摘要:爲了保證(zhèng)凍結工程的實際(ji)效果，采用電磁流(liu)量計 能夠實現對(duì)鹽水流量的實時(shí)監測與控制。闡述(shu)了電磁🚩流量計的(de)測量原理、結構以(yǐ)及特點,明确了安(an)裝技🍓術要求以及(jí)誤差消除措施。
0引(yǐn)言
　　在凍結工程中(zhong)，爲保證凍結壁均(jun)勻發展,要求各凍(dòng)結孔鹽水🏃‍♀️流量均(jun1)衡。在井筒凍結工(gong)程中,普遍具有孔(kǒng)數少、孔🌏深長🈲且統(tǒng)一的特點,通常都(dou)是進行單孔鹽水(shui)循環。由于各孔深(shen)度一緻,在鹽水幹(gàn)管中安裝電磁流(liú)量計以監測鹽水(shui)總流量，采用串接(jiē)機械水表的方式(shì)測量單孔流量,在(zai)凍結孔回水管上(shang)安設🤞溫度測點，根(gēn)據各孔回水溫度(dù)的高低對比，來判(pan)斷單孔鹽水🔴流量(liang)是否均衡🧡。然而，鹽(yán)水流量變化時,回(huí)水溫度往往滞後(hòu)反應，而機械水表(biao)會影響鹽水的正(zhèng)常流動,隻能作爲(wèi)臨時測量手段:?。
　　随(suí)着人工凍結技術(shu)越來越多的應用(yòng)于大型地鐵隧道(dào)施工，凍👅結設計呈(chéng)現孔數多、孔深短(duan)且長短不一的趨(qu)勢,并且通常會将(jiang)幾個凍結孔串連(lián)成組進🐆行鹽水循(xún)環,由于各組凍.結(jié)孔總延米數很難(nán)保持一-緻，往往需(xu)要對各組流量進(jin)行平衡調整。在市(shì)政凍結工程中,除(chú)了鹽水幹管,還需(xū)要在分組凍結孔(kong)管路中安裝電磁(ci)流量計，以對分組(zǔ)鹽水流量進行🌂持(chi)續的正确監測。
　　本(ben)文對電磁流量計(jì)在市政凍結工程(cheng)分組鹽水流量監(jiān)測中的應用,結合(hé)電磁流量計的原(yuán)理、結構以及特點(diǎn),明❓确了安裝💜技術(shu)要求，并在某地鐵(tie)隧道橫通道凍結(jié)加固工程中成功(gong)應用。
1電磁流量計(ji)
1.1電磁流量計的測(ce)量原理
　　電磁流量(liàng)計是應用法拉第(di)電磁感應定律而(ér)制成(見圖1),即:将流(liu)體作爲一種導電(diàn)體,導電體在磁場(chang)中運動,切割磁力(li)線從而産㊙️生感應(ying)電動勢,感應電動(dong)勢的大小又和液(yè)體.的流量大🍓小成(cheng)正✌️比，可以通過測(ce)量電動勢變化來(lái)⭐反映管道内液體(tǐ)流量的變化。

1.2電磁流量計的(de)結構
　　電磁流量計(jì)的結構包含傳感(gan)器和轉換器兩個(ge)部分♈(見圖♍2),傳感器(qi)負責測量管道中(zhōng)流體的瞬時流量(liàng),并将㊙️所測流量🏒的(de)感應電動勢信号(hào)輸送到轉換器🈲中(zhong)。轉換器則負責将(jiāng)接收到的感應電(dian)動勢信号放大,并(bìng)轉換成實際流🥰量(liang)值進行顯示，還可(kě)以輸出4mA~20mA标👉準電流(liú)信号或RS485信号，實現(xiàn)🌈管道流量的遠距(ju)離自動化監測。

