摘要:爲了(le)保證凍結工程(cheng)的實際效果，采(cai)用電磁流量計(ji) 能夠實現對鹽(yan)水流量的實時(shi)監測與控制。闡(chan)述了電磁流量(liang)計的測量原理(li)、結構以及特點(diǎn),明确了安🤟裝技(ji)術要求以🏃‍♀️及誤(wu)差消♊除措施。
0引(yin)言
　　在凍結工程(cheng)中，爲保證凍結(jié)壁均勻發展,要(yao)求各凍結🏃🏻‍♂️孔鹽(yan)水流量均衡。在(zai)井筒凍結工程(cheng)中,普遍具有孔(kǒng)數少、孔深長且(qie)統一的特點,通(tōng)常都是進行單(dān)孔鹽水循♋環。由(yóu)于各孔深度一(yi)緻,在鹽水幹管(guǎn)中安裝電磁流(liu)量計以監測鹽(yán)水總流❄️量，采用(yong)串✉️接機械水✍️表(biǎo)的方式測量單(dan)孔流量💁,在凍結(jié)孔回水管上安(ān)設🌂溫度測點，根(gen)據各孔回水溫(wen)度的高低對比(bǐ)，來㊙️判斷單孔鹽(yán)水流量是否均(jun1)衡💔。然而，鹽水流(liú)量變化時,回水(shui)溫度往往滞後(hou)反應，而機械水(shui)表會影響鹽水(shuǐ)的正常流動🛀🏻,隻(zhī)能作爲臨時測(ce)量手段:?。
　　随着人(rén)工凍結技術越(yuè)來越多的應用(yòng)于大型地鐵隧(sui)道施工，凍結設(she)計呈現孔數多(duo)、孔深短且長短(duǎn)不一的趨勢,并(bing)且通常會将幾(jǐ)個凍結孔串連(lián)成組進行鹽水(shuǐ)循環,由于各組(zǔ)🌍凍.結孔總延米(mǐ)數很難保持一(yī)-緻，往往需要對(duì)各組流量進行(hang)平衡調整。在市(shì)政凍結工程中(zhōng),除了鹽水幹🌍管(guan),還需要在分組(zu)凍結孔✍️管路中(zhong)安裝電磁流量(liang)計，以對分組鹽(yán)水流量✊進行持(chi)續的正🔴确監測(ce)。
　　本文對電磁流(liú)量計在市政凍(dong)結工程分組鹽(yán)水流量監測中(zhōng)的🐇應用,結合電(dian)磁流量計的原(yuan)理、結構以及特(te)點,明🔆确了安裝(zhuang)技術要求，并在(zai)某地鐵隧道橫(heng)通道凍結加固(gù)工程中成功應(ying)用。
1電磁流量計(jì)
1.1電磁流量計的(de)測量原理
　　電磁(cí)流量計是應用(yòng)法拉第電磁感(gan)應定律而制成(chéng)㊙️(見圖1),即:将流體(tǐ)作爲一種導電(dian)體,導電體在磁(cí)場中👄運動,切割(gē)磁力線從🐇而産(chan)生感應電動勢(shì),感應電動勢的(de)大小又和液體(tǐ).的流量大小成(chéng)正比，可以通過(guò)測量電動勢變(biàn)化來反映管道(dao)内液體流✂️量的(de)變化。

1.2電磁流量計的(de)結構
　　電磁流量(liang)計的結構包含(hán)傳感器和轉換(huan)器兩個部分(見(jiàn)圖2),傳👉感🈲器負責(ze)測量管道中流(liu)體的瞬時流量(liang),并将所測🏃‍♂️流量(liàng)📐的感應電動勢(shi)信号輸送到轉(zhuǎn)換器中。轉換器(qi)則負責将接收(shou)到的感應電動(dong)勢信号放大,并(bìng)轉換成實際流(liú)量值進行🔅顯示(shi)，還可以輸出4mA~20mA标(biāo)準電流信号或(huò)RS485信号，實現管道(dào)流量的遠距離(li)自動化監測。

