摘(zhai)要:爲了(le)研究電(dian)磁流量(liang)計 在濃(nong)密膏體(ti)管道輸(shū)送應用(yòng)時對其(qí)流量測(ce)試精度(dù)的影響(xiǎng)因素，本(ben)文在循(xún)環管道(dao)試驗台(tái).上對其(qi)進行測(cè)試🆚實驗(yan)，測量了(le)不同濃(nong)度濃密(mì)膏體的(de)管道輸(shū)送流量(liàng)，并與稱(cheng)重法測(ce)試結果(guo)進✨行對(dui)比以确(que)定電磁(cí)流量計(jì)流量測(cè)試精度(du).同時利(lì)用參比(bǐ)電阻法(fǎ)測量不(bu)同質量(liàng)濃度下(xià)煤泥的(de)電導率(lü)，提出了(le)電磁流(liú)量計用(yòng)于煤泥(ni)管❄️道流(liú)量測試(shì)可💘用精(jing)度所對(dui)應的電(diàn)🈚導率以(yi)及質量(liàng)濃度阈(yù)值.結果(guo)表明，濃(nong)密膏體(tǐ)爲煤泥(ni)💚時，推測(ce)當質量(liàng)濃度不(bu)高于63%，電(diàn)導率不(bu)低于0.035mS/cm時(shí)，電磁流(liu)量計流(liú)量測試(shi)精度可(ke)靠🧑🏾‍🤝‍🧑🏼;且濃(nóng)度越低(dī)電導率(lǜ)⭐越大時(shi)，電磁流(liú)量計測(cè)量效果(guǒ)越好.
　　高(gāo)濃度黏(nián)稠固體(tǐ)廢棄物(wù)，是指工(gong)業生産(chǎn)及市政(zhèng)污水處(chù)理過程(cheng)中産生(sheng)的含固(gù)量高、粘(zhān)度大、顆(ke)粒細的(de)固-液兩(liang)相👈廢棄(qi)❤️物或副(fu)産品，由(you)于其常(cháng)溫常壓(ya)下流動(dong)性較差(chà)，在高壓(yā)管道輸(shu)送時爲(wei)“不沉降(jiàng)似均質(zhi)濃密膏(gao)體”，因此(cǐ)亦稱濃(nóng)😄密膏體(ti).包括煤(mei)炭行業(yè)的煤泥(ní)👣、給排水(shuǐ)行業的(de)脫水污(wu)泥、制造(zào)行業的(de)工業污(wu)泥、石化(huà)行業的(de)油渣和(hé)油泥等(deng)，涉及二(èr)十餘個(gè)行業"。就(jiù)上述濃(nóng)密膏♌體(ti)而言，目(mu)前較常(chang)用的無(wu)害化、資(zī)源化處(chu)置方式(shì)有焚燒(shao)、燃燒發(fā)電、土地(dì)資源化(hua)利用以(yi)及填埋(mai)等!21.無論(lùn)采用哪(nǎ)種無害(hai)化、資源(yuán)化處置(zhi)方法，輸(shu)送均爲(wèi)必不可(ke)少的🚶‍♀️環(huan)節，新發(fā)展的輸(shu)送工藝(yi)技術爲(wèi)管道輸(shu)送.不❓管(guǎn)在工業(ye)現場還(hai)是實驗(yan)室管道(dào)輸送🔱時(shí)，流量均(jun)是關鍵(jian)參數，其(qí)大小💚決(jué)定了管(guǎn)道輸送(sòng)的效率(lü).
