)率越大,熱水流量計(jì)丈量作用越好.應(yīng)用于煤泥時(shí),得出當(dāng)質(zhì)量濃度上限值為63%,電導(dǎo)率下限值為0.035mS/cm時(shí),熱水流量計(jì)可用于測其流量.

　　3)經(jīng)過對煤泥的研究,能夠估測當(dāng)熱水流量計(jì)應(yīng)用于赤泥、電石泥、污泥等其它稠密膏體的管道運(yùn)送時(shí),也應(yīng)有相應(yīng)的濃度及電導(dǎo)率閾值,其數(shù)值可經(jīng)過試驗(yàn)取得。　

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