1.3電磁流量(liàng)計的特點
電磁(cí)流量計具有如(rú)下主要特點:
1)結(jié)構簡單,傳感器(qì)内無阻流部件(jian),管道壓力損失(shī)小，對所測液體(ti)的流動幹擾小(xiao)。
2)測量結果不受(shou)所測管道内液(yè)體的溫度、密度(du)、壓力和粘度的(de)㊙️影響，工作可靠(kào),而且有較高的(de)測量精度。
3)無機(ji)械慣性,反應靈(líng)敏,可以測量流(liu)體的瞬時脈動(dong)流🛀🏻量，有較好的(de)線性,可以将所(suǒ)測電勢信号轉(zhuǎn)換成标準🐪信号(hao)輸出，通常有一(yi)體顯示與分體(tǐ)顯示兩種模式(shi)，可滿足多種應(ying)用場景。
4)根據所(suo)測液體切割磁(ci)力線方向的不(bu)同，電磁流量計(ji)可以測量流體(tǐ)的正反向流量(liang)值。
5)量程範圍較(jiao)大，量程比高達(da)1:100,測量結果隻與(yǔ)所測流體的平(píng)均流速有關,而(ér)與軸對稱分布(bù)下的紊流或🙇🏻層(céng)流狀态無關‼️。
6)傳(chuán)感器内沒有可(kě)動部件,選擇合(hé)理的材料制作(zuò)與所測液⁉️體有(you)直接接觸的襯(chèn)裏和電極,即可(ke)達到很好的耐(nài)磨☁️損、耐腐蝕要(yào)求🌈。.
2電磁流量計(jì)的安裝要求
　　爲(wèi)保證電磁流量(liang)計測量的正确(que)率,安裝時應滿(man)足✍️以下要🎯求:
1)電(diàn)磁流量計公稱(chēng)通徑應與所測(ce)鹽水管道的管(guan)徑大小一緻💋，當(dāng)傳感器口徑小(xiǎo)于鹽水管道時(shí),必須在傳感器(qi)前後加接異徑(jìng)管🔴。
2)由于鹽水(氯(lü)化鈣溶液)具有(you)腐蝕性,電磁流(liú)量計應.選配耐(nai)💜腐蝕性良好的(de)傳感器襯裏和(he)電極。
3)安裝時應(yīng)保證鹽水流動(dòng)方向與殼體所(suǒ)标流動方🐇向一(yi)緻，若發現兩者(zhě)不一緻時，應調(diao)整傳感器的安(an)‼️裝方向,或者修(xiū)改轉換器中關(guān)于液體流動方(fang)向的設置。
4)爲防(fang)止氯化鈣結晶(jing)及其他雜質沉(chén)積，安裝位置應(ying)避開鹽水管道(dao)最低處。
5)爲防止(zhi)因爲傳感器内(nei)液體不滿管而(ér)産生測量誤差(chà),安裝位置應避(bì)開鹽水管道最(zui)高處、鹽水泵吸(xī)水口、鹽🈲水管🛀🏻出(chu)水口及向下流(liu)動的管道等易(yi)産生空✉️管現象(xiang)的地方㊙️。
6)爲保證(zheng)通過電磁流量(liàng)計的鹽水流動(dong)平穩,傳感器🐇安(ān)裝位置前後直(zhi)管段長度要求(qiu)如下:進水端直(zhi)管段大于5倍管(guan)道内徑✔️,出水🛀🏻端(duan)直管段大于3倍(bei)管道内徑,從電(diàn)極軸線開始測(ce)量。
7)爲保證測量(liàng)精度,安裝時應(yīng)保證電磁流量(liàng)計的電🌍極軸線(xiàn)近🏃似在水平方(fang)向。
8)爲避免因電(dian)磁幹擾而産生(shēng)測量誤差,應将(jiang)傳感器與轉換(huàn)器的接地極進(jin)行可靠接地，要(yao)求接地電阻⭕值(zhi)小于10Q。
9)爲防止安(ān)裝期間損壞電(diàn)磁流量計,搬運(yùn)過程中應避免(mian)傳感器内襯及(ji)轉換器受力,安(an)裝鹽水管道時(shí)應預留電磁流(liú)📐量計的位置，待(dai)焊接作業完成(cheng)後再🌐安裝電🔴磁(cí)流量計。
10)由于鹽(yan)水溫度較低，爲(wei)防止鹽水管道(dao)結霜越結越大(dà)，影響轉🔞換器正(zheng)常工作,鹽水管(guǎn)道及傳感器外(wài)殼應進行保溫(wen)。
11)鹽水管道周邊(biān)通常濕度較大(dà)，應将進線口進(jìn)行密🆚封處㊙️理，每(mei)次開蓋接線或(huo)調整設置後，應(yīng)檢查密封膠圈(quan)是否完好，并将(jiāng)端蓋擰緊，防止(zhǐ)因進水引起轉(zhuǎn)🌈換器故障。
12)爲了(le)避免因鹽水中(zhong)含有大量氣泡(pao)而使電磁流量(liàng)💋計☁️産🐉生測量誤(wù)差，可以采取以(yi)下措施:a.往鹽水(shuǐ)中加入适量的(de)有機矽消泡劑(ji)🔴，可以有效消除(chu)鹽水中的💋氣泡(pao);b.将鹽水箱液.位(wèi)維持在較高位(wei)置,也能減小因(yin)鹽水泵吸❄️水而(er)導緻的吸氣現(xian)象;c.在鹽水管路(lù)最高🍓處安裝放(fàng)氣閥,定期排放(fang)管道中積聚的(de)空氣。
3工程應用(yong)
3.1工程概況
　　某地(dì)鐵隧道橫通道(dao)凍結工程共設(she)計凍結孔438個，單(dan)孔深🐪度🏒1.8m~52.3m,共分🈚成(cheng)90組,單組總延米(mǐ)數9.1m~298.8m,設計要求單(dan)孔流量不小于(yu)5m3/h,各組延米數差(chà)異較大,流量不(bu)均的問題比較(jiào)突出,.需要🌈對各(ge)組⭐流量進行平(ping)衡調節，在每組(zǔ)凍結孔回水管(guǎn)處安裝1台電磁(ci)流量計,實際安(an)裝位置見圖3,電(dian)磁流量計主要(yao).技術參數如📧下(xià):
型号:YSDLD-DN50;
公稱通徑(jìng):50mm;
額定壓力:1.0MPa;
襯裏(lǐ):四氟;
電極:316L;
供電(dian):DC220V;
精度等級:0.5級;
信(xin)号輸出:RS485。