　　濃密膏(gao)體管道(dào)輸送的(de)流量測(cè)試是一(yī)個尚待(dai)解決的(de)🐪難題🌈，管(guan)道輸送(sòng)實驗中(zhōng)一般采(cǎi)用稱重(zhong)法測量(liang)，但該方(fāng)法測💋試(shì)步㊙️驟繁(fán)瑣.而電(diàn)磁流量(liang)計的測(ce)量不因(yīn)流體密(mì)度、粘度(du)、溫度、壓(ya)力、電導(dǎo)🤩率和雷(lei)諾數變(biàn)化，沒有(yǒu)阻流件(jian)，也不會(huì)在高流(liu)速情況(kuang)下産生(sheng)氣蝕，近(jìn)年來在(zai)流體流(liu)量測試(shì)中被廣(guǎng)泛應用(yòng)”.随‼️着電(diàn)磁流量(liàng)計的發(fā)展，現己(jǐ)可測量(liang)電導率(lǜ)阈值更(gèng)低的液(ye)體，而🎯當(dāng)濃密膏(gāo)體濃度(dù)較高時(shi)不可行(háng)，其👌原因(yin)現有文(wen)獻📱中尚(shàng)沒有正(zhèng)确的解(jiě)釋，推測(cè)這可能(néng)與其濃(nóng)度過大(da)👉時電導(dǎo)率💋太低(di)有關.本(ben)⚽實驗先(xian)使用電(diàn)磁流量(liàng)計測量(liang)一定電(diàn)導率範(fan)圍的煤(mei)🍉泥在管(guǎn)道輸送(song)時的流(liu)量✉️，并與(yǔ)稱重法(fa)測量結(jié)果相對(dui)比，得到(dao)煤泥在(zài)管道輸(shu)🈚送時電(diàn)導率及(ji)濃度的(de)阈值，爲(wei)今🤩後電(dian)磁流量(liang)計應用(yong)于其它(ta)濃密膏(gao)體管道(dào)輸送的(de)流量㊙️測(ce)量提供(gong)依據，對(dui)其現場(chǎng)應用也(ye)具有很(hen)重要的(de)指導意(yi)義.
1測試(shì)原理及(ji)實驗步(bù)驟
1.1電磁(cí)流量計(ji)原理
　　本(ben)文選用(yong)不同質(zhi)量濃度(du)的煤泥(ní)在裝有(you)電磁流(liu)量計的(de)液壓與(yu)🛀🏻流變試(shi)驗台上(shang)(實驗原(yuan)理如圖(tú)1)進行管(guan)道輸送(song)實驗.電(dian)磁流量(liàng)計根據(jù)電磁感(gan)應原理(li)測量流(liú)過管道(dao)中導電(dian)流體的(de)流量，故(gu)使用電(dian)磁流量(liàng)計的前(qian)提是被(bèi)測流體(ti)必須導(dǎo)電，且電(dian)導率不(bú)能低于(yu)阈值(即(ji)下限值(zhi)).通用型(xíng)電磁流(liu)量計的(de)阈值在(zài)(5×10-6)S/cm~10-4S/cm之間❌，若(ruo)電導率(lü)低于阈(yu)值會産(chǎn)生誤差(chà)甚至不(bu)能測量(liàng)(5.根據電(dian)磁感應(yīng)原理(如(ru)圖2)，當導(dao)電流體(tǐ)在磁場(chǎng)強度爲(wèi)🌍B的磁場(chang)中切割(ge)磁力♉線(xian)時，在線(xiàn)形長度(du)爲L的a和(he)b兩點✔️之(zhi)間會産(chan)生感應(yīng)電動👄勢(shi)，爲
 
