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閱讀：147發(fā)布時(shí)間：2021-12-29
目前，我國(guó)有近千家啤酒企業(yè)、1 500個(gè)啤酒品牌，這些企業(yè)的規(guī)模和管理千差萬(wàn)別，所使用的生產(chǎn)設(shè)備有進(jìn)口的，但較大數(shù)量是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，然而其設(shè)備的技術(shù)水平與國(guó)際同行相比還存在一定的差距。例如日本麒麟啤酒橫濱工場(chǎng)，2000年改建完成后，年產(chǎn)啤酒可達(dá)50萬(wàn)m3，共使用了近500臺(tái)電磁流量計(jì)[1]。而國(guó)內(nèi)的企業(yè)在自動(dòng)化控制方面的投入就弱了許多，以一個(gè)年產(chǎn)量位居國(guó)內(nèi)前三名的啤酒品牌為例，其中一個(gè)日產(chǎn)啤酒設(shè)計(jì)能力5 000m3（年產(chǎn)量20多萬(wàn)m3）生產(chǎn)基地，僅用30幾臺(tái)電磁流量計(jì)（指直接用于啤酒生產(chǎn)工藝，不涉及其它輔助工藝），此中不難看到目前我國(guó)啤酒行業(yè)與國(guó)外企業(yè)自動(dòng)化水平有多大的差距。
對(duì)目前生產(chǎn)和日后擴(kuò)大發(fā)展中所需的各類(lèi)儀表，應(yīng)全面、綜合地考慮行業(yè)的特殊性以及不同對(duì)象儀表在使用、維護(hù)和生產(chǎn)工藝的具體要求，正確選取。這是保證產(chǎn)品質(zhì)量和儀表本體正確安全運(yùn)行極其重要的工作內(nèi)容，將對(duì)日后實(shí)際工作帶來(lái)莫大的好處。
啤酒行業(yè)生產(chǎn)工藝中的物料和產(chǎn)品的流量計(jì)量為眾企業(yè)所重視，特別是所使用的液體流量測(cè)量?jī)x表，與一般企業(yè)又有所不同，有其特殊的要求，例如必須避免細(xì)菌的繁殖、便于頻繁清洗和承受較高溫度條件具有腐蝕性的堿水和雙氧水等的消毒，具體要求如下：
①傳感器測(cè)量回路簡(jiǎn)單，沒(méi)有阻流件和容易潴留介質(zhì)的部位；
②所有和介質(zhì)接觸的部件材料符合食品衛(wèi)生的要求，諸如符合FDA（美國(guó)食品及醫(yī)藥管理局）、EHEDG（歐洲衛(wèi)生設(shè)備設(shè)計(jì)組織）的要求等；
③與介質(zhì)接觸部件能承受蒸汽、堿水和雙氧水清洗時(shí)溫度潰擊和腐蝕作用；
④用于灌裝工藝時(shí)要具有快速響應(yīng)性能和較高的測(cè)量精度；
⑤能適應(yīng)低溫（在2℃左右）和潮濕的工作環(huán)境。在眾多液體流量?jī)x表產(chǎn)品中，電磁流量計(jì)能滿(mǎn)足上述要求，并且其價(jià)格日益下降從而得到廣大啤酒行業(yè)中用戶(hù)的認(rèn)可，從而在實(shí)際應(yīng)用中占有較大的比例。本文結(jié)合筆者在日常工作中所遇到的一些實(shí)例，就電磁流量計(jì)在啤酒行業(yè)的選型、運(yùn)行和日常維護(hù)等應(yīng)用方面的問(wèn)題作一討論。
1 電磁流量計(jì)原理
電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線(xiàn)，在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如圖1所示，在一內(nèi)徑為D，內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度為B的非導(dǎo)磁性測(cè)量管內(nèi)，液態(tài)的具有導(dǎo)電性被測(cè)介質(zhì)以v的速度流動(dòng),則在與流動(dòng)方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)U，該電勢(shì)的大小如下：
圖1
U=BvD （1）
式中：B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；v為流體平均流速，m/s；D為測(cè)量管內(nèi)徑，m。
液體的體積流量為
（2）
由式（1）和式（2）可得
（3）
式中：K為儀表常數(shù)，由于傳感器生產(chǎn)的離散性，對(duì)同一標(biāo)稱(chēng)口徑的傳感器予以修正，K=4B/ 
。
傳感器的感應(yīng)電勢(shì)U與流量qv是線(xiàn)性的比例關(guān)系，它只與磁感應(yīng)強(qiáng)度B和測(cè)量管內(nèi)徑D有關(guān)，而與其他物理參數(shù)的變化無(wú)關(guān)，這是電磁流量計(jì)的。只要測(cè)出感應(yīng)電勢(shì)的大小，就可計(jì)算出實(shí)際的流量。
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