摘要(yao):爲了保證(zheng)凍結工程(chéng)的實際效(xiào)果，采用電(dian)磁流量計(jì) 能夠實現(xiàn)對鹽水流(liu)量的實時(shí)監測與控(kong)制。闡述了(le)💃🏻電磁🤞流量(liang)計的測量(liang)原理、結構(gou)以及特點(diǎn),明确了安(an)裝技術要(yào)求以及誤(wù)差消除措(cuo)施。
0引言
　　在(zai)凍結工程(chéng)中，爲保證(zheng)凍結壁均(jun)勻發展,要(yào)求各凍結(jie)孔鹽水流(liu)量均衡。在(zai)井筒凍結(jié)工程中,普(pǔ)遍具有孔(kong)數☔少、孔深(shen)長且統一(yī)的特點,通(tong)常都是進(jìn)行單孔📐鹽(yán)水循環。由(yóu)于各孔深(shēn)度一緻,在(zai)鹽水幹管(guan)中安裝電(diàn)磁流量計(jì)以監測鹽(yan)水總流🍓量(liàng)，采用串接(jiē)機械水表(biǎo)的方式測(cè)💯量單孔流(liú)量,在凍結(jie)孔回水管(guan)上安設溫(wen)度測點，根(gen)據各孔回(hui)水溫度的(de)高低對比(bǐ)，來📐判斷單(dan)孔鹽水流(liu)量是🈲否均(jun)衡。然而，鹽(yán)水流量變(biàn)化時,回水(shuǐ)溫度往往(wǎng)滞後反✍️應(yīng)，而機械水(shui)表會影響(xiang)鹽水的☀️正(zheng)常流動,隻(zhī)能作爲臨(lín)時測量❓手(shou)段:?。
　　随着人(ren)工凍結技(jì)術越來越(yuè)多的應用(yòng)于大型地(dì)鐵隧道施(shī)工，凍結設(she)計呈現孔(kǒng)數多、孔深(shen)短且長短(duan)不一的趨(qū)勢,并且通(tōng)常會将幾(ji)個凍結孔(kǒng)串連成組(zǔ)進✊行鹽水(shuǐ)循環,由于(yu)各組凍.結(jié)孔總延米(mi)數很難保(bao)持一-緻，往(wang)往需要對(dui)各組流量(liang)進行平衡(heng)調整。在市(shì)政凍結工(gōng)程中,除了(le)鹽水幹管(guan),還需要在(zai)分組凍結(jié)孔🈚管路中(zhōng)安裝🔞電磁(cí)流量計，以(yǐ)對分組鹽(yán)水流量進(jin)行持續的(de)正🈚确監測(cè)。
　　本文對電(diàn)磁流量計(jì)在市政凍(dong)結工程分(fen)組鹽水流(liu)量監測🐕中(zhōng)的🐇應用,結(jie)合電磁流(liu)量計的原(yuán)理、結構以(yǐ)及特點,明(ming)确了安裝(zhuāng)技術要求(qiu)，并在某地(dì)鐵隧道橫(heng)⭐通道凍結(jié)加固工程(chéng)中成功應(yīng)用。
1電磁流(liu)量計
1.1電磁(ci)流量計的(de)測量原理(lǐ)
　　電磁流量(liàng)計是應用(yòng)法拉第電(diàn)磁感應定(ding)律而制成(chéng)(見圖1),即:将(jiang)流體作爲(wèi)一種導電(diàn)體,導電體(tǐ)在磁場中(zhong)運動,切割(ge)🏒磁力線從(cong)而産🏃‍♂️生感(gan)應電動勢(shì),感應電動(dong)勢的大小(xiǎo)又和液體(tǐ).的❗流量大(da)小成正比(bǐ)，可以通過(guò)💞測量電動(dong)勢變化來(lái)反映管道(dao)🌈内液體流(liú)量的變化(huà)。

1.2電磁(cí)流量計的(de)結構
　　電磁(ci)流量計的(de)結構包含(hán)傳感器和(he)轉換器兩(liǎng)個部分(見(jiàn)圖2),傳感器(qi)負責測量(liang)管道中流(liu)體的瞬時(shi)流量,并将(jiang)所測流量(liàng)的感應電(dian)動勢信号(hao)輸送到轉(zhuan)換器✔️中。轉(zhuan)換器則負(fù)責将接收(shou)到的感應(ying)電🌈動勢信(xin)号放大,并(bìng)轉換成實(shi)際流🔆量值(zhí)進行顯示(shì)，還可以輸(shū)出4mA~20mA标準電(diàn)流信号或(huò)RS485信号，實現(xian)管道流量(liàng)的遠距離(li)自動化監(jian)測。