　　兩接(jie)收電極(ji)之間的(de)距離L爲(wèi)已知常(cháng)數，B爲已(yi)知的磁(cí)場強度(du)，故Ɛab是✔️單(dān)調函數(shù)，随U的變(biàn)化而變(biàn)化.而瞬(shùn)時流🏃🏻量(liàng)Q等于流(liu)速口與(yu)導管截(jie)面積S(常(chang)數)的乘(cheng)積，故有(yǒu)
 
　　式中:K爲(wei)儀器常(chang)數.因此(ci)，隻要測(cè)得Ɛab,即可(kě)求得對(dui)應的流(liú)量Q.
 
1.2煤泥(ní)電導率(lǜ)測試原(yuan)理及方(fāng)法.
　　在定(ding)制的圓(yuán)柱狀絕(jue)緣料簡(jian)中裝入(ru)煤泥,利(li)用參比(bi)電阻🧡法(fa)🌍測量不(bú)同質量(liang)濃度下(xia)煤泥的(de)電阻率(lǜ)].首先分(fen)别✨測出(chu)定值電(dian)阻R的兩(liang)端電壓(yā)U。和絕緣(yuán)料簡兩(liǎng)端的電(dian)壓㊙️U.由式(shi)(3)求得該(gai)長度管(guǎn)道内煤(méi)泥的電(dian)阻，并代(dài)人式(4)求(qiu)得煤泥(ní)的電阻(zu)率，再由(yóu)📧k=1/ρ求得煤(méi)泥⭐的電(dian)導率，即(jí)
 
　　式中:ρ爲(wei)電阻率(lü);U爲裝有(yǒu)煤泥的(de)圓柱狀(zhuang)絕緣料(liao)筒兩端(duān)電壓💞;U0爲(wei)🧡定值電(dian)阻兩端(duān)的電壓(yā);A爲橫截(jié)面積;L爲(wei)兩電極(jí)之間的(de)距離.
　　采(cai)用四相(xiang)電極參(can)比電阻(zǔ)法測量(liang)煤泥電(dian)阻率，設(she)計實驗(yan)電路如(rú)💃🏻圖3所示(shì).實驗步(bù)驟如下(xià):①首先測(cè)量絕緣(yuan)料簡内(nei)徑及長(zhǎng)⭐度.用遊(you)标卡尺(chǐ)多次從(cong)不同角(jiǎo)度測量(liàng)絕緣料(liào)筒的内(nèi)徑及長(zhǎng)度并記(jì)錄，分别(bié)取平均(jun)值.②測量(liang)室内溫(wen)度并記(jì)錄.③取适(shì)量煤泥(ni)加入一(yi)定的水(shui)🤩，充分攪(jiao)拌，用含(hán)水率儀(yí)測量含(hán)水率并(bìng)記錄，使(shi)含水率(lǜ)爲32%左右(yòu)，将配🈚好(hao)的煤泥(ni)裝入絕(jué)緣料筒(tong)中，然🏃‍♀️後(hou)接通實(shi)驗電路(lù).④利用萬(wàn)用表分(fen)别測量(liang)500Ω電阻兩(liang)端和絕(jue)緣料簡(jian)兩端的(de)電壓👉，待(dài)電壓穩(wen)定後讀(du)數💛并記(ji)錄.⑤分😄分(fen)别改變(biàn)電源電(diàn)壓和煤(méi)泥含水(shuǐ)率，重複(fú)上述實(shí)驗步驟(zhou).
 
2實驗數(shu)據及分(fèn)析
2.1煤泥(ní)電導率(lü)實驗數(shu)據及分(fèn)析
　　根據(jù)測量得(dé)到的數(shu)據，以煤(mei)泥的質(zhì)量濃度(du)作橫坐(zuò)标，相應(ying)質量濃(nong)度煤泥(ní)的電導(dao)率作縱(zòng)坐标，繪(hui)出煤泥(ní)電導率(lǜ)與其質(zhi)量濃度(du)的關系(xi)圖(如圖(tu)4).再以電(dian)壓爲橫(heng)坐标，相(xiàng)應電壓(ya)下煤泥(ní)的電導(dǎo)率爲縱(zong)坐标，繪(hui)出電壓(yā)與電導(dǎo)率的🐅關(guān)系圖(如(ru)圖5).
 
