With the rapid growth of the global population and rapid industrial development, the global water resources situation is rapidly deteriorating. As a result, the "water crisis" is becoming increasingly severe. In response to this situation, the Chinese government will invest 300 billion yuan in the "Eleventh Five-Year Plan" period to build and reconstruct thousands of new sewage treatment plants to promote urban sewage treatment and use, pollution reduction.
Dans le processus de traitement des eaux usées, le débit des eaux usées brutes est un paramètre crucial à tester. Les caractéristiques des débitmètres électromagnétiques permettent de mesurer le débit des acides, des alcalis, des solutions salines，et des particules solides (telles que les boues) ou des fibres liquides. Par conséquent, la station d'épuration a utilisé deux débitmètres électromagnétiques pour mesurer le débit des eaux usées d'origine.
I.Le principe de fonctionnement des débitmètres électromagnétiques
The basic principle of the electromagnetic flowmeter is Faraday's law of electromagnetic induction, which states that when a conductor cuts through magnetic motion in a magnetic field, it generates an induced electric potential at both ends.
When measuring flow, a conductive liquid, equivalent to a conductive metal bar in Faraday's test, flows through a magnetic field perpendicular to the flow direction at an average velocity v. The flow of the conductive liquid induces a voltage on the measuring electrode proportional to the average flow velocity. The induced voltage signal E is detected by a pair or more electrodes in direct contact with the liquid.
II. Caractéristiques des débitmètres électromagnétiques
2.1 Pas d'éléments de résistance dans la conduite de mesure, pas de pertes de pression supplémentaires, pas de risque de colmatage, économies d'énergie significatives；.
2.2 Longue durée de vie du capteur grâce à l'absence de pièces mobiles dans le canal de mesure et à une usure minime；.
2.3 La courte section droite de tuyau nécessaire pour le capteur facilite son installation；.
2.4 Sélection appropriée des matériaux d'électrode et de revêtement pour la résistance à la corrosion et à l'usure；.
2.5 Système de mesure bidirectionnel pour le flux avant et le flux arrière；.
2.6 Le débit est mesuré comme un débit volumétrique, non affecté par les changements de densité, de viscosité, de température, de pression et de conductivité du flux；.
2.7 Relation linéaire entre le signal de tension induit par le capteur et le débit moyen, grande précision de mesure (±0,3 à -0,5%), large rapport de gamme (1:150).
III. Sélection des débitmètres électromagnétiques
Le choix de l'instrument est essentiel. Les informations pertinentes montrent qu'environ 2/3 des défaillances des instruments sont dues à une mauvaise sélection ou à une mauvaise utilisation dans l'application réelle.
Par conséquent, le choix d'un débitmètre électromagnétique doit également être basé sur différents processus, l'environnement, la mesure, le média，, et d'autres considérations globales.
3.1 Sélection de la taille
En fonction du diamètre de la conduite de traitement, de la pression de la conduite et du débit des eaux usées fournis par la station d'épuration, le fabricant de débitmètres électromagnétiques vous aidera à sélectionner la taille appropriée en fonction du débit et de la conduite.
3.2 Revêtement, sélection du matériau de l'électrode
Le débitmètre électromagnétique est principalement utilisé pour mesurer la conductivité ≥ 5μS/cm flux de fluide, devrait être basé sur le matériau mesuré corrosion, l'abrasion, la température et les caractéristiques de condensation et le prix abordable, devrait choisir différents revêtements, matériaux d'électrode.
Les matériaux de revêtement des débitmètres électromagnétiques sont de résistance moyenne à la corrosion, de résistance à une faible concentration générale d'acide, d'alcali, de sel, de néoprène, de forte résistance à l'abrasion et de résistance à la corrosion disponible, de caoutchouc polyuréthane, de forte résistance à la corrosion et adapté aux hautes températures, de PTFE, de propriétés chimiques équivalentes à la traction du PTFE, de polyéthylène résistant à la pression, de fluorure, de résistance aux acides dilués, aux alcalins, aux sels, de température <60 ℃ de polyéthylène et de température <100 ℃ de sulfure de polyphénylène, etc.