1.3電磁(ci)流量計的(de)特點
電磁(ci)流量計具(ju)有如下主(zhu)要特點:
1)結(jie)構簡單,傳(chuan)感器内無(wu)阻流部件(jian),管道壓力(li)損失小🌏，對(duì)所測液體(tǐ)的流動幹(gan)擾小。
2)測量(liang)結果不受(shou)所測管道(dào)内液體的(de)溫度、密度(dù)、壓力㊙️和♉粘(zhan)🏒度的🌏影響(xiang)，工作可靠(kào),而且有較(jiào)高的測量(liang)精度。
3)無機(jī)械慣性,反(fǎn)應靈敏,可(ke)以測量流(liú)體的瞬時(shí)脈動🍉流量(liàng)，有較好的(de)線性,可以(yǐ)将所測電(diàn)勢信号轉(zhuǎn)換成标準(zhǔn)信号輸出(chu)，通常✊有一(yi)體顯示與(yǔ)分體顯示(shì)兩種㊙️模式(shi)，可滿足多(duo)種應用場(chang)景。
4)根據所(suo)測液體切(qiē)割磁力線(xiàn)方向的不(bú)同，電磁流(liu)量計可以(yǐ)測量流體(tǐ)的正反向(xiàng)流量值。
5)量(liàng)程範圍較(jiào)大，量程比(bi)高達1:100,測量(liàng)結果隻與(yǔ)所測流體(tǐ)的平均流(liú)🔞速有關,而(ér)與軸對稱(chēng)分布下的(de)紊流或層(céng)流狀态無(wú)關。
6)傳感器(qì)内沒有可(kě)動部件,選(xuan)擇合理的(de)材料制作(zuo)與所測液(ye)體有直接(jiē)接觸的襯(chen)裏和電極(ji),即可達到(dào)很好的耐(nai)磨損、耐腐(fu)蝕❓要求。.
2電(dian)磁流量計(ji)的安裝要(yào)求
　　爲保證(zhèng)電磁流量(liàng)計測量的(de)正确率,安(ān)裝時應滿(man)足以🚶‍♀️下要(yào)求🚶:
1)電磁流(liu)量計公稱(cheng)通徑應與(yu)所測鹽水(shuǐ)管道的管(guǎn)徑大小一(yī)緻，當傳感(gan)器口徑小(xiao)于鹽水管(guan)道時,必須(xu)在傳感器(qi)前🔞後加接(jiē)異徑管。
2)由(yóu)于鹽水(氯(lǜ)化鈣溶液(yè))具有腐蝕(shi)性,電磁流(liú)量計應.選(xuǎn)配耐腐♍蝕(shi)性良好的(de)傳感器襯(chen)裏和電極(ji)。
3)安裝時應(ying)保證鹽水(shui)流動方向(xiàng)與殼體所(suo)标流動方(fāng)向一緻，若(ruò)發🏃🏻‍♂️現兩者(zhě)不一緻時(shí)，應調整傳(chuán)感器的安(an)裝方向,或(huò)者修🔞改轉(zhuan)💰換器中關(guān)于液體流(liú)動方向的(de)設置。
4)爲防(fáng)止氯化鈣(gai)結晶及其(qi)他雜質沉(chen)積，安裝位(wei)置應🚶避開(kai)鹽水🈚管🛀🏻道(dào)最低處。
5)爲(wèi)防止因爲(wèi)傳感器内(nei)液體不滿(man)管而産生(sheng)測量誤差(chà),安裝位置(zhi)應避開鹽(yan)水管道最(zui)高處、鹽水(shui)泵吸水口(kǒu)、鹽水管出(chū)水🈲口及向(xiàng)下流動的(de)管道等易(yi)産生空管(guǎn)現象的地(di)方。
6)爲保證(zhèng)通過電磁(cí)流量計的(de)鹽水流動(dòng)平穩,傳感(gǎn)器♋安🏒裝位(wèi)置💞前後直(zhi)管段長度(du)要求如下(xia):進水端直(zhi)管🤟段大💁于(yu)5倍管道内(nei)徑,出水端(duān)直管段大(da)于3倍管道(dào)内徑,從電(diàn)極軸線開(kāi)始測量。
7)爲(wei)保證測量(liàng)精度,安裝(zhuang)時應保證(zheng)電磁流量(liàng)計的電極(jí)軸🐉線近似(si)♈在水平方(fāng)向。
8)爲避免(miǎn)因電磁幹(gan)擾而産生(sheng)測量誤差(chà),應将傳感(gan)器與轉換(huan)器的接地(dì)極進行可(ke)靠接地，要(yao)求接地電(dian)阻值小于(yu)10Q。
9)爲防止安(ān)裝期間損(sun)壞電磁流(liú)量計,搬運(yun)過程中應(yīng)避免傳感(gǎn)器内襯及(jí)轉換器受(shòu)力,安裝鹽(yán)水管道時(shi)應預留電(dian)磁流量計(ji)的位置，待(dài)焊接作業(yè)完成後再(zài)安裝電磁(cí)流量計。
10)由(yóu)于鹽水溫(wēn)度較低，爲(wei)防止鹽水(shuǐ)管道結霜(shuang)越結越大(da)🤟，影響轉換(huàn)器正常工(gong)作,鹽水管(guǎn)道及傳感(gǎn)器外殼㊙️應(yīng)進行保溫(wen)。
11)鹽水管道(dao)周邊通常(chang)濕度較大(dà)，應将進線(xian)口進行密(mi)封處理，每(mei)次☁️開蓋接(jie)線或調整(zhěng)設置後，應(yīng)檢查密封(fēng)膠圈♉是否(fǒu)✉️完好，并将(jiang)端蓋❓擰緊(jin)，防止因進(jin)水引起轉(zhuǎn)換器故💋障(zhang)。
12)爲了避免(mian)因鹽水中(zhong)含有大量(liang)氣泡而使(shi)電磁流量(liang)計産🧡生測(ce)量誤差，可(ke)以采取以(yǐ)下措施:a.往(wǎng)鹽水中加(jiā)入适量的(de)有機矽消(xiāo)泡劑，可以(yǐ)有效消除(chú)鹽水中的(de)氣泡;b.将鹽(yán)水箱液.位(wei)維持在較(jiào)高位置,也(yě)能減小因(yīn)鹽水泵吸(xī)水而導緻(zhì)🎯的吸氣現(xian)象;c.在鹽水(shui)管路最高(gāo)🚶‍♀️處安裝放(fàng)氣閥,定期(qī)排放❌管道(dao)中積聚的(de)空氣。
3工程(chéng)應用
3.1工程(cheng)概況
　　某地(dì)鐵隧道橫(héng)通道凍結(jié)工程共設(she)計凍結孔(kong)438個，單孔深(shēn)度♉1.8m~52.3m,共分成(chéng)90組,單組總(zǒng)延米數9.1m~298.8m,設(shè)計要求單(dān)孔流💋量不(bú)小于5m3/h,各組(zu)延米㊙️數差(cha)異較大,流(liu)量不均的(de)問題比較(jiao)突出,.需要(yao)👅對各組流(liú)量進行平(ping)衡調節，在(zai)每組❗凍結(jie)孔回水管(guǎn)處安裝1台(tai)電磁流量(liang)計,實際安(ān)裝位✨置見(jian)圖3,電磁流(liú)量計主要(yao).技術參數(shu)如下:
型号(hào):YSDLD-DN50;
公稱通徑(jìng):50mm;
額定壓力(lì):1.0MPa;
襯裏:四氟(fú);
電極:316L;
供電(dian):DC220V;
精度等級(ji):0.5級;
信号輸(shu)出:RS485。