　　圖4的(de)電導率(lǜ)變化曲(qu)線表明(míng),随着煤(méi)泥質量(liàng)濃度的(de)🛀增大，其(qí)電導率(lü)逐漸降(jiang)低，并在(zai)質量濃(nóng)度爲66%時(shi)相交于(yu)-一點;圖(tu)5的電導(dao)率變化(hua)曲線表(biǎo)明,随着(zhe)電壓的(de)增大,電(diàn)導率有(you)逐漸增(zeng)大趨勢(shi).分析圖(tú)4與圖5可(ke)得到以(yǐ)下結論(lùn):①圖4曲線(xiàn)整體呈(cheng)下降趨(qū)勢，說明(míng)電導率(lǜ)随着煤(méi)泥質量(liang)濃度的(de)增大而(ér)🐅減小。當(dang)質量濃(nong)度低于(yú)63%時,不同(tong)電壓下(xià)電導率(lü)随質量(liàng)濃☀️度變(bian)化基本(běn)成平行(háng)關系，說(shuō)明電導(dao)率與質(zhi)量㊙️濃度(du)和電壓(ya)成一定(ding)的線性(xing)🈲關系;當(dāng)質量濃(nóng)度爲63%~66%時(shi)，電導率(lü)與質量(liang)濃度成(chéng)一定線(xian)性關系(xi)，而與電(diàn)壓不成(cheng)線性關(guan)系，仍有(yǒu)一-定的(de)🌈下降梯(tī)度;當質(zhi)量濃度(du)大⛹🏻‍♀️于66%時(shí)，電導率(lü)随⛱️其增(zēng)加顯♊著(zhe)下降，但(dàn)是曲線(xiàn)較爲複(fu)⁉️雜，不易(yì)判斷其(qi)相互關(guan)系，将用(yong)稱重法(fa)進行相(xiàng)應的驗(yan)證.②圖5曲(qu)線整體(tǐ)呈上升(shēng)趨勢，說(shuō)明電導(dao)率随電(diàn)壓的增(zeng)大而增(zēng)大.相比(bi)電導率(lǜ)随質量(liang)濃度♍的(de)變化，其(qi)增大幅(fú)度較小(xiǎo)。當質量(liang)濃🔴度由(yóu)61.38%上升到(dào)63.20%即增大(dà)🐕了1.82%時，電(diàn)導率增(zēng)大了0.03mS/cm,而(ér)當質量(liàng)🙇‍♀️濃度由(yóu)63.20%增大🎯到(dào)66.25%即增大(dà)了3.05%時，電(dian)導率卻(què)增加了(le)不到0.01mS/cm.說(shuō)明質量(liàng)濃度低(di)于63.20%時，電(diàn)導率㊙️變(biàn)化較明(míng)顯;當質(zhi)量濃度(du)爲66.25%時，電(dian)導率爲(wei)恒定值(zhi)0.033mS/cm.
2.2電磁流(liu)量計實(shi)驗數據(ju)及分析(xi)
　　首先分(fèn)析電磁(ci)流量計(jì)流速數(shu)據的重(zhòng)複性.圖(tú)6是當管(guǎn)内流速(sù)💞爲0.1m/s(即濃(nóng)密膏體(tǐ)輸送流(liú)速下限(xiàn))時，電磁(cí)流量計(ji)測量由(yóu)大到小(xiao)的3種質(zhì)量濃度(dù)分别爲(wei)73%，69%，63%的煤泥(ni)的實時(shí)數據曲(qu)👉線.由圖(tú)可見濃(nong)度較高(gāo)💔時電磁(cí)流量計(ji)難以測(ce)🧡出穩定(dìng)的流速(sù)數值,而(er)當濃度(du)較低且(qie)煤泥流(liú)動性非(fei)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻常好時(shí)測量數(shù)值較爲(wei)穩定.圖(tu)7是質量(liàng)濃度爲(wèi)63%時電磁(ci)流量計(jì)的3次測(cè)試曲線(xiàn)，可見其(qí)重複性(xing)良好，故(gu)測量結(jie)果可信(xìn).相比較(jiào)煤泥電(dian)導率的(de)測🔞試結(jie)果，可以(yǐ)看出當(dang)✏️質量濃(nong)度低于(yú)63%時，電導(dǎo)率較大(dà)，且不同(tong)質量濃(nong)度下電(diàn)導率變(biàn)化穩定(dìng)，故推測(cè)當質量(liang)濃度低(di)于63%，電導(dǎo)率高于(yu)0.035mS/cm時，電磁(cí)流量計(jì)應用于(yu)煤泥管(guan)道輸送(sòng)時數據(jù)正确率(lǜ)較高.
 
