利用電磁流（liú）量計來測量空調冷凍水的（de）案例分析

電磁流量計目前在工業使用相當普遍的了（le），尤其是在涉及到（dào）水（shuǐ）流（liú）測量的領域中更是常見，甚至許多自來水公司的大口徑的水量測（cè）量都是在使用電磁流量計（jì），本文針對的是空調（diào）冷凍水的測量案例分析（xī），具體的情況如下：某機場賓館從（cóng）機場能源中心獲取冷凍水用於空調。在冬令（lìng）時節冷（lěng）凍水停用，進出賓館的冷凍（dòng）水管道上的關口閥已關，電磁流量計示值卻指滿度。

(1)停止供冷但冷凍水管道內仍然充（chōng）滿水
  在供冷係（xì）統中，能源公司一般以水為冷媒向用戶提供（gòng）冷量。這些冷媒（méi）除了淡水、鹽水之外，有時也采用淡水和酒精的混合物以及（jí）乙二醇等，以滿足不同溫度等（děng）級的需要。在（zài）以空調目的供（gòng）冷係統中，一般采用淡水，供水溫度常取5-6℃。這些淡水均經加藥處理，防止水中的氧對鋼管內壁（bì）產（chǎn）生腐蝕。
  在冬令季節，雖已停止供冷，管內淡水停止循（xún）環，但仍讓淡水充滿管道，防止空（kōng）氣侵入管（guǎn）道，導致管道（dào）內壁生鏽（xiù）。

(2)電磁流量（liàng）計對（duì）空管（guǎn）的適應能（néng）力
  現在（zài）現場使用的電（diàn）磁流量計（jì），絕大多數空管適應能力均（jun1）不佳，即不允許測量管空（kōng）管，因為測量管一旦空管，電極暴（bào）露在空氣中，就（jiù）會因信號源內阻特別大而感應勵磁線圈的幹（gàn）擾，導（dǎo）致流量示值升到滿度。
  本例中，電磁流量計指滿度也應是由測量管空管所引起。

(3)為什麽會出現空管
空調（diào）冷凍水係統平時應充滿水，但因該（gāi）賓館設（shè）備檢修，將水放空，檢（jiǎn）修完畢又忘了開閥進水，從而出現空管。

(1)空管檢測與空管置零
  電磁（cí）流量計（jì）是專為測量導電液體的體積流量而設計的。測量原理是基於（yú）法拉第電磁感應定律。按照該定律，導電流體（tǐ）通過磁場作切割磁力線運動（dòng）時，在垂直於磁場及流速的方（fāng）向上（shàng）產生感應電動勢，此電動（dòng）勢由4.14節中的式4.24)給出。其原理如圖4.31所示。
  多（duō）年以來人們（men）在尋找空管檢測和空管置零的方法。
  圖4.32所示是一個（gè）國外公司已成功運用的方法
  這（zhè）一方法是基於電導（dǎo）率（lǜ）測量。在圖4.32中（zhōng），兩電極之間的電阻可用式(4.26)表示:

 

式中: Re—電極間電阻;
  K—常數;
  Ef—電極係數(與（yǔ）電極（jí）麵積和測量管內徑（jìng）有關);
  q—電導率.
  從式(4.26)可得式(4.27):

  式中符號意義與式(4.26)相同。
  對於（yú）自來水（shuǐ）以及酸、堿溶液等，滿管時Re約為1OΩ-1kΩ，而空管時，液位低於電極，原理上Re為無（wú）窮大。由於兩個電極之（zhī）間導管（guǎn）內壁可（kě）能潮濕，實際上Re隻（zhī）為有限的阻值，
但比正常操作時的電（diàn）阻值大得多。一般判定是否空管的Re值取正常操作時（shí）電阻值的3倍。
  儀表一旦（dàn）判定導管為空管，儀表中的單片（piàn）機即采取兩項（xiàng）措施，其一是使輸出置零，其二是發出空管報警信號（hào），從而（ér）杜絕空管時的錯誤計量或錯誤控製。

  (2)空管指滿（mǎn）度與安全
  空（kōng）管（guǎn）指滿度是電磁流量計所一大（dà）缺陷，容易（yì）給人（rén）以錯覺。尤其是在流量計輸出信號用於自動調節（jiē）時，此錯覺易使調節閥跑到上限位置，所以應注（zhù）意安（ān）全。

  (3)非滿管檢測
  電磁流量計是速度式流量計中的一種（zhǒng）。它給出的信號其實是流過測量（liàng）管的液體平均流速，在測量管內液體充滿的情況下，式(4.28)成立:

式中，qv—體積流量;
  A—測量管流通截（jié）麵積;
  v—平均流速。
  但若有非滿管的情況存在，由於導管截麵積的一部分被氣體占據（jù），以致液體實際流通截麵積（jī）比A小，後導致流量示值偏高。
  電磁流量計大量應用於（yú）供水和給排（pái）水，水在水平管內流動，常因水溫變化而析出氣體（tǐ），並（bìng）聚集在水平管（guǎn）道的頂部。如果電磁流量計測量管的頂部也存有氣體，儀（yí）表的高精度特性就會大打折扣，因此非滿管檢測很早以（yǐ）前就已作為研究者（zhě）的課題。
  非滿管檢測（cè）也是基（jī）於電導率檢側的方法。在圖4.33所示的電磁流量傳（chuán）感（gǎn）器中（zhōng），增加了一個(或（huò）一對)非滿管檢測電極。當導管內液體滿管時，頂部電極與其他（tā）電極之間的電阻值很小（xiǎo）;而當存在非滿管情況時，頂部電極與導電（diàn）液（yè）體之間有氣（qì）體阻隔，所以電極電阻顯著增大（dà），從而做（zuò）出非滿管判斷。
電磁流量計出現非滿管情（qíng）況，處理方法一般是在流量測量管上遊管道的（de）頂部設置排（pái）氣閥。

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