電磁流量計現(xiàn)場輸出采集過程介紹

　　水煤漿是一種由55%～65%的煤粉、34%～43%的水和1%的化學添加劑，通過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，緩解石油缺少的動力安全問題，又可作為制備合成氣的質(zhì)料，通過氣化生成CO、CO2和H2等氣體，作為工藝過程中的反響氣。水煤漿在出產(chǎn)過程中運用煤漿泵運送，在出產(chǎn)時，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，可能會導致煤漿泵阻塞，使煤漿泵出口壓力大幅跳動，引起水煤漿流速出現(xiàn)大幅不堅決，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)測管道內(nèi)水煤漿的流速，以及時發(fā)現(xiàn)煤漿泵的失常。電磁流量計丈量管內(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，是水煤漿計量的******計劃。但是，跟著水煤漿運用規(guī)模擴展，煤質(zhì)開始發(fā)作變化，首要表現(xiàn)為煤的灰分變高，導致只需極少數(shù)國外******廠家的電磁流量計能夠結(jié)束水煤漿流量的安穩(wěn)丈量，但是，價格非常貴重，是國產(chǎn)品牌的7～8倍，且沒有宣告技術細節(jié)，而大都國外品牌和國內(nèi)出產(chǎn)的電磁流量計，在管道內(nèi)水煤漿流量穩(wěn)守時，都出現(xiàn)了丈量作用不堅決大，甚至丈量作用回零的狀況，這會導致系統(tǒng)跳車停產(chǎn)事故。因而，處理漿液型電磁流量計丈量水煤漿時不堅決較大的問題，不僅能大大減少國內(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。某國外******廠家的電磁流量計通過選用耐沖刷，耐磨損的增強聚四氟乙烯作為面料資料、低噪音電極以及抗噪音轉(zhuǎn)化***來下降丈量流量的不堅決。現(xiàn)在，國內(nèi)外對電磁流量計丈量相似紙漿的漿液流量在信號處理方面進行過必定的研討，但是，均沒有關于水煤漿丈量信號處理方面的參考文獻。

　　針對電磁流量計丈量水煤漿時出現(xiàn)較大不堅決、甚至回零的問題，本文收集現(xiàn)場電磁流量計輸出的水煤漿信號;在時域和頻域?qū)π盘栠M行剖析，找出了電磁流量計不能安穩(wěn)丈量水煤漿流量的原因;根據(jù)水煤漿信號特征，提出了根據(jù)勵磁頻率高次諧波剖析的煤漿流量計信號處理辦法;在根據(jù)DSP的電磁流量計變送***上實時結(jié)束該算法，進行現(xiàn)場驗證。實驗作用標明，丈量作用較安穩(wěn)，驗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)場實驗

　　針對電磁流量計丈量水煤漿時出現(xiàn)較大不堅決，甚至回零這一問題，特去某煤化工企業(yè)甲醇分公司進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)收集。該公司所運用的對置式四噴嘴氣化有4個噴嘴，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臺電磁流量計，每臺電磁流量計由傳感***和變送***兩部分組成。選擇其間1條水煤漿管線上的1臺電磁流量計進行數(shù)據(jù)收集，由于該臺電磁流量計丈量作用不堅決大，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***的信號線和勵磁線接到該電磁流量傳感***的電極和勵磁線圈上，組合成完好的電磁流量計，進行水煤漿數(shù)據(jù)收集。運用的電磁流質(zhì)變送***是以TI公司DSP芯片TMS320F28335為中心，選用高頻勵磁計劃，其硬件首要包括勵磁控制系統(tǒng)和信號收集處理系統(tǒng)，詳細的模塊有勵磁驅(qū)動模塊、信號調(diào)度收集模塊、信號處理控制模塊、人機接口模塊、通訊模塊及電源處理模塊。信號調(diào)度收集模塊中的調(diào)度電路對一次表面輸出的信號進行擴大和濾波，截止頻率是2kHz，擴大倍數(shù)約為230倍。通過NI公司USB-6216類型的數(shù)據(jù)收集卡進行數(shù)據(jù)收集，把調(diào)度電路的輸出端連接到數(shù)據(jù)收集卡的一個差分輸入端，并設置數(shù)據(jù)收集卡作業(yè)在差分的丈量形式，設置收集卡的采樣頻率為10kHz。收集多組水煤漿信號數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)的時間長度為5min。

　　1.2數(shù)據(jù)剖析

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