電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)原理設(shè)計(jì)制造出來(lái)的,而電磁流量計(jì)的實(shí)際使用工況又非常復(fù)雜,存在有其他電磁電流干擾的影響,特別是遇到雷電等惡劣天氣時(shí),雷電會(huì)對(duì)電磁流量計(jì)產(chǎn)生影響甚至造成損壞,下面流量計(jì)廠家的技術(shù)小編總結(jié)了幾點(diǎn)電磁流量計(jì)的防雷方法,希望可以給大家?guī)У綆椭?/p>
雷電主要有兩種形式:一種是不同帶電云層間的放電,另一種是云層對(duì)地的放電,后者是雷害的主要根源,直接雷擊、雷電靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)是造成儀表?yè)p壞的主要因素。儀表防雷的目的不是避免雷擊,而是為了保護(hù)儀表不被雷擊電波損壞。
制造廠在電磁流量計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)流量計(jì)系統(tǒng)的防雷和抗干擾考慮了一定的防護(hù)措施。如:電源部分加裝瞬態(tài)抑制二級(jí)管或放電管;電源、信號(hào)輸入/輸出電氣隔離;數(shù)字通訊接口采用抗雷擊器件;傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)連接電纜采用三重屏蔽;要求流量計(jì)系統(tǒng)良好接地等。但是,在雷電頻繁與強(qiáng)烈的地區(qū),用戶(hù)應(yīng)采取進(jìn)一步的措施:
1.電源輸入端加裝1:1變壓器和避雷器,避免電源被擊穿。
2.在信號(hào)模擬輸出部分加裝避雷器。
3.流量計(jì)系統(tǒng)接地一定要良好,且保證接液地與大地良好連接,避免管線(xiàn)和流體介質(zhì)傳導(dǎo)的雷擊電流流過(guò)儀表本體。
電磁流量計(jì)特別設(shè)計(jì)了帶背光寬溫的中文液晶顯示器,功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便,可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來(lái)的不便。
另外我們獨(dú)家設(shè)計(jì)4-6多電極結(jié)構(gòu),進(jìn)一步保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無(wú)需接地環(huán),減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩。
技術(shù)原理
1.工作原理。電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。
在電磁流量計(jì)中,測(cè)量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當(dāng)于法拉第試驗(yàn)中的導(dǎo)電金屬桿,上下兩端的兩個(gè)電磁線(xiàn)圈產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)。
當(dāng)有導(dǎo)電介質(zhì)流過(guò)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。管道內(nèi)部的兩個(gè)電極測(cè)量產(chǎn)生的感應(yīng)電壓。
測(cè)量管道通過(guò)不導(dǎo)電的內(nèi)襯(橡膠,特氟隆等)實(shí)現(xiàn)與流體和測(cè)量電極的電磁隔離。
2.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(xiàn)時(shí),在導(dǎo)體的兩端即產(chǎn)生感生電勢(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)的長(zhǎng)度L及導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度u成正比,如果B,L,u三者互相垂直,則:e=Blu(3-35)。
與此相仿.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(mài)流動(dòng)時(shí);
導(dǎo)電流體就切割磁力線(xiàn).如果在管道截面上垂直于磁場(chǎng)的直徑兩端安裝一對(duì)電極則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱(chēng)分布,兩電極之間也特產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì):e=BD(3-36)。式中,為管道截面上的平均流速.由此可得管道的體積流量為:qv=(3-37)。
