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電磁流量計的故障檢查和分析|流量計問題解決辦法

文章出處:本站人氣:1519發(fā)表時間:2018-11-21 11:13:37【

摘要:在控制過程中,流量測量作為熱工量測量之一,是一項重要的測定參數(shù),電磁流量計憑借其高準(zhǔn)確度和強(qiáng)耐腐蝕特性,應(yīng)用越來越廣泛。然而在實(shí)際測量作業(yè)中,因安裝不當(dāng)或環(huán)境變化等,電磁流量計容易發(fā)生各種故障。在故障現(xiàn)象發(fā)生時,須要及時采取合理的檢查方式,以便于及時地處理解決故障,因此,需要先了解電磁流量計的工作原理和主要構(gòu)成部分,分析各類常見故障產(chǎn)生的原因,根據(jù)實(shí)際情況對電磁流量計的故障進(jìn)行檢查和分析。
  在實(shí)際應(yīng)用操作中,電磁流量計因儀表原件損壞或安裝操作不當(dāng)、環(huán)境影響等因素,往往發(fā)生故障,此時表現(xiàn)為計量波動、計量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確甚至無法工作。電磁流量計的故障可分為調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障兩種類型。如何檢測判斷電磁流量計是否出現(xiàn)故障,需要先弄清楚電磁流量計的構(gòu)成部件,分析會造成其出現(xiàn)故障的原因,然后再根據(jù)實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)姆绞椒椒ㄟM(jìn)行檢測。

 

1、 電磁流量計的構(gòu)成部分:
  電磁流量計的工作原理是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律測量流速,再測量流通截面液位高度的流通面積,然后將兩個數(shù)據(jù)相乘,得出所測試流量。被測導(dǎo)電性液體通過測量導(dǎo)管經(jīng)過磁路系統(tǒng)產(chǎn)生的均勻磁場,由電極引出與被測量呈正比的感應(yīng)電勢信號,經(jīng)由轉(zhuǎn)換器放大,由此測量出導(dǎo)電流體流量。電磁流量計就是由測量導(dǎo)管、磁路系統(tǒng)、電極、轉(zhuǎn)換器和襯里、外殼等幾個部分組成。
 
2、電磁流量計的常見故障:
2.1、安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障:
  調(diào)試期故障,即電磁流量計在安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障,往往出現(xiàn)在儀表剛剛安裝的調(diào)試階段,安裝不當(dāng)、環(huán)境干擾以及流體的影響都會導(dǎo)致電磁流量計的調(diào)試期故障出現(xiàn)。通過檢測排查將故障解決后,一般不會再次發(fā)生。
 
2.1.1、安裝不當(dāng):
  在安裝調(diào)試時,如果將傳感器安裝在不恰當(dāng)?shù)奈恢?,例如容易集聚氣體的管網(wǎng)高點(diǎn)、自上而下的垂直管上,則很有可能會出現(xiàn)排空的問題。如果傳感器后無背壓,流體直接排入大氣,則測量管內(nèi)無法滿管,會使電磁流量計無法正常工作。

2.1.2、環(huán)境干擾:
  由于應(yīng)用場合比較復(fù)雜,現(xiàn)場工頻干擾、電磁干擾、流體噪聲有時同時存在,而流體產(chǎn)生的流量信號相對弱小,會造成電磁流量計不能正常指示,如果工作地點(diǎn)附近存在大型電機(jī),則意味著有強(qiáng)磁場干擾,倘若不將流量傳感器和管道進(jìn)行絕緣處理,那么電機(jī)的磁場會擾亂流量計的測量結(jié)果。另外,如果不做屏蔽保護(hù)措施,空間電磁波經(jīng)由信號電纜引入,也會干擾測量數(shù)據(jù)。所以在工作中,需要針對實(shí)際情況下遇到的干擾類型采取相應(yīng)的解決方案,保障電磁流量計的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
 
2.1.3、流體影響:
  因為被測流體的特性不同,有些流體內(nèi)存在氣泡,有些流體漿液固體含量較高,混合介質(zhì)的電導(dǎo)率差異不均等情況都會影響電磁流量計的正常工作。當(dāng)流體內(nèi)氣泡增大到一定程度,就會引起測量儀表的波動,一旦氣泡增大到能覆蓋電極整個表面的程度,電極回路會在氣泡流過電極的瞬間發(fā)生斷路,此時儀表會出現(xiàn)巨大波動。流體漿液內(nèi)的固體含量過高也會引起波動的現(xiàn)象發(fā)生。在測量混合介質(zhì)時,務(wù)必要將兩種液體混合均勻,否則導(dǎo)電率的差異也將使電磁流量計的輸出信號產(chǎn)生波動。另外,如果電極的材料和被測介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使電極氧化或者鈍化,電極失去導(dǎo)電功效,會嚴(yán)重影響正常測量,所以在電極的材質(zhì)與被測介質(zhì)的搭配上也需要合理選擇。
2.2、正常運(yùn)行時出現(xiàn)的故障:
2.2.1、傳感器內(nèi)壁附著層結(jié)垢:
  因為應(yīng)用面的廣泛,電磁流量計的測量對象往往比較復(fù)雜,很多情況下被用于測量成分復(fù)雜、富含懸浮固相以及污臟的流體,在經(jīng)過一段時間的作業(yè)后,傳感器的內(nèi)壁很容易附著污垢導(dǎo)致傳感器失靈,發(fā)生故障。該情況導(dǎo)致的故障程度取決于附著層的導(dǎo)電率與流體的電導(dǎo)率是否相近,在電導(dǎo)率相近的情況下,信號輸出還能在一定程度上保持正常,只是會出現(xiàn)小幅度的誤差。當(dāng)附著層的電導(dǎo)率偏高時,電極電動勢會出現(xiàn)短路的情況,測量儀表會瞬時大幅波動,如果附著層為絕緣性物質(zhì),隔絕電極表面的測量電路,電磁流量計則無法工作。在電磁流量計的使用過程中,特別是在進(jìn)行一些帶有電導(dǎo)率較高的雜質(zhì)的流體測量時,須定時清理測量管內(nèi)壁,將附著的結(jié)垢及時清理,保障電磁流量計的正常工作。
 
