利用智能防腐濃鹽酸流量計來(lái)測量空調冷凍水的案例分析

智能防腐濃鹽酸流量計目前在工業(yè)生產(chǎn)使用相當普遍的了，尤其是在涉及到水流測量的領(lǐng)域中更是常見(jiàn)，甚至許多自來(lái)水公司的大口徑的水量測量都是在使用智能防腐濃鹽酸流量計，本文針對的是空調冷凍水的測量案例分析，具體的情況如下：某機場(chǎng)賓館從機場(chǎng)能源中心獲取冷凍水用于空調。在冬令時(shí)節冷凍水停用，進(jìn)出賓館的冷凍水管道上的關(guān)口閥已關(guān)，智能防腐濃鹽酸流量計示值卻指滿(mǎn)度。
(1)停止供冷但冷凍水管道內仍然充滿(mǎn)水
在供冷系統中，能源公司一般以水為冷媒向用戶(hù)提供冷量。這些冷媒除了淡水、鹽水之外，有時(shí)也采用淡水和酒精的混合物以及乙二醇等，以滿(mǎn)足不同溫度等級的需要。在以空調目的供冷系統中，一般采用淡水，供水溫度常取5-6℃。這些淡水均經(jīng)加藥處理，防止水中的氧對鋼管內壁產(chǎn)生腐蝕。
在冬令季節，雖已停止供冷，管內淡水停止循環(huán)，但仍讓淡水充滿(mǎn)管道，防止空氣侵入管道，導致管道內壁生銹。
(2)智能防腐濃鹽酸流量計對空管的適應能力
現在現場(chǎng)使用的智能防腐濃鹽酸流量計，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(huì )因信號源內阻特別大而感應勵磁線(xiàn)圈的干擾，導致流量示值升到滿(mǎn)度。
本例中，智能防腐濃鹽酸流量計指滿(mǎn)度也應是由測量管空管所引起。
(3)為什么會(huì )出現空管
空調冷凍水系統平時(shí)應充滿(mǎn)水，但因該賓館設備檢修，將水放空，檢修完畢又忘了開(kāi)閥進(jìn)水，從而出現空管。
(1)空管檢測與空管置零
智能防腐濃鹽酸流量計是專(zhuān)為測量導電液體的體積流量而設計的。測量原理是基于法拉第電磁感應定律。按照該定律，導電流體通過(guò)磁場(chǎng)作切割磁力線(xiàn)運動(dòng)時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)及流速的方向上產(chǎn)生感應電動(dòng)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。
多年以來(lái)人們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
這一方法是基于電導率測量。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—電極系數(與電極面積和測量管內徑有關(guān));
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。
對于自來(lái)水以及酸、堿溶液等，滿(mǎn)管時(shí)Re約為1OΩ-1kΩ，而空管時(shí)，液位低于電極，原理上Re為無(wú)窮大。由于兩個(gè)電極之間導管內壁可能潮濕，實(shí)際上Re只為有限的阻值，
但比正常操作時(shí)的電阻值大得多。一般判定是否空管的Re值取正常操作時(shí)電阻值的3倍。
儀表一旦判定導管為空管，儀表中的單片機即采取兩項措施，其一是使輸出置零，其二是發(fā)出空管報警信號，從而杜絕空管時(shí)的錯誤計量或錯誤控制。
(2)空管指滿(mǎn)度與安全
空管指滿(mǎn)度是智能防腐濃鹽酸流量計所特有的一大缺陷，容易給人以錯覺(jué)。尤其是在流量計輸出信號用于自動(dòng)調節時(shí)，此錯覺(jué)易使調節閥跑到極限位置，所以應注意安全。
(3)非滿(mǎn)管檢測
智能防腐濃鹽酸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(guò)測量管的液體平均流速，在測量管內液體充滿(mǎn)的情況下，式(4.28)成立:

式中，qv—體積流量;
A—測量管流通截面積;
v—平均流速。
但若有非滿(mǎn)管的情況存在，由于導管截面積的一部分被氣體占據，以致液體實(shí)際流通截面積比A小，最后導致流量示值偏高。
智能防腐濃鹽酸流量計大量應用于供水和給排水，水在水平管內流動(dòng)，常因水溫變化而析出氣體，并聚集在水平管道的頂部。如果智能防腐濃鹽酸流量計測量管的頂部也存有氣體，儀表的高精度特性就會(huì )大打折扣，因此非滿(mǎn)管檢測很早以前就已作為研究者的課題。
非滿(mǎn)管檢測也是基于電導率檢側的方法。在圖4.33所示的電磁流量傳感器中，增加了一個(gè)(或一對)非滿(mǎn)管檢測電極。當導管內液體滿(mǎn)管時(shí)，頂部電極與其他電極之間的電阻值很小;而當存在非滿(mǎn)管情況時(shí)，頂部電極與導電液體之間有氣體阻隔，所以電極電阻顯著(zhù)增大，從而做出非滿(mǎn)管判斷。
智能防腐濃鹽酸流量計出現非滿(mǎn)管情況，處理方法一般是在流量測量管上游管道的頂部設置排氣閥。

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