Principe et procédure d’étalonnage du débitmètre électromagnétique anti-explosion pour l’industrie minière

Thread Content

I. Aperçu du compteur de débit électromagnétique anti-explosion pour mines
Le compteur de débit électromagnétique anti-explosion pour mines présente des avantages tels qu’aucune perte de pression, pas de bouchage, un faible consumo d’énergie, une grande précision et une forte capacité de résistance à la pression. C’est pourquoi il est largement utilisé dans les systèmes d’alimentation en eau et d’évacuation des eaux usées des mines, jouant un rôle essentiel dans la surveillance hydrologique des mines et la sécurité de production. II. Principe de mesure Lorsque le diamètre du tuyau est constant, la section transversale est fixe, et la vitesse du flux est alors proportionnelle au débit (volume par unité de temps). Lorsqu’un fluide passe à travers le débitmètre, ce dernier génère une force électromotrice. En amplifiant et en traitant le signal obtenu, on obtient une valeur de tension proportionnelle à la vitesse du flux. Par conversion analogique-numérique, cette valeur de tension est transformée en valeur numérique ; ainsi, la valeur numérique représente la réponse aux données instantanées. Dans la pratique, nous avons constaté que, en raison des écarts dans le matériel tel que les bobines d’excitation, lorsque le milieu mesuré est relativement immobile, les valeurs instantanées (valeurs de comptage) mesurées par le débitmètre ne sont pas un « 0 » absolu ; il y a un léger décalage, et cette valeur de comptage est généralement appelée valeur de zéro. Relation entre Q de l’équation (1), le débit standard Qs et la valeur du coefficient K : Q = c – ZN * k, où : Q est le débit mesuré ； c — Valeur mesurée du compteur de débit ； z — Valeur de zéro définie par le compteur de débit ； N — Constante de conversion du débitmètre ； K — coefficient du compteur de débit ； III. Méthodes pour améliorer la précision 3.1 Méthode de calcul par segments. Car la plage de mesure des compteurs de débit magnétiques étanches aux explosions pour l’industrie minière est très large. Par exemple, la plage de mesure typique des modèles courants est de 0,3 m/s à 10 m/s. Afin d’assurer la précision de mesure pour chaque point, on peut introduire un coefficient de segmentation et utiliser une méthode de calcul par segments. Relation entre le coefficient de mesure par tranches de l’équation (2) et le débit : Qf = Q * kf, où kf est le coefficient de mesure par tranches ； Qf — Valeur du débit affichée après une mesure par tranches ； Lors du processus de mesure, toute la plage de débit est divisée en plusieurs plages segmentées, chacune étant associée à un coefficient de mesure segmenté kf, afin d’assurer la précision dans chaque plage. Lorsque le débitmètre calcule le débit Q à l’aide de l’équation (3), on analyse la valeur de Q, on la compare avec les plages de segmentation préétablies pour l’associer à la bonne catégorie. Par exemple, la plage de 14,13 m³/h à 28,26 m³/h constitue une telle plage ; son coefficient de segmentation kfn est égal à 1,012. Si un débitmètre instantané mesure un débit de Q = 10,00 m³/h, ce débit se trouvant dans ladite plage, le débit affiché final sera Qf = Q * kfn = 10,12 m³/h. Il en ressort que, au cours du processus de vérification, il est possible de calibrer les coefficients de mesure par tranches pour chaque plage, ce qui assure une mesure plus précise. 3.2 Méthode de réglage fin du zéro. Lors de la calibration du débitmètre, la valeur de zéro statique est fixée uniquement après correction au début ; par la suite, pendant le processus de calibration, la valeur de zéro par défaut correspond à la valeur standard. Cependant, en réalité, l’offset de la valeur de zéro définie varie légèrement à chaque fois. Ainsi, dans les méthodes de calibration pour déterminer d’abord le zéro, il peut y avoir une différence entre la valeur de zéro définie et la valeur de zéro réelle. Une méthode consiste à ajuster finement le zéro, ce qui permet, par des calculs et des ajustements minutieux, de rapprocher davantage la valeur de zéro définie de la valeur de zéro réelle. D’après l’équation (1), lorsque la valeur de comptage est constante, deux facteurs influencent l’affichage du débit instantané : la valeur de zéro z et le coefficient du débitmètre K. Aux différents points de débit, c’est-à-dire lorsque la valeur de comptage varie, l’influence de ces deux facteurs change. Si la valeur de zéro d’un débitmètre est de 50 et son coefficient est de 80,0 %, alors pour une variation de 0,5 % du même coefficient k, les variations correspondantes du point zéro pour différentes valeurs de mesure sont les suivantes : lorsque la valeur mesurée est de 6000, l’offset du point zéro ZP = (6000 — 50) × 0,5 % = 29,75. Lorsque la valeur mesurée est de 1000, l’offset zéro ZP = (1000 — 50) × 0,5 % = 4,75. On en déduit que lorsque la valeur du débit instantané Q est élevée, la valeur de C est également élevée ; par conséquent, parmi les valeurs z et le coefficient k, c’est le coefficient du compteur de débit k qui a l’impact le plus significatif sur le débit. Lorsque la valeur du débit instantané Q est très faible, la valeur de C est également très faible. Parmi les valeurs z et le coefficient k, c’est la valeur z, qui représente le point zéro du compteur de débit, qui a l’impact le plus important sur le débit. Par conséquent, ajuster finement cette valeur z pendant le processus d’étalonnage permet d’assurer la précision. 3.3 Calcul de la valeur de réglage fin du zéro : Zp = C – z²·E ； zp——Valeur de zéro de réglage fin ； c — Valeur mesurée du compteur de débit ； z — Valeur de zéro définie par le compteur de débit ； E — Valeur d’erreur de la vérification. Lors du processus de calibration, si les points de débit où la valeur du débit est élevée se calibrent normalement et que seuls des écarts mineurs apparaissent pour les points de débit à faible valeur, on peut utiliser la méthode de réglage fin du zéro. Il convient cependant de noter que, bien que l’influence de la valeur du zéro sur les points de débit élevés soit faible, elle ne doit pas être négligée. Par conséquent, lors du réglage fin du zéro, il faut tenir pleinement compte de l’impact du zéro ajusté sur les autres points de débit. En général, la valeur du zéro ajusté ne doit pas dépasser 1 % de la valeur mesurée au point de débit concerné. Si un écart plus important est constaté, une nouvelle calibration est nécessaire afin d’assurer la précision du compteur de débit. IV. Conclusion : La calibration des compteurs de débit électromagnétiques étanches à l’explosion destinés à l’exploitation minière permet d’utiliser en combinaison diverses méthodes afin de corriger de manière ciblée les principaux facteurs affectant la précision. Cela garantit une mesure exacte en chaque point, ce qui contribue à améliorer les performances globales du compteur de débit ainsi que l’efficacité du processus de calibration.