電磁流量計安裝及故障解決處理
電磁流量計因其眾多優點而得到廣泛的應用。本文從電磁流量計的原理、特點和選型原則出發,總結了一些電磁流量計使用過程中較 常見的故障,并進行了詳細的原因分析,為故障的排除和儀表的維護提供了理論和經驗依據。
0 .前言
電磁流量計是一種新型的流量計量儀表,已被廣泛應用于化工、 醫藥、食品、管道運輸、工業生產等領域。與其他類型的流量計相比, 電磁流量計有著計量性能穩定,準確可靠、無附加壓力損失、適應能 力強、對被測液體的要求低、量程寬、響應快、靈敏度高、可靠性強 等顯著的優點。但是隨著應用的廣泛,其在使用過程中會出現各種問 題,影響正常的生產。因此,對電磁流量計使用過程中的一些較常見 的故障進行總結分析,弄清其機制是十分有必要的。
1.電磁流量計的工作原理
電磁流量計的基本工作原理法拉第電磁感應定律。根據該定律, 當導電金屬在垂直方向上切割磁力線時,會產生感應電勢。電磁流量計中的導電介質就充當了這里的導電金屬桿,分布在上下兩端的勵磁 線圈會在管道的垂直方向上感應出一個均勻恒定磁B,當導電流體在 管道中以速度V流過時,導電流體會對磁力線進行切割,從而生成感 生電動勢UE。如果把一對電極安裝到管道的兩側就能實現對該感生 電壓的檢測,其值可表示為UE = k BDV,其中D代表管道的直徑,k 是一個常數。由此可以計算出被測流體的體積流量qv為:
2.電磁流量計的安裝
電磁流量計的正確安裝是其正常運行的前提條件,同時安裝的合 理也方便了今后的使用和維護。在電磁流量計的安裝過程中,必須全 面遵守其設計、試驗和供電方面的安全規定。
(1)安裝前需確認法蘭、襯里、殼體和出線套的完整性,檢查 電路板和元件是否焊牢,型號與編碼是否一致。(2)管線上的箭頭 應與實際流向相符,上下游預留足夠長度的直管段,把電極完全浸入 到被測流體中。傳感器應通過電極的水平位置。(3)保證安裝現場 環境溫度和濕度在儀器允許的范圍內,安裝基座應避免劇烈振動和強 磁場干擾,儀器不能受雨水直淋。(4)保證測量管與工藝管道同軸, 配件完整,潤滑良好。與金屬管道連接可靠、接地電阻選用合理。恰 當采用陰極保護,延長儀器壽命。
3.選型的基本原則
電磁流量計的選型是一個復雜的過程,選型人員必須對各種型號 和原理的流量計都有一個清晰的認識,才能選擇出***適合的儀器。一 般來說,電磁流量計主要從五個方面來考慮:
(1)性能要求。主要包括:確定測量需求,是測流量還是總量; 對準確度、重復性、線性度、量程、壓力損失、輸出信號形式和響應 時間等。此外,所選的流量計應考慮到使用環境對其工作狀態的影響。
(2)流體特性。選型時候必須考慮到液體的基本性質,例如外界的 變化對液體粘度、密度、粘度、蒸汽壓力和其他參量的影響,被測液 體是否具有強腐蝕性、結垢、堵塞、相變和混相等物質。
(3)流量計的安裝?;诓煌淼牧髁坑嬘兄煌陌惭b要求,這不僅影響 流量計的安裝質量,更是直接影響其后續的測量精度和穩定性。因此 選型過程中應充分考慮應用場合的安裝條件。
濟性要求。主 要包括產品單價、安裝費用、運行費用、檢測費用、維護費用和備用 件費用等。
4.常見問題及分析
電磁流量計的故障包括儀表本身引起的故障和外界原因引起的故 障。在調試或試用階段出現的問題主要是因為安裝不良或選型不當造 成的,而在正常工作期間出現的故障則多由環境變化或干擾源等因素 造成的。
流量信號輸出微弱。主要現象:在被測液體正常流動的情 況下,信號轉換器的流量信號輸出很小或者為零。原因分析:首先考 慮是否為傳感器接線和安裝的問題,例如電源斷路、勵磁回路或信號 回路的連接電纜接觸不良等。其次考慮外界的干擾,包括信號轉換器 內的元器件失效和測量內壁有附著層,造成信號轉換器和電極之間的 絕緣等。
輸出信號不穩定。主要現象:被測液體流速穩定、流量平 穩,但儀表顯示信號輸出有時大時小。原因分析:首先,可能是電路 接觸不良,或受到外界環境中的電磁干擾,造成信號轉換器工作失常。 干擾源主要有電源干擾、電機電磁干擾、共模干擾等。其次,可能是 傳感器中有雜散電流,電極被電離層隔開,或接地不良造成強噪聲, 把信號淹沒。例如實測液體中突然出現較多顆粒性漿液,并不斷沖刷 電極,生成大量隨機尖剌干擾信號,使信噪比陡降。再次,傳感器在 非滿管狀態或氣泡較多的情況下也會造成輸出信號的大范圍波動。
零點漂移嚴重。主要現象:沒有實測液體或被測液體靜止 的情況下,儀表依然有一定的輸出信號。原因分析:首先,信號地接 不良是重點考慮因素。良好的接地可以避免雜散電流的影響,檢查接 地電阻是否過大,是否與其它電機設備共用信號地,周邊電力設備工 作是否正常。其次是可能引入了共模干擾,信號回路絕緣下降,或是 電纜線路及其接線端子絕緣下降。應及時使用兆歐表檢查電纜側和傳 感器側的信號回路絕緣電阻是否處于正常狀態。
測量值與實際值偏差較大。主要現象:被測液體流動緩慢 時候,儀表輸出明顯偏大;被測液體流動迅速時候,儀表顯示明顯偏 小,并且被測液體的流動速度和儀表輸出不是顯示的線性關系。原因 分析:測量偏差的可能原因較多,包括、轉換器設定值錯誤、傳感器 安裝位置錯誤、未滿管或液體中含有氣泡、信號電纜絕緣下降不合理、 液體流動情況復雜、極間電阻變化或電極絕緣下降等等。
5.小結
在電子技術的推動下,電磁流量計的性能也正在大幅度提升,測 量的精度已經能夠通過各種誤差補償的運用而得以保證。但由于電磁 流量計的工作環境復雜,使用過程中難免還會出現各種問題。本文總 結的一些常見問題以及提出的分析結論具有很強的代表性,對于電磁 流量計的維護和維修有很大的指導意義。