　　通過(guò)UT6008MT型串口服(fú)務器,将電(dian)磁流量計(jì)轉換器輸(shū)出的RS485信号(hao)接入凍結(jié)實時監測(cè)系統,實現(xiàn)了凍結孔(kong)分組鹽水(shuǐ)流量的自(zì)動化監測(ce)。
3.2測量應用(yòng)
　　2025年12月17日1号(hào)橫通道由(yóu)于凍結孔(kǒng)内積氣導(dao)緻右側第(di)19組流量偏(piān)🏃‍♂️小,采取添(tiān)加有機矽(xi)消泡劑的(de)措施來消(xiao)除鹽水中(zhōng)的氣泡,處(chù)理過程如(rú)下:9:30往1号鹽(yán)水箱中添(tian)加10kg消泡劑(jì)，10:00開始右側(ce)第19組流量(liang)逐步增大(dà),期間流量(liàng)偶有波動(dong)，說明孔内(nèi)空氣仍未(wei)🏃🏻排淨,次日(rì)0:40流量增大(da)🏃‍♂️速度驟然(ran)加快,1:10流量(liang)增至最大(dà)值10.5m*/h,并在此(ci)流量附近(jin)✂️保持穩定(dìng),說明該組(zu)氣堵問題(ti)已得到解(jiě)決,7:55将該組(zǔ)🌈流量調小(xiao)到5.5m'/h。
　　處理氣(qi)堵問題期(qī)間，數據庫(ku)中間隔10min存(cún)儲的右側(ce)第19組及周(zhōu)😄邊2組凍結(jie)孔鹽水流(liú)量變化曲(qu)線如圖4所(suǒ)示。

　　從圖4可以(yi)看出，由于(yú)處理氣堵(du)問題期間(jiān)鹽水泵閥(fá)門🐇.未進行(háng)調✉️節,在右(you)側第19組凍(dong)結孔流量(liang)緩慢增大(dà)及調小的(de)同時，周邊(bian)組凍結孔(kong)的流量呈(cheng)反向緩慢(man)變化,即鹽(yán)水總流量(liàng).保持不變(bian)。
4結語
　　某地(di)鐵隧道橫(héng)通道凍結(jié)工程通過(guo)應用LD-DN50型電(dian)磁流🏃🏻‍♂️量計(ji),實現了對(duì)凍結工程(cheng)凍結孔分(fen)組流量的(de)實時監測(ce),其能及時(shi)準确的反(fan)映各孔鹽(yán)水流量變(bian)化,從而實(shi)現了分組(zu)流量的正(zhèng)确調節。

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