電磁流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)輸出采集過(guò)程介紹

　　水煤漿是一種由55%～65%的煤粉、34%～43%的水和1%的化學(xué)添加劑，通過(guò)必定的工藝加工而成的固液混合物，既可作為燃料代替油、氣和煤用于發(fā)電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和工業(yè)窯爐，緩解石油缺少的動(dòng)力安全問(wèn)題，又可作為制備合成氣的質(zhì)料，通過(guò)氣化生成CO、CO2和H2等氣體，作為工藝過(guò)程中的反響氣。水煤漿在出產(chǎn)過(guò)程中運(yùn)用煤漿泵運(yùn)送，在出產(chǎn)時(shí)，煤漿泵作業(yè)在額外轉(zhuǎn)速下，所以，水煤漿的流速根柢保持不變。但是，水煤漿是一種非牛頓流體，并且存在固體顆粒的堆積，加上流速低，所以，可能會(huì)導(dǎo)致煤漿泵阻塞，使煤漿泵出口壓力大幅跳動(dòng)，引起水煤漿流速出現(xiàn)大幅不堅(jiān)決，影響正常出產(chǎn)。因而，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和出產(chǎn)安全，需求監(jiān)測(cè)管道內(nèi)水煤漿的流速，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)煤漿泵的失常。電磁流量計(jì)丈量管內(nèi)不存在阻撓流體的部件，且受密度、粘度影響較小，適合丈量這類高濃度的固液混合物，是水煤漿計(jì)量的******計(jì)劃。但是，跟著水煤漿運(yùn)用規(guī)模擴(kuò)展，煤質(zhì)開始發(fā)作變化，首要表現(xiàn)為煤的灰分變高，導(dǎo)致只需極少數(shù)國(guó)外******廠家的電磁流量計(jì)能夠結(jié)束水煤漿流量的安穩(wěn)丈量，但是，價(jià)格非常貴重，是國(guó)產(chǎn)品牌的7～8倍，且沒(méi)有宣告技術(shù)細(xì)節(jié)，而大都國(guó)外品牌和國(guó)內(nèi)出產(chǎn)的電磁流量計(jì)，在管道內(nèi)水煤漿流量穩(wěn)守時(shí)，都出現(xiàn)了丈量作用不堅(jiān)決大，甚至丈量作用回零的狀況，這會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)跳車停產(chǎn)事故。因而，處理漿液型電磁流量計(jì)丈量水煤漿時(shí)不堅(jiān)決較大的問(wèn)題，不僅能大大減少國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)的出產(chǎn)本錢，仍是保證安全出產(chǎn)的要害。某國(guó)外******廠家的電磁流量計(jì)通過(guò)選用耐沖刷，耐磨損的增強(qiáng)聚四氟乙烯作為面料資料、低噪音電極以及抗噪音轉(zhuǎn)化***來(lái)下降丈量流量的不堅(jiān)決?，F(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外對(duì)電磁流量計(jì)丈量相似紙漿的漿液流量在信號(hào)處理方面進(jìn)行過(guò)必定的研討，但是，均沒(méi)有關(guān)于水煤漿丈量信號(hào)處理方面的參考文獻(xiàn)。

　　針對(duì)電磁流量計(jì)丈量水煤漿時(shí)出現(xiàn)較大不堅(jiān)決、甚至回零的問(wèn)題，本文收集現(xiàn)場(chǎng)電磁流量計(jì)輸出的水煤漿信號(hào);在時(shí)域和頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行剖析，找出了電磁流量計(jì)不能安穩(wěn)丈量水煤漿流量的原因;根據(jù)水煤漿信號(hào)特征，提出了根據(jù)勵(lì)磁頻率高次諧波剖析的煤漿流量計(jì)信號(hào)處理辦法;在根據(jù)DSP的電磁流量計(jì)變送***上實(shí)時(shí)結(jié)束該算法，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)作用標(biāo)明，丈量作用較安穩(wěn)，驗(yàn)證了所提出的算法的有效性。