由上式可見(jiàn),體積流量qv與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e和測(cè)量管內(nèi)徑D成線(xiàn)性關(guān)系,與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比,與其它物理參數(shù)無(wú)關(guān),這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。特點(diǎn)
測(cè)量精度不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率變化的影響,傳感器感應(yīng)電壓信號(hào)與平均流速呈線(xiàn)性關(guān)系,因此測(cè)量精度高。
測(cè)量管道內(nèi)無(wú)阻流件,因此沒(méi)有附加的壓力損失;測(cè)量管道內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件,因此傳感器壽命極長(zhǎng)。由于感應(yīng)電壓信號(hào)是在整個(gè)充滿(mǎn)磁場(chǎng)的空間中形成的,是管道載面上的平均值,因此傳感器所需的直管段較短,長(zhǎng)度為5倍的管道直徑。
傳感器部分只有內(nèi)襯和電極與被測(cè)液體接觸,只要合理選擇電極和內(nèi)襯材料,即可耐腐蝕和耐磨損。
LDE轉(zhuǎn)換器采用國(guó)際較新先進(jìn)的單片機(jī)(MCU)和表面貼裝技術(shù)(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零點(diǎn)穩(wěn)定,參數(shù)設(shè)定方便。點(diǎn)擊中文顯示LCD,顯示累積流量,瞬時(shí)流量、流速、流量百分比等。
雙向測(cè)量系統(tǒng),可測(cè)正向流量、反向流量。采用特殊的生產(chǎn)工藝和優(yōu)質(zhì)材料,確保產(chǎn)品的性能在長(zhǎng)時(shí)候內(nèi)保持穩(wěn)定。
電磁流量計(jì)傳統(tǒng)的定期維護(hù)檢查是將流量傳感器卸下管線(xiàn)清掃和檢查,然后實(shí)施流量校準(zhǔn)。為減少流量傳感器從管道上卸裝損傷襯里,先在管線(xiàn)上測(cè)量絕緣電阻等推斷有無(wú)異?,F(xiàn)象,再?zèng)Q定下一步是否卸下管線(xiàn)檢查或?qū)嵙髁髁啃?zhǔn)。一般有條件的(真正貫徹ISO9001質(zhì)量管理體系)企業(yè)大致檢查方式為:
(1)1/3只作在線(xiàn)檢查;
(2)1/3卸下管線(xiàn)做接液部位清掃后檢查;
(3)1/3離線(xiàn)作流量校準(zhǔn)。
檢查內(nèi)容:
檢查電磁流量計(jì),除零點(diǎn)檢查外,還將流量傳感器、轉(zhuǎn)換器和連接電纜分開(kāi)進(jìn)行。
1、整機(jī)零點(diǎn)檢查
整機(jī)零點(diǎn)檢查的技術(shù)要求是:流量傳感器測(cè)量管充滿(mǎn)液體且無(wú)流動(dòng),這在許多企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不具備條件而放棄整機(jī)的零點(diǎn)檢查和調(diào)整,但可轉(zhuǎn)而對(duì)轉(zhuǎn)換器作單獨(dú)的零點(diǎn)檢查和調(diào)整。從技術(shù)上講,這必須在傳感器檢查完畢后且保證傳感器勵(lì)磁回路和信號(hào)回路的絕緣電阻正常(均包含電纜)的前提下才有實(shí)際意義,否則整機(jī)就不能正常運(yùn)行。通常轉(zhuǎn)換器單獨(dú)零點(diǎn)為負(fù)值,數(shù)值也很??;如果其絕對(duì)值大于滿(mǎn)量程的5%就需要先做檢查,待確認(rèn)原因后再作調(diào)整。通常情況下電磁流量計(jì)整機(jī)的零點(diǎn)和轉(zhuǎn)換器單獨(dú)的零點(diǎn)差異值小于1%。大于5%的零點(diǎn)差異值有許多情況是用戶(hù)在管道閥門(mén)關(guān)閉不良情況下進(jìn)行不正確調(diào)零操作所致。
2、連接電纜檢查
該項(xiàng)檢查內(nèi)容是檢查信號(hào)線(xiàn)與勵(lì)磁線(xiàn)各芯導(dǎo)通和絕緣電阻,檢查各屏蔽層接地是否完好。3、轉(zhuǎn)換器檢查
該項(xiàng)檢查內(nèi)容是用通用儀表以及流量計(jì)型號(hào)相匹配的模擬信號(hào)器代替?zhèn)鞲衅魈峁┝髁啃盘?hào)進(jìn)行調(diào)零和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)包括零點(diǎn)檢查和調(diào)整、設(shè)定值檢查、勵(lì)磁電流測(cè)量、電流/頻率輸出檢查等。需要注意的是:檢查項(xiàng)目要與上一次檢查值(或出廠值)進(jìn)行比較,分析其是否有變化或變化是否符合原計(jì)量要求。
