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电磁流量计现场输出采集过程介绍

  水煤浆是一种由55%~65%的煤粉、34%~43%的水和1%的化学添加剂,通过必定的工艺加工而成的固液混合物,既可作为燃料代替油、气和煤用于发电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉,缓解石油缺少的动力安全问题,又可作为制备合成气的质料,通过气化生成CO、CO2和H2等气体,作为工艺过程中的反响气。水煤浆在出产过程中运用煤浆泵运送,在出产时,煤浆泵作业在额外转速下,所以,水煤浆的流速根柢保持不变。但是,水煤浆是一种非牛顿流体,并且存在固体颗粒的堆积,加上流速低,所以,可能会导致煤浆泵阻塞,使煤浆泵出口压力大幅跳动,引起水煤浆流速出现大幅不坚决,影响正常出产。因而,为了保证产品质量和出产安全,需求监测管道内水煤浆的流速,以及时发现煤浆泵的失常。电磁流量计丈量管内不存在阻挠流体的部件,且受密度、粘度影响较小,适合丈量这类高浓度的固液混合物,是水煤浆计量的******计划。但是,跟着水煤浆运用规模扩展,煤质开始发作变化,首要表现为煤的灰分变高,导致只需极少数国外******厂家的电磁流量计能够结束水煤浆流量的安稳丈量,但是,价格非常贵重,是国产品牌的7~8倍,且没有宣告技术细节,而大都国外品牌和国内出产的电磁流量计,在管道内水煤浆流量稳守时,都出现了丈量作用不坚决大,甚至丈量作用回零的状况,这会导致系统跳车停产事故。因而,处理浆液型电磁流量计丈量水煤浆时不坚决较大的问题,不仅能大大减少国内煤化工企业的出产本钱,仍是保证安全出产的要害。某国外******厂家的电磁流量计通过选用耐冲刷,耐磨损的增强聚四氟乙烯作为面料资料、低噪音电极以及抗噪音转化***来下降丈量流量的不坚决。现在,国内外对电磁流量计丈量相似纸浆的浆液流量在信号处理方面进行过必定的研讨,但是,均没有关于水煤浆丈量信号处理方面的参考文献。

  针对电磁流量计丈量水煤浆时出现较大不坚决、甚至回零的问题,本文收集现场电磁流量计输出的水煤浆信号;在时域和频域对信号进行剖析,找出了电磁流量计不能安稳丈量水煤浆流量的原因;根据水煤浆信号特征,提出了根据励磁频率高次谐波剖析的煤浆流量计信号处理办法;在根据DSP的电磁流量计变送***上实时结束该算法,进行现场验证。实验作用标明,丈量作用较安稳,验证了所提出的算法的有效性。

  1数据收集剖析

  1.1现场实验

  针对电磁流量计丈量水煤浆时出现较大不坚决,甚至回零这一问题,特去某煤化工企业甲醇分公司进行现场数据收集。该公司所运用的对置式四喷嘴气化有4个喷嘴,喷嘴管道口径为125mm,管中水煤浆流量根柢安稳在19m3/h(流速约为0.48m/s)。每条喷嘴煤浆线上安装了3台电磁流量计,每台电磁流量计由传感***和变送***两部分组成。选择其间1条水煤浆管线上的1台电磁流量计进行数据收集,由于该台电磁流量计丈量作用不坚决大,甚至出现回零的现象。将课题组研发的根据DSP的电磁流质变送***的信号线和励磁线接到该电磁流量传感***的电极和励磁线圈上,组合成完好的电磁流量计,进行水煤浆数据收集。运用的电磁流质变送***是以TI公司DSP芯片TMS320F28335为中心,选用高频励磁计划,其硬件首要包括励磁控制系统和信号收集处理系统,详细的模块有励磁驱动模块、信号调度收集模块、信号处理控制模块、人机接口模块、通讯模块及电源处理模块。信号调度收集模块中的调度电路对一次表面输出的信号进行扩大和滤波,截止频率是2kHz,扩大倍数约为230倍。通过NI公司USB-6216类型的数据收集卡进行数据收集,把调度电路的输出端连接到数据收集卡的一个差分输入端,并设置数据收集卡作业在差分的丈量形式,设置收集卡的采样频率为10kHz。收集多组水煤浆信号数据,每组数据的时间长度为5min。

  1.2数据剖析

  现场收集了25Hz方波励磁下的水煤浆信号,发现水煤浆信号的幅值非常大,甚至靠近AD的量程上限,如图1所示。水煤浆信号首要由感应电动势信号和电极噪声组成。其间,感应电动势信号是由导电液体切开磁场发作的,其幅值和相同流量下介质为水的感应电动势幅值相同,仅约为数十毫伏。这是由于电磁流量计不受被测导电介质的温度、粘度、密度以及导电率的影响,只需通过水标定后,就能够用来丈量其他导电液体的流量。电极噪声是水煤浆中的固体颗粒划过电极而引起的信号跳变,也称为浆液噪声,具有强非平稳性、随机性,频域具有近似1/f的特性。水煤浆信号中的浆液噪声幅值非常大,峰峰值可达数伏,远远高于与流量相关的感应电动势信号,如图2所示。这给流量信号的提取造成了极大的困难。【以上内容由上海自动化仪表四厂为你整理发布】