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海水淡化廠受益于具有獨特虛擬參考功能的電磁流量計
來源：上海自動化儀表有限公司作者：發(fā)表時間：2018-12-05 08:44:59【小中大】
在某些應(yīng)用中，電磁流量計的常規(guī)接地可能造成特殊挑戰(zhàn)。本文闡述了這些挑戰(zhàn)并揭示了一個獨特的挑戰(zhàn)解決方案特別適用于有問題的應(yīng)用程序，其中一些是常見的在海水淡化設(shè)施。提供了成功化學(xué)應(yīng)用的一個例子。
幾十年來，電磁流量計（電磁流量計s）一直是測量體積的首選導(dǎo)電液體的流動。這是真的許多行業(yè)，如化學(xué)，制藥，食品，飲料和整個水/廢水行業(yè)。測量原理的基礎(chǔ)是法拉第定律感應(yīng)，其中在電極處感應(yīng)電壓與導(dǎo)電流體移動的速度成比例在磁場中。測量的內(nèi)壁管必須是電隔離的，只有電極與液體接觸。因此，大多數(shù)電磁流量計測量管內(nèi)襯有硬橡膠或其他彈性體，或在流體具有極強腐蝕性的情況下，它們可以完全由陶瓷制成。
接地
與所有電氣設(shè)備一樣，電磁流量計必須接地符合防護安全規(guī)定接地或電位均衡。 電磁流量計接地
確保主要防觸電保護。在里面發(fā)生接地故障時沒有危險電壓轉(zhuǎn)移到設(shè)備的導(dǎo)電部分。但是，最重要的是測量，適當?shù)慕拥靥峁┕潭ǖ膮⒖茧娢?，這是至關(guān)重要的因為電磁流量計信號電壓通常約為毫伏或更小。 電磁流量計信號轉(zhuǎn)換器只有極少時才能最有效地處理這種小的感應(yīng)信號介質(zhì)的感應(yīng)電壓與參考電位之間的差異轉(zhuǎn)換器。換句話說，接地越好，流量測量越好。
下面詳細介紹了確保牢固接地的三種經(jīng)典方法。此外，最新的虛擬參考方法，無需將流體接地還討論過。
三種經(jīng)典的接地方式
1-導(dǎo)電管接地
這是最簡單的接地方式。在導(dǎo)電管道（鋼或鋼管）不銹鋼）液體與金屬直接接觸，因此它具有與接地管相同的電位。因此，電極上的信號電壓具有固定參考電位，不需要額外的流體接地機制用于電磁流量計使用。
2-非導(dǎo)電管道的接地環(huán)
對于陶瓷，塑料或混凝土和內(nèi)部涂覆的鋼管，帶來流體通過使用金屬接地環(huán)來確定已知的固定電位。最大化有效性建議在流量計的入口和出口上安裝一個。每個環(huán)與流體導(dǎo)電接觸并與傳感器接地。將管道裝配到儀表的法蘭時，必須限制墊圈任何泄漏潛力。安裝的接地環(huán)和墊圈不得干擾流量因為這可能影響儀表性能。這種技術(shù)上可靠的方法有幾十年來在無數(shù)應(yīng)用中得到了證實。但是，更高的接地當化學(xué)腐蝕性介質(zhì)需要特殊材料時，環(huán)成本適用。一個例子是大型管道大小的海水淡化設(shè)施中的海水流入要求和不銹鋼接地環(huán)不適合。雜散電流可以通過接地環(huán)和接地電纜傳播到哪里流體和地面之間存在持久且顯著的電勢。在那時，那些接地環(huán)會因電化學(xué)反應(yīng)而惡化用液體。
3-接地電極接地
一些供應(yīng)商將為電磁流量計提供位于入口處的單個接地電極儀表的一側(cè)。它與傳感器外殼直接接觸并連接電磁流量計傳感器的功能接地（FE）點。這種附加電極通常是比同等的接地環(huán)便宜得多，但它們提供的表面要少得多因為各種原因，他們的表現(xiàn)效果較差。通過電解作用，接地電極比環(huán)更容易被破壞在存在電勢差異的情況下。由此產(chǎn)生的流體泄漏路徑因此，電極將導(dǎo)致最終的電磁流量計的最終破壞在影響過程的同時需要更換。同樣，磨料固體水平管道可以通過侵蝕快速破壞這些接地電極。接地電極上的沉積物會抑制基本的流體接地功能，因此也抑制了測量性能。在配備大型電磁流量計的情況下接地電極，當一個電磁流量計校準時，也會出現(xiàn)明顯的偏差導(dǎo)電管道用于隔離管道應(yīng)用中。經(jīng)典接地的最新替代方案：虛擬參考在某些應(yīng)用中，傳統(tǒng)的電磁流量計接地方法存在問題：對于例如，在具有陰極腐蝕保護的管線中或在電鍍設(shè)備中，a電極和地之間存在電壓。在海水淡化廠任何金屬與化學(xué)腐蝕性流體接觸，包括接地環(huán)或電極通常由昂貴的材料制成。這些可以加起來很高管道尺寸超過6英寸的成本。