4、流量傳感器檢查
該項(xiàng)檢查內(nèi)容是:通過(guò)對(duì)勵(lì)磁線(xiàn)圈的檢查和檢查轉(zhuǎn)換器所測(cè)得的勵(lì)磁電流以間接評(píng)價(jià)磁場(chǎng)強(qiáng)度是否變化;測(cè)量電極接液電阻以評(píng)估電極表面受污穢和襯里附著層狀況;檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度以評(píng)估是否會(huì)引入干擾。對(duì)能停止介質(zhì)流動(dòng)條件的管線(xiàn)則可觀察和測(cè)量電極和襯里附著層厚度,以估算清洗附著層前后因流動(dòng)面積變化引入的流量值變化。
(1)測(cè)量勵(lì)磁線(xiàn)圈銅電阻
用高精確度數(shù)字萬(wàn)用表或惠斯登電橋測(cè)量線(xiàn)圈電阻,必要時(shí)作溫度系數(shù)修正后與儀表檔案值比較。確認(rèn)線(xiàn)圈是否導(dǎo)通良好和無(wú)匝間短路現(xiàn)象。
(2)檢查勵(lì)磁線(xiàn)圈絕緣電阻
勵(lì)磁線(xiàn)圈及其接線(xiàn)端子受潮后勵(lì)磁回路對(duì)地絕緣下降,很可能把勵(lì)磁信號(hào)引入流量信號(hào)傳輸電路,使電極加上一個(gè)較大的絕緣電阻和信號(hào)電阻對(duì)勵(lì)磁電壓的分壓,形成較大的共模干擾信號(hào)。當(dāng)這一干擾信號(hào)超過(guò)轉(zhuǎn)換器前置放大器的抑止能力,就會(huì)使轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)漂移。絕緣電阻下降不十分嚴(yán)重時(shí),這一現(xiàn)象在儀表運(yùn)行時(shí)還不易察覺(jué)。除IP68無(wú)接線(xiàn)端子盒外,實(shí)踐中由于疏忽,接線(xiàn)端子盒未密封進(jìn)入潮氣,端子絕緣電阻下降到5~6MΩ以下時(shí)易造成故障。吹干端子,通常故障就可消除。
(3)檢查電極接液電阻
流量傳感器的電極接液電阻應(yīng)在新裝儀表調(diào)試好后立即測(cè)量,并記錄在案。以后每維護(hù)一次測(cè)量一次,分析比較這些數(shù)據(jù)有助于判斷儀表故障原因。
電極與液體接觸電阻值取決于接觸表面的被測(cè)液體電導(dǎo)率。不同介質(zhì)所測(cè)電阻值有明顯區(qū)別。電極接液電阻可用指針式萬(wàn)用表在測(cè)量管充滿(mǎn)液體時(shí)分別測(cè)量每個(gè)電極端子與地間的電阻。經(jīng)驗(yàn)表明分別測(cè)量?jī)呻姌O的接觸電阻值之差應(yīng)小于10%~20%,否則表明有故障。
測(cè)出的電極接液電阻與原測(cè)量值比較若有差異,原因?yàn)椋篴、兩電極絕緣性附著層覆蓋不一致或某一電極信號(hào)回路絕緣電阻下降;b、電阻值增加則是電極表面被絕緣層覆蓋;c、電阻值減少則是電極附近襯里表面附著導(dǎo)電沉積層或電極裝配(如絕緣套圈)絕緣下降。有時(shí)雖未形成故障,但應(yīng)作為故障前兆而采取相應(yīng)措施。
(4)測(cè)量電極/液體間極化電壓
測(cè)量此電壓將有助于判斷電極是否被污穢或覆蓋,由此可能形成零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障。
(5)檢查信號(hào)電路絕緣和勵(lì)磁電路/信號(hào)電路之間絕緣
該項(xiàng)檢查目的是評(píng)估是否因絕緣下降而引入干擾。檢查信號(hào)電路時(shí),信號(hào)線(xiàn)要臨時(shí)與電極脫開(kāi)。引起絕緣下降原因有接線(xiàn)盒未密封進(jìn)入潮氣、防護(hù)型傳感器的電纜割斷再接續(xù)時(shí)未做好防潮處理等。
(6)檢查電極絕緣電阻和襯里狀況
該項(xiàng)檢查對(duì)小口徑儀表要從管線(xiàn)卸下,對(duì)大口徑儀表則可放空積液后從入孔進(jìn)入管道觀察:擦干襯里內(nèi)表面用兆歐表分別測(cè)試兩電極對(duì)地絕緣電阻;若襯里有附著層則須清除并按積層厚度確定清洗周期;若附著層不厚且電導(dǎo)率與液體相同則可忽略不計(jì)面積變化附加誤差;若附著層電導(dǎo)率小于液體將產(chǎn)生正向附加誤差,反之則產(chǎn)生負(fù)向附加誤差。電極絕緣電阻一般要求大于100MΩ,絕緣下降多因電極、襯套等受外界浸水受潮所致(用熱吹風(fēng)排除潮氣即可);若絕緣破壞(如腐蝕液從密封處侵入)則須調(diào)換傳感器或返回廠家修理。