　　1數(shù)據(jù)收集剖析

　　1.1現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)

　　針對(duì)電磁流量計(jì)丈量水煤漿時(shí)出現(xiàn)較大不堅(jiān)決，甚至回零這一問(wèn)題，特去某煤化工企業(yè)甲醇分公司進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集。該公司所運(yùn)用的對(duì)置式四噴嘴氣化有4個(gè)噴嘴，噴嘴管道口徑為125mm，管中水煤漿流量根柢安穩(wěn)在19m3/h(流速約為0.48m/s)。每條噴嘴煤漿線上安裝了3臺(tái)電磁流量計(jì)，每臺(tái)電磁流量計(jì)由傳感***和變送***兩部分組成。選擇其間1條水煤漿管線上的1臺(tái)電磁流量計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，由于該臺(tái)電磁流量計(jì)丈量作用不堅(jiān)決大，甚至出現(xiàn)回零的現(xiàn)象。將課題組研發(fā)的根據(jù)DSP的電磁流質(zhì)變送***的信號(hào)線和勵(lì)磁線接到該電磁流量傳感***的電極和勵(lì)磁線圈上，組合成完好的電磁流量計(jì)，進(jìn)行水煤漿數(shù)據(jù)收集。運(yùn)用的電磁流質(zhì)變送***是以TI公司DSP芯片TMS320F28335為中心，選用高頻勵(lì)磁計(jì)劃，其硬件首要包括勵(lì)磁控制系統(tǒng)和信號(hào)收集處理系統(tǒng)，詳細(xì)的模塊有勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)模塊、信號(hào)調(diào)度收集模塊、信號(hào)處理控制模塊、人機(jī)接口模塊、通訊模塊及電源處理模塊。信號(hào)調(diào)度收集模塊中的調(diào)度電路對(duì)一次表面輸出的信號(hào)進(jìn)行擴(kuò)大和濾波，截止頻率是2kHz，擴(kuò)大倍數(shù)約為230倍。通過(guò)NI公司USB-6216類型的數(shù)據(jù)收集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，把調(diào)度電路的輸出端連接到數(shù)據(jù)收集卡的一個(gè)差分輸入端，并設(shè)置數(shù)據(jù)收集卡作業(yè)在差分的丈量形式，設(shè)置收集卡的采樣頻率為10kHz。收集多組水煤漿信號(hào)數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度為5min。

　　1.2數(shù)據(jù)剖析

　　現(xiàn)場(chǎng)收集了25Hz方波勵(lì)磁下的水煤漿信號(hào)，發(fā)現(xiàn)水煤漿信號(hào)的幅值非常大，甚至靠近AD的量程上限，如圖1所示。水煤漿信號(hào)首要由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)和電極噪聲組成。其間，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)是由導(dǎo)電液體切開磁場(chǎng)發(fā)作的，其幅值和相同流量下介質(zhì)為水的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)幅值相同，僅約為數(shù)十毫伏。這是由于電磁流量計(jì)不受被測(cè)導(dǎo)電介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及導(dǎo)電率的影響，只需通過(guò)水標(biāo)定后，就能夠用來(lái)丈量其他導(dǎo)電液體的流量。電極噪聲是水煤漿中的固體顆粒劃過(guò)電極而引起的信號(hào)跳變，也稱為漿液噪聲，具有強(qiáng)非平穩(wěn)性、隨機(jī)性，頻域具有近似1/f的特性。水煤漿信號(hào)中的漿液噪聲幅值非常大，峰峰值可達(dá)數(shù)伏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于與流量相關(guān)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)信號(hào)，如圖2所示。這給流量信號(hào)的提取造成了極大的困難?！疽陨蟽?nèi)容由上海自動(dòng)化儀表四廠為你整理發(fā)布】