摘(zhai)要:浮選是洗煤廠(chang)生産的關鍵環節(jiē)，浮選效果的好❗壞(huai)直接關🏒系到精煤(mei)産率。爲了解決浮(fú)選過程中💃入料煤(méi)泥水流量難以實(shi)時監測影響浮選(xuan)自動加藥系統正(zheng)常運行的問題，并(bing)針對一些選煤廠(chǎng)管路老舊、管徑較(jiào)大難以改造、結合(he)性價比等因素，選(xuan)用智能型插入電(diàn)磁流量計 進行入(rù)料煤泥水流量的(de)測量，測量精度能(néng)達到要🤞求💔，爲浮選(xuan)自動加藥系統的(de)正常運行提供正(zheng)确數據。
　　 電磁流量(liang)計 是一種測量精(jing)度高、應用範圍廣(guang)的流量儀表，随着(zhe)現代化工業的不(bú)斷發展，傳統的管(guǎn)段式電磁流量計(jì)在浮選🔴煤泥水工(gong)業現場進行流量(liàng)測量時出現♉了一(yī)些應用瓶頸，主要(yao)有以下兩點：
（1）傳統(tong)的管段式電磁流(liú)量計雖然精度很(hen)高，但其制造成本(ben)也🔱高，在浮選煤泥(ni)水大直徑管道流(liú)量測量現場不需(xu)要這麽高⭕的精度(dù)，而且浮選煤泥水(shuǐ)管道一般直徑都(dou)比較大,其☔制造成(cheng)本将會更高。
（2）傳統(tong)的管段式電磁流(liu)量計與管道爲法(fa)蘭連接，一些選😍煤(mei)廠浮選煤泥水管(guan)道較老舊，安裝時(shí)需要截斷管🙇🏻道焊(han)接法蘭，這一過💋程(chéng)可能會對管道造(zào)成較大損傷，而且(qie)傳統的管段式電(diàn)磁流量計隻能在(zài)管道内沒有流體(tǐ)時才能安裝、拆卸(xie)儀表，這将會影響(xiang)精煤生産，也勢必(bì)會提高檢修費用(yòng)。插入式電磁流🈚量(liàng)計是從傳統🎯的管(guan)段式電磁流量計(ji)演變過來的，其設(she)計原理相同，但由(you)于其傳感器結構(gòu)的特點使它在大(dà)直徑管道流量測(ce)量時有明顯的優(you)點，制造成本低，其(qí)密封結構可已實(shí)現✌️不停水在線安(an)裝，現場安裝時無(wú)須截🏒斷管道😍，易于(yu)拆卸維修，對測量(liang)較粗管道的入⛷️料(liào)煤泥水流量有很(hěn)大的優勢。
1浮選自(zì)動加藥系統原理(li)
　　浮選是選煤廠生(shēng)産過程中的一個(ge)重要環節，在整個(gè)生💋産🍓過程中扮演(yǎn)着重要角色。根據(ju)公式G（試劑加藥量(liàng)）=K（加藥系數⭕）×M(幹煤泥(ni)質量)和M(幹煤泥質(zhi)量）=L(煤泥水流量)×C(煤(méi)📱泥水濃度)可知，若(ruò)要獲得浮選中藥(yao)劑泵的加藥量首(shou)先要得到煤泥水(shui)中幹煤泥質量，所(suo)以要🌈測定各個管(guǎn)道中煤泥水流量(liang)和煤泥水濃度。通(tōng)過對選煤廠的煤(mei)種和所選用的藥(yao)劑進行分析，爲了(le)保障品質和回收(shou)率，由自動加藥系(xì)統根據對入料煤(mei)泥水濃度和流量(liàng)的監測，計算出實(shi)時幹煤泥質量，然(ran)後計算出藥劑用(yong)量并由藥劑泵加(jia)藥。
　　系統在電腦端(duan)實時顯示工藝各(ge)種參數，直觀地顯(xiǎn)示🔅監測的各個參(can)數和自動加藥系(xì)統的運行情況。該(gāi)系統還可以生成(chéng)🏃‍♀️生産信息曆史曲(qu)線，通過查詢生産(chǎn)數據，方便生産技(ji)術人員✨進行分㊙️析(xī)研究微調加藥系(xì)數K，使生産效率達(dá)到更高。
2插入式電(diàn)磁流量計的設計(jì)原理
　　插入式電磁(cí)流量計的工作原(yuan)理是基于法拉第(dì)電🙇‍♀️磁感🧡應定律(圖(tu)1)，其可以測量管道(dào)内導電性液體的(de)體積流量。流量計(jì)有一個用絕緣材(cai)料制成的護套，内(nei)裝有⭕線圈、鐵♻️芯和(he)磁轭，護套的側面(miàn)🔱裝有兩隻電🏃極。勵(lì)磁線圈由三值方(fang)波勵磁脈沖勵時(shí)，将産生一磁通密(mì)度爲B的工作磁場(chǎng)❌。當導電流體以流(liú)速V通過裝有一對(dui)間距爲L的測量電(dian)極且内徑爲D的管(guan)道時，這對電極将(jiang)會産生同時垂直(zhí)于磁場方向和液(ye)體🈚流動方向的感(gan)應電動勢E。感應出(chu)的電動勢E正比于(yú)磁通密度B與平均(jun)流速⛷️V的乘積：E=BLV。電動(dong)勢E(流量信号)由電(dian)極檢出并通過屏(ping)蔽電纜送到轉換(huan)器内參與運算得(dé)出管道内的實際(ji)流速V，再根據，即可(kě)求出實際體積流(liú)量。
 