1.3電磁流量計的(de)特點
電磁流量計(ji)具有如下主要特(te)點:
1)結構簡單,傳感(gan)器内無阻流部件(jiàn),管道壓力損失小(xiao)，對所測🧑🏽‍🤝‍🧑🏻液體的流(liu)動幹擾小。
2)測量結(jié)果不受所測管道(dao)内液體的溫度、密(mì)度、壓力和粘👄度的(de)影響，工作可靠,而(ér)且有較高的測量(liang)精度♻️。
3)無機械慣性(xìng),反應靈敏,可以測(ce)量流體的瞬時脈(mo)動流量⭕，有較好🙇‍♀️的(de)線性,可以将所測(ce)電勢信号轉換成(chéng)标準信号輸出，通(tōng)常有一體顯示與(yǔ)分體顯示兩種模(mó)式，可滿足多種應(yīng)用場景。
4)根據所測(cè)液體切割磁力線(xiàn)方向的不同，電磁(cí)流量計可以🐅測量(liang)流體的正反向流(liu)量值。
5)量程範圍較(jiao)大，量程比高達1:100,測(ce)量結果隻與所測(ce)流🚶體的平均流速(sù)有關,而與軸對稱(cheng)分布下的紊流或(huo)層流狀态無關。
6)傳(chuán)感器内沒有可動(dong)部件,選擇合理的(de)材料制作與所測(cè)液體有直接接觸(chù)的襯裏和電極,即(jí)可達到很❤️好的耐(nai)磨損、耐腐蝕要求(qiú)。.
2電磁流量計的安(ān)裝要求
　　爲保證電(diàn)磁流量計測量的(de)正确率,安裝時應(yīng)滿足以下要求🐉:
1)電(diàn)磁流量計公稱通(tōng)徑應與所測鹽水(shui)管道的管徑大小(xiao)🚶‍♀️一緻，當⛹🏻‍♀️傳感器口(kou)徑小于鹽水管道(dao)時,必須在傳感器(qì)前後加接異徑管(guan)。
2)由于鹽水(氯化鈣(gài)溶液)具有腐蝕性(xing),電磁流量計應.選(xuǎn)配耐腐🈲蝕性良好(hao)的傳感器襯裏和(he)電極。
3)安裝時應保(bǎo)證鹽水流動方向(xiàng)與殼體所标流動(dòng)方向一緻🌈，若發現(xiàn)兩者不一緻時，應(yīng)調整傳感器的安(ān)裝方向,或🐆者修改(gai)轉換器⛷️中關于液(yè)體流動方向的設(shè)置。
4)爲防止氯化鈣(gai)結晶及其他雜質(zhì)沉積，安裝位置應(yīng)避開鹽🆚水☎️管👅道最(zui)低處。
5)爲防止因爲(wei)傳感器内液體不(bu)滿管而産生測量(liang)誤差,安✂️裝位置應(yīng)避開鹽水管道最(zuì)高處、鹽水泵吸水(shuǐ)口、鹽水管🚩出水口(kǒu)及向下🈲流動的管(guan)道等易産生空管(guan)現象的地方。
6)爲保(bǎo)證通過電磁流量(liang)計的鹽水流動平(píng)穩,傳感器安🌏裝💃位(wèi)🏒置前後直管段長(zhang)度要求如下:進水(shui)端直管段大于5倍(bei)管道内徑🔱,出水端(duān)直管段大于3倍管(guan)道内⛹🏻‍♀️徑,從電極軸(zhou)線開始測量。
7)爲保(bao)證測量精度,安裝(zhuāng)時應保證電磁流(liú)量計的電極軸線(xian)近似在水平方向(xiàng)。
8)爲避免因電磁幹(gan)擾而産生測量誤(wu)差,應将傳感器與(yu)轉換器的🐆接地極(jí)進行可靠接地，要(yào)求接地電阻值小(xiǎo)于10Q。
9)爲防止安裝期(qī)間損壞電磁流量(liàng)計,搬運過程中應(ying)避免傳感👨‍❤️‍👨器内襯(chen)及轉換器受力,安(an)裝鹽水管道時應(ying)預留電磁流量計(jì)的位置，待焊接作(zuò)業完成後再安裝(zhuāng)電磁流量計。
10)由于(yu)鹽水溫度較低，爲(wei)防止鹽水管道結(jié)霜越結越大，影響(xiǎng)轉換器正常工作(zuò),鹽水管道及傳感(gan)器外殼應進行保(bǎo)溫。
11)鹽水管道周邊(bian)通常濕度較大，應(ying)将進線口進行密(mi)封處理，每次開蓋(gài)接線或調整設置(zhì)後，應檢查密封膠(jiāo)圈是否完好，并将(jiāng)端蓋擰緊，防止因(yīn)進水引起轉換器(qì)故❓障。
12)爲了避免因(yin)鹽水中含有大量(liang)氣泡而使電磁流(liu)量🌈計産生測量誤(wu)差，可以采取以下(xia)措施:a.往鹽水中加(jia)✌️入适量的有機🧑🏽‍🤝‍🧑🏻矽(xī)消泡劑㊙️，可以有效(xiào)消除鹽水中的⭐氣(qì)泡;b.将鹽水箱液.位(wei)維持在較高位置(zhi)❗,也能減小因鹽水(shui)泵吸水而導緻的(de)吸氣現象;c.在鹽水(shui)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻管路最高處安裝(zhuang)放氣閥,定期排放(fàng)管道中積聚的空(kong)氣。
3工程應用
3.1工程(chéng)概況
　　某地鐵隧道(dao)橫通道凍結工程(chéng)共設計凍結孔438個(gè)，單孔🈲深度1.8m~52.3m,共分成(cheng)90組,單組總延米數(shù)9.1m~298.8m,設計要求單孔流(liú)量不㊙️小于5m3/h,各組延(yán)米⛱️數差異較大,流(liu)量不均的問題比(bi)較突出,.需要對各(gè)組流量進行平衡(héng)調節，在每組凍結(jie)孔回水管處安裝(zhuāng)1台電磁流量計,實(shí)際安裝位置見圖(tu)3,電磁流量計主要(yao).技術參數如下:
型(xíng)号:YSDLD-DN50;
公稱通徑:50mm;
額定(ding)壓力:1.0MPa;
襯裏:四氟;
電(dian)極:316L;
供電:DC220V;
精度等級(ji):0.5級;
信号輸出:RS485。