L'électrode est installée dans la paroi intérieure du tuyau. Il est en contact direct avec le matériau mesuré et doit donc être choisi en fonction de la corrosivité du matériau rythmique. Par exemple, l'électrode en titane convient à l'érosion de l'eau de mer, de toutes sortes de chlorures et d'hypochlorites, d'acides oxydés (y compris l'acide sulfurique fumant), d'acides organiques, d'alcalis ; elle ne résiste pas à l'érosion d'acides réducteurs plus purs (tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique) ; si un oxydant existe dans les acides (tels que l'acide nitrique, Fe+++. Cu++), l'érosion pour le titane sera considérablement réduite.
Le revêtement en néoprène et les électrodes en acier inoxydable 316L ont été choisis en fonction du traitement primaire des eaux usées domestiques et industrielles de la station et du prix acceptable pour l'utilisateur.
3.3 Sélection du niveau de protection
Conformément aux normes nationales, les capteurs sont disponibles en deux niveaux de protection : IP65 (pulvérisation d'eau) et IP68 (submersion). En fonction de l'emplacement réel de l'installation de l'utilisateur dans un arbre bas, les capteurs choisissent le type submersible étanche à la poussière IP68.
- Choix de caractéristiques supplémentaires
（A）Pour le type de base sélectionné, le débitmètre électromagnétique est équipé d'un écran LCD, d'une sortie courant 4 ~ 20mA et d'une sortie fréquence 0 ~ 1 KHz. En fonction des exigences de communication entre le débitmètre et l'ordinateur, il est nécessaire d'augmenter la fonction du port de communication RS-485.
（B）Pour l'installation de capteurs sous le niveau du sol, il convient de choisir un type de capteur à distance.
IV. Installation et mise en service des débitmètres électromagnétiques
4.1 Instructions d'installation
（A）Le point d'installation est choisi sur la canalisation après confirmation du sens d'écoulement de la substance mesurée. Le point d'installation est choisi de manière à ce que le tube de mesure soit toujours rempli de liquide, afin d'éviter les erreurs dues à l'absence de liquide dans le tube de mesure, qui empêcherait l'indication d'être à la position zéro.
（B）Section droite du tube garantie dans la première 5D et ensuite 3D
Pour obtenir un instrument de mesure, la longueur de la section droite du tuyau du côté amont du capteur ne doit pas être inférieure à 5D et pas inférieure à 3D du côté aval (D est le diamètre nominal du capteur). S'il y a plus de deux coudes ou autres obstacles à l'écoulement du côté amont du capteur, la section droite avant doit être supérieure à 10D.
（C）Électrode de signalisation dans la direction horizontale
En cas de montage horizontal, l'axe de l'électrode doit être parallèle à l'horizon, car l'électrode située au fond est susceptible d'être recouverte par des sédiments et des bulles d'air occasionnelles dans le milieu mesuré qui effleurent la surface de l'électrode, ce qui entraîne des fluctuations du signal de sortie.
（D）Éviter autant que possible les sources de vibrations et les sources magnétiques (moteurs à haute puissance, transformateurs).
La tension d'induction de la mesure du débitmètre électromagnétique étant très faible, il est vulnérable à l'influence du bruit électromagnétique externe et doit être installé dans une connexion de mise à la terre fiable (à travers).
4.2 Installation et mise en service du convertisseur
Débitmètre électromagnétique intégré sans installation de convertisseur séparé, convertisseur divisé installé près du capteur ou de la salle des instruments, il y a un grand choix d'endroits, de bonnes conditions environnementales. La distance entre le convertisseur et le capteur dépend de la conductivité du milieu mesuré et du type de câble de signal, de la capacité de distribution du câble, de la section du fil et du nombre de couches de blindage, l'instrument du fabricant étant attaché (ou le modèle spécifié) au câble de signal. Lorsque la conductivité est faible, la distance de transmission est longue. Il convient d'utiliser un câble blindé à deux couches.
V. Mise en service et dépannage des instruments
Avant l'installation, la canalisation et le débitmètre doivent être soigneusement inspectés, y compris les débris de la canalisation et les autres électrodes de nettoyage lors du traitement à sec. Cela comprend également l'inspection du circuit électrique. La mise à la terre de la ligne doit être testée pour garantir une mise à la terre fiable, des tests de résistance d'isolation，et de résistance de mise à la terre sont également nécessaires.
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