科隆針對這一問題的獨特而有效的解決方案被稱為“虛擬參考”或有時“虛擬接地”。使用虛擬參考，電磁流量計傳感器可以安裝在任何類型的管道中，沒有接地環(huán)或電極。轉(zhuǎn)換器輸入放大器評估流體在測量電極處的電位一種專利方法用于產(chǎn)生抵消電壓以消除誘導(dǎo)電壓電噪聲。該電壓用作流量信號的參考電位處理。
圖2具有經(jīng)典和虛擬參考接地營銷傳播的電磁流量計圖
這種方法有幾個優(yōu)點：一方面，沒有額外的流體接地設(shè)備是必要的。這個優(yōu)點不應(yīng)該因為錯誤而被低估接地是操作電磁流量計的最常見錯誤原因。消除接地環(huán)和更簡單地安裝電磁流量計導(dǎo)致降低總體成本。與使用接地電極或環(huán)不同，沒有風(fēng)險當系統(tǒng)存在潛在差異時，電解破壞。流浪電流不能從產(chǎn)品流過接地路徑。不接地使用是也可能在電壓或電流管道上施加電壓和電流電鍍處理。虛擬參考可用于?英寸以上的傳感器和流體電導(dǎo)率等于或高于200μS/ cm。酸性線上的虛擬參考應(yīng)用
上海自動化儀表有限公司在1999年為電磁流量計的虛擬參考專利提供了這種方法的專利只有制造商在其流量計中使用此方法。以下示例
圖1說明了在實踐中證明了幾乎接地的電磁流量計的應(yīng)用。
上海自動化儀表有限公司電磁流量計具有虛擬參考的DN10至300（3/8“至12”）電磁流量計的尺寸。這些工具是例如，用于酸處理工藝，例如不銹鋼酸洗。這里，由氫氟酸，硝酸和水組成的混合酸流是測量。該過程在90°C（194°F）和3巴（43 psi）的壓力下運行，酸以1.5米/秒（5英尺/秒）的速度流動。
上海自動化儀表有限公司的自動化工程師總結(jié)了一些好處：“如果沒有這個虛擬參考，就必須使用接地環(huán)。因為這些環(huán)必須由不同材料制成，用于不同的介質(zhì)，很容易混淆在安裝過程中。因此，化學(xué)品很可能會出現(xiàn)問題阻力不確定。同時，這些接地環(huán)可以非常好昂貴 - 所以不需要它們會導(dǎo)致顯著的成本降低。“從內(nèi)置參考電極切換到虛擬電極是合理的，因為簡單的技術(shù)可行性。上海自動化儀表有限公司使用小型管道作為參考電極不能安裝。 “虛擬參考的原理表現(xiàn)非常好從第一個樂器開始就好了。 困難的應(yīng)用程序甚至沒有問題例如，在電磁流量計之前混合兩種不同溫度的酸，“說Helmut Platzer總結(jié)了他對上海自動化儀表有限公司儀表的經(jīng)驗。該使用帶有虛擬參考的電磁流量計意味著大大簡化了工作上海自動化儀表有限公司在安裝設(shè)備時，在許多領(lǐng)域可以節(jié)省成本，同時最大限度地減少成本泄漏潛力。
圖3使用虛擬參考安裝電磁流量計
如此示例所示，具有虛擬參考的上海自動化儀表有限公司 電磁流量計可靠地執(zhí)行即使在最惡劣的條件下。當提到的條件有關(guān)產(chǎn)品的直徑和電導(dǎo)率得到滿足，電磁流量計可以安裝在所有產(chǎn)品中經(jīng)典接地是一個挑戰(zhàn)的系統(tǒng)。海水淡化的虛擬參考上海自動化儀表有限公司還在大量電磁流量計上部署了虛擬參考選項安裝在海水淡化廠。特殊接地環(huán)或電極材料不需要海水，因此減少了資本支出和改善在電氣保護管道中的長期性能。
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