3插(chā)入式電磁流量計(jì)硬件電路分析
　　整(zhěng)個硬件電路（圖2）包(bāo)括電源部分、勵磁(cí)電路部分、信❗号放(fang)🌂大采集處理部分(fèn)及輸入輸出顯示(shi)部分。其中⁉️影響流(liu)量計測量精🔞度的(de)主要是勵磁電路(lu)部分和信号放大(dà)采集處理部分。
 
　　勵磁(cí)電路采用低頻三(san)值矩形波勵磁（圖(tú)3），這種勵磁方式既(ji)可以大幅減小由(yóu)直流勵磁時産生(shēng)的電極極化🈚效應(ying)，也可以克服正弦(xián)波勵磁産生的正(zheng)交幹擾的影響，同(tóng)時，低頻三值矩形(xíng)🎯波勵磁比低頻矩(ju)形波勵磁有更低(di)的勵磁功率，而且(qiě)還可以在零值勵(lì)磁時進行零⛱️點自(zi)動補償，穩定流量(liang)計的零點。
 
　　雖然插(cha)入式電磁流量計(jì)采用低頻三值矩(ju)形波勵磁時🍓它🏃🏻‍♂️的(de)極化現象和正交(jiāo)幹擾較弱，但也不(bu)能從根本上完全(quán)消除，再🌈加上感應(yīng)電動勢在信号線(xiàn)傳輸過程中信号(hào)❓線也會在空間🏒磁(cí)場的作用下産生(sheng)幹擾信号，所以實(shí)際測量得到的電(diàn)壓信号是有用信(xìn)号與各種幹擾信(xin)号的“組合”，它不僅(jǐn)包含流速信号也(yě)包含各種幹擾信(xin)号。
　　插入式電磁流(liú)量計兩個電極上(shang)實際測量得到的(de)電壓信号可以用(yong)以下的信号模型(xíng)來表示。即
 
　　微分幹(gan)擾和同相幹擾會(hui)随着磁場的穩定(dìng)而快速消失；共模(mó)🏃🏻‍♂️幹擾和串模幹擾(rao)會造成插入式電(dian)磁流量計零點漂(piāo)移，傳輸信号線采(cai)用屏蔽線，确保儀(yi)表接地良好可大(da)幅度減弱其影響(xiang)；電化✏️學幹擾主要(yào)是電極表面的極(jí)化現象會造成插(chā)入式電磁流量計(jì)零點不穩，提高勵(lì)磁頻🌂率可以減小(xiǎo)其影響。觀察管道(dao)流體流速在5m/s左右(you)時感應信号（圖4），可(ke)以發現除去毛刺(ci)感應信号幅值可(kě)🔞達25mV,但其中❤️有用信(xìn)号的幅值在0.5mV左右(yòu)，所以信号放大采(cǎi)集過程中要進行(háng)濾波。參照勵磁方(fang)式，分析流✂️速信号(hao)電壓的基本特㊙️征(zheng)，以下從信号放大(dà)采集處理部分對(dui)流速信号能夠有(yǒu)❄️效地、針對性地放(fàng)大、處理和🌈濾除雜(za)波進行分析。
 
　　前置(zhì)放大電路（圖5）采用(yòng)儀表放大器進行(háng)放大，儀表放㊙️大器(qì)前端是RFI濾波器，濾(lü)除衰減大部分幹(gan)擾信号，R1爲電阻，确(què)保放大倍數穩定(ding)。二極管D1、D2可以限制(zhi)輸入信号的大小(xiǎo)，避免誤接👈線造成(chéng)👄損壞。
 
　　信号放大電(dian)路（圖6）采用運算放(fàng)大器TLC2262，TLC2262是TI公司雙路(lù)運算🐉放大器可以(yǐ)達到軌對軌輸出(chū)的性能，電阻R2、R4爲精(jing)密電阻，确保放🔴大(da)倍數穩💋定，R24和C31組成(chéng)一個低通濾波🏃‍♂️器(qì)。
 
注:實際放大25倍，共(gong)模抑制比爲20000倍，液(yè)體電導率≥25uS/cm,，信号💯内(nei)阻一般小于400kΩ;誤差(chà)小于0.05%;溫漂小于0.01。
　　由(yóu)低通濾波器進行(hang)衰減并濾除部分(fen)雜波後的信⛷️号SIGN（圖(tu)7）經模拟開關進入(ru)ADC進行AD轉換輸入單(dān)片機。可以發現，此(ci)時的信号與勵磁(cí)♍波形已經十分相(xiàng)似，信号高低處📧已(yi)經十💔分平滑，可以(yi)進行AD轉換。
 
 
4插入式(shì)電磁流量計的測(ce)量精度
　　插入式電(dian)磁流量計适用于(yu)DN150～DN2000的管道，其測量精(jing)度達到1.0級，圖8是此(ci)次應用的插入式(shi)電磁流量計的檢(jiǎn)定記錄表，經檢定(dìng)後各點誤差均在(zai)1%以内，隻要安裝條(tiáo)件符合規定，儀表(biao)的精度是有保障(zhang)的🏃🏻。
5結語
　　插入式電(dian)磁流量計安裝簡(jian)單、老舊管道改造(zào)方便，應用在浮選(xuan)自動加藥系統其(qí)測量精度能夠達(dá)到🌍要求，爲浮選自(zì)動加藥系🔞統的正(zhèng)常運行提供準确(que)數據，有助于生産(chǎn)技術❌人員進行分(fen)析研究調整試劑(ji)加藥系數K，使經浮(fu)選得到的精煤品(pǐn)質穩定、生産效率(lǜ)提高并能添加浮(fú)選藥劑、節省藥劑(jì)，同時，也能降低工(gōng)作的🈲複雜程度，節(jiē)省勞動力。

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