　　通過UT6008MT型串口服(fú)務器,将電磁流(liú)量計轉換器輸(shu)出的RS485信号接入(ru)凍結實時監測(ce)系統,實現了凍(dong)結孔分組鹽水(shuǐ)流量的自動化(hua)監測。
3.2測量應用(yong)
　　2025年12月13日1号橫通(tong)道由于凍結孔(kǒng)内積氣導緻右(yòu)側第19組🙇🏻流量偏(pian)🆚小,采取添加有(yǒu)機矽消泡劑的(de)措施來消除鹽(yán)♊水中的氣泡,處(chu)✨理過程如下:9:30往(wǎng)1号鹽水箱中添(tian)加10kg消泡劑，10:00開始(shǐ)右側第19組流量(liàng)逐步增💃🏻大,期間(jiān)流量偶有波動(dong)，說明孔内空氣(qì)仍未排淨,次日(ri)0:40流量增大💔速度(dù)驟然加快,1:10流量(liang)增至最大值10.5m*/h,并(bing)在此流量附近(jin)🈚保持穩定,說明(míng)該組氣堵問題(tí)已得到解決,7:55将(jiāng)該組流量調小(xiǎo)📧到5.5m'/h。
　　處理氣堵問(wèn)題期間，數據庫(ku)中間隔10min存儲的(de)右側第19組及☂️周(zhou)邊2組凍結孔鹽(yan)水流量變化曲(qǔ)線如圖4所示。

　　從圖4可以(yi)看出，由于處理(lǐ)氣堵問題期間(jian)鹽水泵閥門.未(wei)進行調節,在右(yòu)側第19組凍結孔(kong)流量緩慢增大(dà)及調💋小的同時(shi)，周邊組凍結孔(kong)的流量呈反向(xiang)緩慢變化,即鹽(yán)水總流量.保持(chi)不變。
4結語
　　某地(di)鐵隧道橫通道(dào)凍結工程通過(guò)應用LD-DN50型電磁流(liu)量計,實現了對(dui)凍結工程凍結(jie)孔分組流量的(de)實時監測,其能(neng)及時❓準确的反(fan)⛹🏻‍♀️映各孔鹽水流(liú)量變化,從而實(shi)現了分組🔆流量(liang)的正确調節。

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