2.2.2、外部電流影響:
  電磁流量計的工作原理是在法拉第電磁感應(yīng)定律的基礎(chǔ)上建立的,利用磁路系統(tǒng)和電極引出導(dǎo)電介質(zhì)流體的感應(yīng)電動勢,所以如果在測量過程中有外部電流引入,會使得儀表信號不準(zhǔn)確,如果電流電壓過于強(qiáng)大,甚至?xí)p壞儀表,控制室電源線、轉(zhuǎn)換器與傳感器間的流量信號線是外部電流的主要來源途徑。
 
2.2.3、 外部環(huán)境變化:
  在安裝調(diào)試電磁流量計的時候如果環(huán)境條件較為理想,附近沒有明顯的干擾源,往往會疏忽安裝條件。但是外部環(huán)境往往會產(chǎn)生意想不到的變化,一些隱性因素也會對電磁流量計產(chǎn)生影響。例如強(qiáng)無線電波干擾,在安裝調(diào)試時沒有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場干擾,但是在工作中電磁流量計突然輸出大幅波動,然而檢查儀表安裝各項指標(biāo)均符合要求,此時就要注意周邊是否有強(qiáng)無線發(fā)射臺,當(dāng)強(qiáng)無線發(fā)射臺發(fā)射信號時,強(qiáng)大的無線電波會嚴(yán)重影響電磁流量計的測量工作。除此之外,管道雜散電流、地電位變化、潮氣浸入等因素都會引起電磁流量計故障,環(huán)境的變化往往不可控制并且變化突然,所以須要謹(jǐn)慎對待,提前做好各項防護(hù)措施。
電磁流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
電磁流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3、電磁流量計的故障檢查:
3.1、常見故障現(xiàn)象:
  在電磁流量計出現(xiàn)故障時,一般的現(xiàn)象表現(xiàn)為輸出波動、零點(diǎn)不穩(wěn)定、沒有流量信號輸出或者輸出信號超出滿度值,流量測量值與實(shí)際值不符等,此時需要對電磁流量計的傳感器、轉(zhuǎn)換器、連接電纜、工藝管道等每一個關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查。
 
3.2、通用常規(guī)檢查:
  電磁流量計的故障所在位置的判斷主要是利用轉(zhuǎn)換器和傳感器內(nèi)部各線路板部件間的互換性,首先檢查保險絲是否完好,信號電纜是否通暢,勵磁線圈是否斷開,以上環(huán)節(jié)都沒有問題時就要測量電極的對稱性和勵磁線圈對地的絕緣電阻。另外還要測量勵磁電流和輸出電流是否正常,工作電源是否正確。測量電極對稱性指的是使用萬用表分別測量每個電極與介質(zhì)的接觸電阻,對比兩者間的差異值,正常的差異值應(yīng)當(dāng)小于 10% ~ 20%,否則可判斷電極出現(xiàn)故障,有可能是電極老化或者被絕緣沉積物所覆蓋。由于兩個電極間被污染程度不同,兩電極上的不對稱共模電壓成為差模信號,會引起零點(diǎn)不穩(wěn)的現(xiàn)象,判斷零點(diǎn)不穩(wěn)是否由電極被污染引起,可使用數(shù)字式萬用表 2V 直流檔分別測量電極與地之間的極化電壓是否相近,如果測量值幾乎相等即可排除電極污染的原因,
這時就要查看傳感器附近電機(jī)是否漏電,把轉(zhuǎn)化器工作接地端子和保護(hù)接地端子短路,查看零點(diǎn)變動是否超過允許值,以此檢查是否有接地電位。
  除了替代法以外,還可以利用模擬信號來測試液體未流動狀態(tài)下的流量信號,以此替代傳感器工作,便于判斷電磁流量轉(zhuǎn)換器是否正常。
 
4、結(jié)語:
  在過程中,電磁流量計是十分重要的測量工具,如果測量的結(jié)果不準(zhǔn)確,工作人員就無法獲取可靠的數(shù)據(jù),無法及時做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制,總的來說,電磁流量計在應(yīng)用過程中,在調(diào)試期一定要注意外部環(huán)境是否穩(wěn)定可靠,嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)安裝,在運(yùn)行過程中發(fā)生故障時,針對不同的現(xiàn)象采取合理的檢查方法,及時高效地排查故障,以保障電磁流量計的正常工作。

 

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