　　通過UT6008MT型串口服務(wu)器,将電磁流量計(jì)轉換器輸出的RS485信(xin)号接入凍結實時(shí)監測系統,實現了(le)凍結孔分組鹽水(shuǐ)流量的自動化監(jiān)測。
3.2測量應用
　　2025年12月(yuè)15日1号橫通道由于(yú)凍結孔内積氣導(dao)緻右側第19組流量(liang)偏小,采取添加有(yǒu)機矽消泡劑的措(cuo)施來消除鹽🙇‍♀️水中(zhōng)的氣泡,處理過程(chéng)如下:9:30往1号鹽水箱(xiāng)中添加10kg消泡劑，10:00開(kai)始❄️右側第19組流量(liàng)逐步增✌️大,期間流(liú)量偶有波動🐅，說明(míng)孔内🈲空氣仍未排(pai)淨,次日0:40流量增大(dà)速度驟然加快,1:10流(liú)量增至最大值10.5m*/h,并(bing)在此流量附近保(bǎo)持穩定,說明該組(zu)氣堵問題♍已得到(dào)解決,7:55将該組流量(liàng)調小到5.5m'/h。
　　處理氣堵(du)問題期間，數據庫(kù)中間隔10min存儲的右(yòu)側第19組及周邊2組(zu)凍結孔鹽水流量(liàng)變化曲線如圖4所(suǒ)示。

　　從圖4可以看(kàn)出，由于處理氣堵(dǔ)問題期間鹽水泵(beng)閥門.未進🌈行調節(jiē),在右側第19組凍結(jié)孔流量緩慢增大(dà)及調小的同時，周(zhou)邊組凍結孔的流(liu)量呈反向緩慢🏃‍♂️變(bian)化,即鹽水總流量(liàng).保🍓持不變。
4結語
　　某(mou)地鐵隧道橫通道(dào)凍結工程通過應(yīng)用LD-DN50型電磁流量計(jì),實現了對凍結工(gōng)程凍結孔分組流(liu)量的實時🐅監測,其(qí)能🐪及時㊙️準确的反(fǎn)映各孔鹽水流量(liàng)變化,從而實現了(le)分組流量的正确(que)調節。

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