在礦山水害治理方面
至今為止
流量測(cè)量?jī)x表按測(cè)量原理分有力學(xué)原理、熱學(xué)原理
(流體力學(xué)中表征粘性影響的相似準(zhǔn)數(shù)記作Re.Re=ρvL/μ
2 電磁流量計(jì)測(cè)量原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)一導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線時(shí)
,在導(dǎo)體的兩端將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e,其方向由右手定則確定,其大小與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B,導(dǎo)體在磁場(chǎng)內(nèi)的有效長(zhǎng)度L及導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速度u成正比。如果B、L、u三者互相垂直,則:e=BLu與此相似的
,如果在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中,垂直于磁場(chǎng)方向放一個(gè)內(nèi)徑為D的不導(dǎo)磁管道,當(dāng)導(dǎo)電液體在管道中以流速u運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)電液體就切割磁力線,如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩側(cè)安裝一對(duì)電極(如圖1所示)。則可以證明
,只要管道內(nèi)流速分布為與軸對(duì)稱分布,則兩電極間將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):e=kBDū
式中ū為管道截面上的平均流速(m/s);k是常系數(shù)
,無量綱;D是測(cè)量管直徑(m);B是磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)。由此可得通過管道的體積流量:由上式可知,當(dāng)測(cè)量管結(jié)構(gòu)一定時(shí)
B是直流磁場(chǎng)或正弦波交流磁場(chǎng)或其它類型磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度
3 電磁流量計(jì)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)及分析
在皖北煤電集團(tuán)朱集西煤礦矸石井地面預(yù)注漿施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了電磁流量計(jì)計(jì)量粘土水泥漿流量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中分別對(duì)清水和三種配比的粘土水泥漿漿液進(jìn)行試驗(yàn)
。清水比重為1.00g/cm3,三種粘土水泥漿的漿液比重分別為1.21g/cm3、1.33g/cm3和1.39g/cm3。由于電磁流量計(jì)測(cè)量清水流量的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,因此在試驗(yàn)過程中以電磁流量計(jì)測(cè)量清水時(shí)的流速作為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù),測(cè)量粘土水泥漿漿液時(shí)的數(shù)據(jù)與其進(jìn)行比較,以確定其測(cè)量的準(zhǔn)確性。試驗(yàn)過程中選用的注漿泵泵量為99L/min;試驗(yàn)時(shí)注漿管路為開口無壓狀態(tài);試驗(yàn)時(shí)間65min,取樣間隔5min。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。四組數(shù)據(jù)的對(duì)比曲線如圖2所示
。經(jīng)過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析清水平均瞬時(shí)流速為1.327m/s,其中比重為1.21g/cm3的粘土水泥漿平均瞬時(shí)流速為1.31m/s;比重為1.33g/cm3的粘土水泥漿平均瞬時(shí)流速為1.324m/s;比重為1.39g/cm3的粘土水泥漿平均瞬時(shí)流速為1.323m/s
,與清水平均瞬時(shí)流速誤差在-0.232%~-1.304%之間。4 結(jié)語
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的驗(yàn)證,在試驗(yàn)范圍內(nèi)
,電磁流量計(jì)測(cè)量的粘土水泥漿漿液流量與清水流量的誤差,zui大不超過1.4%,符合現(xiàn)場(chǎng)工程的實(shí)際應(yīng)用要求。在泵量為99L/表2電磁流量計(jì)測(cè)量水和軋土水泥漿數(shù)據(jù)對(duì)比表min的情況下可以替代目前的人工計(jì)量。如需進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確性可以在測(cè)量前進(jìn)行重新標(biāo)定,或在在測(cè)量過程中增加1%左右的損耗系數(shù)。由于工程施工中的計(jì)量與實(shí)驗(yàn)室中的試驗(yàn)計(jì)量存在很大差異,因此現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中的電磁流量計(jì)測(cè)量精度已經(jīng)能夠滿足工程施工的需要。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)注意保證管路滿管,并盡量使測(cè)量?jī)x器遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁環(huán)境、避免儀器劇烈振動(dòng)。