　　其(qí)次提取(qu)電磁流(liú)量計的(de)流速數(shù)據換算(suàn)并積分(fèn)後與🧑🏽‍🤝‍🧑🏻稱(chēng)重質量(liàng)進行對(dui)比，分析(xi)其數據(ju)誤差，結(jie)果如表(biǎo)1.可以通(tong)過電磁(cí)流量計(ji)積分後(hou)的總流(liu)量與稱(chēng)重數據(jù)的吻合(he)程度來(lái)分析，若(ruò)二者吻(wěn)合較⛱️好(hao)則說明(ming)電磁流(liu)量計在(zài)線測量(liang)數據顯(xian)示雖然(rán)可能🥰受(shòu)到氣泡(pao)的影響(xiang)，但是👨‍❤️‍👨總(zǒng)流量可(ke)以正确(que)測量;若(ruò)二者相(xiang)差較大(dà)，則說明(ming)電☂️磁流(liu)量計不(bu)适合對(dui)較高質(zhì)量濃度(du)煤泥進(jin)行測量(liàng).從表1可(kě)以看出(chū)電磁流(liu)量計在(zai)質量濃(nóng)度爲69%，73%時(shí)誤差較(jiào)大，故🏒測(cè)量不正(zheng)确;在質(zhì)量濃度(dù)爲63%時測(ce)量誤差(cha)較小，說(shuo)明其測(cè)量較正(zhèng)确.該對(dui)比實驗(yàn)與♉之前(qián)的重複(fu)性分析(xi)相符🌍，說(shuo)明用質(zhì)量濃度(du)及電導(dǎo)⁉️率來評(píng)價電磁(ci)流量計(ji)測量❗數(shu)據的正(zhèng)确率有(you)一定⛷️的(de)可行性(xìng).
 
3結論
　　本(běn)文通過(guo)對煤泥(ní)的電導(dao)率及電(dian)磁流量(liang)計管道(dào)輸送流(liú)♌量的測(cè)量，得出(chū)以下結(jié)論:
1)煤泥(ní)的電導(dao)率數值(zhi)随其質(zhi)量濃度(dù)的降低(di)而增大(dà)，并😘且在(zai)☀️一定🍉範(fàn)圍内随(sui)質量濃(nóng)度的變(biàn)化效果(guǒ)更明.顯(xiǎn).且電磁(cí)流量計(jì)不适合(he)較高質(zhì)量濃度(dù)煤泥管(guan)道流量(liàng)的測量(liang)，但♈在較(jiao)低濃度(dù)測量時(shi)重複性(xing)良好，測(ce)量結果(guǒ)正确可(kě)信，且濃(nóng)度越低(di)，測量效(xiào)果越好(hao).
2)電磁流(liú)量計在(zai)濃密膏(gāo)體管道(dào)流量測(ce)量中能(néng)否應用(yong)與其電(dian)導率及(jí)濃度有(yǒu)關系。電(diàn)導率越(yuè)大，電磁(cí)流量計(jì)測量👣效(xiào)果越好(hǎo).應用于(yú)煤泥時(shí),得出當(dāng)質量濃(nong)度上限(xian)值爲63%，電(dian)導率下(xià)限值爲(wèi)0.035mS/cm時，電磁(ci)流量計(ji)可用于(yú)測其流(liu)量.
3)通過(guò)對煤泥(ní)的研究(jiu)，可以推(tui)測當電(diàn)磁流量(liang)計應用(yòng)于赤泥(ní)、電石泥(ni)、污泥等(děng)其它濃(nong)密膏體(ti)的管道(dao)輸送時(shí)，也應有(you)相應的(de)濃度及(ji)電導率(lǜ)阈值，其(qí)數值可(ke)通過試(shì)驗獲得(dé).

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