利（lì）用電磁流量計來測量空調冷凍水的案例分析

電磁（cí）流量計目前在工業使用相當普遍的了，尤其是在涉及到水流測量（liàng）的領域中（zhōng）更是常（cháng）見，甚至許多自來水公司（sī）的大口徑的水量測量都是在使用電磁流量計，本文針對的是（shì）空調冷凍水的測量案例分析，具體的情（qíng）況（kuàng）如（rú）下：某機場賓館從機場能（néng）源中心獲取冷凍水用於空調。在冬令時節冷凍水停用（yòng），進出賓館的冷凍水管道（dào）上的關口閥已關（guān），電磁流量計示值卻指滿度。

(1)停止供冷但冷凍水管道內（nèi）仍然充滿水
  在供（gòng）冷係統中，能（néng）源（yuán）公司一般以水為冷媒向用（yòng）戶提供冷量（liàng）。這些冷媒除了淡水、鹽水之外，有時也采用淡水和酒精的混合物以及乙二醇等，以滿足不同溫度等級（jí）的需要。在以空調目的供冷係統中，一般采用淡水，供水（shuǐ）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產生腐蝕。
  在冬令季節，雖已停止供（gòng）冷，管內淡水停止循環，但仍讓淡水充滿管道，防止空氣侵入管道，導致管道（dào）內壁生鏽。

(2)電（diàn）磁流量計對空（kōng）管的適應能力
  現在現場使用的電磁流量計，絕大多數空管適應能力均不佳，即不允許測量管空管，因為測量管一旦空管，電極暴露在空氣中，就會因信號（hào）源內阻特別大而感應勵磁線圈的幹擾，導致流量示值升（shēng）到滿度。
  本例中，電磁流量計指滿度也應是由（yóu）測量管空管（guǎn）所引起（qǐ）。

(3)為什（shí）麽會（huì）出現空管
空調（diào）冷凍水係統平時應充滿水，但因該賓館設（shè）備檢修，將水放空，檢修完畢又忘了開閥進水，從（cóng）而出（chū）現空管。

(1)空管檢測與空管置（zhì）零
  電磁（cí）流量（liàng）計是專為測量導電液體的體積流（liú）量（liàng）而（ér）設計的。測量原理（lǐ）是基於法拉第電磁感應定律。按照該定律，導電流（liú）體通過磁場作（zuò）切割磁力線運動時，在垂直於磁場及流速的方向上產生感應電動勢，此電動勢（shì）由4.14節中（zhōng）的式4.24)給出。其原理如圖4.31所示。
  多年以來人們在尋找空管檢測和空管置零的方法。
  圖（tú）4.32所示是一個國外公司已成功運用的方法
  這一方法是基於電導率（lǜ）測量（liàng）。在圖4.32中，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（shù）(與電極麵積（jī）和測（cè）量管（guǎn）內徑有關);
  q—電導率.
  從式(4.26)可得式(4.27):

  式中符號（hào）意義與式(4.26)相（xiàng）同。
  對於自來水以及酸、堿溶液等（děng），滿管時Re約為1OΩ-1kΩ，而（ér）空管時，液位低於電極，原理上Re為無窮大。由於兩個（gè）電（diàn）極之間導管內壁可（kě）能潮濕，實際上（shàng）Re隻為有限的阻值，
但比正常操作（zuò）時的電阻值（zhí）大（dà）得（dé）多。一般判（pàn）定是否空（kōng）管的Re值取正常操作時電阻值的3倍。
  儀表一旦判定導管為空管（guǎn），儀表中的單片機即采取兩（liǎng）項措施，其一是（shì）使輸出置零，其二是發（fā）出空管報警信號（hào），從而杜絕空管時的錯誤計量或錯誤控製。

  (2)空管指滿度與安全
  空管指滿度是電磁流（liú）量計所一大缺陷，容易給人以錯覺。尤（yóu）其是在流量計（jì）輸出信號用（yòng）於自動調節時，此錯覺易使調（diào）節閥跑到上限位置（zhì），所以應注意安全（quán）。

  (3)非滿管檢測
  電磁流量計是速度式流量計中的一種。它給出的信號其實（shí）是流過測（cè）量管的液體平均（jun1）流速，在測量管內液體充滿的（de）情況下，式(4.28)成立:

式中，qv—體積流量;
  A—測量管流通截麵積;
  v—平均流速（sù）。
  但若有（yǒu）非滿管的情況存（cún）在，由於導管截麵積的一部分被氣體占（zhàn）據，以致液（yè）體實（shí）際流通截麵積比A小，後（hòu）導致流量示值偏高。
  電磁流量計大量應用於供水和給排水，水在水平管內流動，常因水溫（wēn）變化而析出氣體，並聚集（jí）在水平管道的頂部。如果電磁流量計（jì）測量管的頂部也存有氣體，儀（yí）表（biǎo）的高精度特性就會大打折扣，因此非滿管檢測很早以前就已作（zuò）為研究（jiū）者的課題。
  非滿管檢（jiǎn）測也（yě）是基於電導率檢側的方法。在圖4.33所（suǒ）示的電磁（cí）流量傳感器中，增加了一（yī）個(或一對)非滿管檢測（cè）電極。當導管內（nèi）液體滿管時，頂部電極與其（qí）他電極之（zhī）間的電阻值很小;而當（dāng）存在非滿管情況（kuàng）時，頂部電極與導電液體之間有氣體阻隔，所以電（diàn）極電阻顯著增大，從而做（zuò）出非滿管判斷。
電磁流量計出現非（fēi）滿管（guǎn）情況，處理方法一般是在（zài）流量測量管上遊（yóu）管道的頂部設置排氣閥。

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