電磁流量計(jì)使用中的出現(xiàn)故障與元器件損壞引起的故障和選用不當(dāng)、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成和顯示波動(dòng)、精度下降甚至儀表?yè)p壞等有一定的關(guān)聯(lián)。
如調(diào)試期間出現(xiàn)故障我們?cè)撊绾谓鉀Q?
調(diào)試期間故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段,一經(jīng)排除,在以后相同條件下不會(huì)再出現(xiàn)。電磁流量計(jì)常見的調(diào)試期故障通常由安裝不妥、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起。
1、安裝方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的如
(1)將傳感器安裝在易積聚氣體的管系最高點(diǎn);
(2)安裝在自上而下的垂直管上,可能出現(xiàn)排空;
(3)傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測(cè)量管內(nèi)非滿管。
2、流體方面
a.被測(cè)液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀表輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng),若氣泡大到足以遮蓋整個(gè)電極表面時(shí),隨著氣泡流過電極會(huì)使電極回路瞬間斷路而使輸出信號(hào)出現(xiàn)更大的波動(dòng)。
b.低頻方波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過多漿液時(shí),也將產(chǎn)生漿液噪聲,使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。
c.測(cè)量混合介質(zhì)時(shí),如果在混合未均勻前就進(jìn)入流量傳感進(jìn)行測(cè)量,也將使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。
d.電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng),也將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量。應(yīng)根據(jù)儀表選用或有關(guān)手冊(cè)正確選配電極材料。
3、環(huán)境方面
通常主要是管道雜散電流干擾,空間強(qiáng)電磁波干擾,大型電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿意結(jié)果,但如遇到強(qiáng)大的雜散電流(如電解車間管道,有時(shí)在兩電極上感應(yīng)的交流電勢(shì)峰值Vpp可高達(dá)1V),尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等??臻g電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
電磁流量計(jì)(EletromagneticFlowmeters,簡(jiǎn)稱EMF)是20世紀(jì)50~60年代隨著電子技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的新型流量測(cè)量?jī)x表。
電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的,用來測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。
由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),電磁流量計(jì)目前已廣泛地被應(yīng)用于工業(yè)過程中各種導(dǎo)電液體的流量測(cè)量;
如各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì);電磁流量計(jì)各種漿液流量測(cè)量,形成了獨(dú)特的應(yīng)用領(lǐng)域。
在結(jié)構(gòu)上,電磁流量計(jì)由電磁流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成。
傳感器安裝在工業(yè)過程管道上,它的作用是將流進(jìn)管道內(nèi)的液體體積流量值線性地變換成感生電勢(shì)信號(hào),并通過傳輸線將此信號(hào)送到轉(zhuǎn)換器。
轉(zhuǎn)換器安裝在離傳感器不太遠(yuǎn)的地方,它將傳感器送來的流量信號(hào)進(jìn)行放大,并轉(zhuǎn)換成流量信號(hào)成正比的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出,以進(jìn)行顯示,累積和調(diào)節(jié)控制。
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流動(dòng)時(shí),導(dǎo)電流體就切割磁力線。
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(圖3—17)則可以證明,只要管道內(nèi)流速分布為軸對(duì)稱分布,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=πDUˉ=(3-37)
由上式可見,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)無關(guān)。這就是電磁流量計(jì)的測(cè)量原理。
需要說明的是,要使式(3—37)嚴(yán)格成立,必須使測(cè)量條件滿足下列假定:
①磁場(chǎng)是均勻分布的恒定磁場(chǎng);
②被測(cè)流體的流速軸對(duì)稱分布;
③被測(cè)液體是非磁性的;
④被測(cè)液體的電導(dǎo)率均勻且各向同性。
為了能保證電磁流量計(jì)能夠精準(zhǔn)穩(wěn)定的工作,安裝時(shí)就一定要按照說明書規(guī)定的流程來進(jìn)行,并且在安裝的過程中,還需要注意以下17個(gè)要點(diǎn)。
1、電磁流量計(jì)采用法蘭連接,其在管道連接,密封墊圈內(nèi)徑應(yīng)略大于管道內(nèi)徑,保證管路流體穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)。
2、應(yīng)避開陽(yáng)光直射或周圍溫度過高的地方,防止勵(lì)磁線圈因環(huán)境溫度過高,出現(xiàn)不允許的溫升導(dǎo)致絕緣性能破壞。
3、電磁流量計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)備如大電機(jī)、大變壓器和電焊機(jī)。
4、盡量遠(yuǎn)離有氨氣、酸霧腐蝕性空氣的場(chǎng)所。如果現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件不能滿足,用戶在定貨時(shí)可以提出,本公司將設(shè)法給予解決。
5、安裝電磁流量計(jì)的管道段,不要有較大的漏電流,而且附近應(yīng)有良好的接地。
6、流體流動(dòng)方向應(yīng)與流量計(jì)標(biāo)志一致。
7、安裝的管道,要保證測(cè)量管道內(nèi)始終充滿被測(cè)介質(zhì),防止空管。
8、電磁流量計(jì)不要安裝在有負(fù)壓的管道段,以防止襯里材料脫落。
9、電磁流量計(jì)上游側(cè)應(yīng)有不少于5D倍管道直徑的直管段。
10、下游側(cè)應(yīng)有不少于3倍管道內(nèi)徑的直管段。
11、如果上游有非全開的閘閥或調(diào)節(jié)閥,則流量計(jì)上游直管段的長(zhǎng)度應(yīng)增加到10倍管道內(nèi)徑的距離。
12、流量計(jì)通常應(yīng)安裝在水平位置上,兩電極的連線應(yīng)處于同一水平面上。
13、為防止出現(xiàn)負(fù)壓,流量計(jì)標(biāo)高應(yīng)略低于管道的標(biāo)高,或在流量計(jì)下游側(cè)保證有一定的水頭壓力。
14、電磁流量計(jì)測(cè)量?jī)?nèi)徑應(yīng)與管道內(nèi)徑一致,如果內(nèi)徑不可能一致,管道內(nèi)徑應(yīng)大于流量計(jì)內(nèi)徑,并在它們之間加裝圓錐角不大于15的漸縮管或擴(kuò)管。
15、當(dāng)電磁流量計(jì)為傾斜或垂直安裝,流向應(yīng)自上而下。
16、對(duì)工藝上不允許流量中斷的管道,在安裝流量計(jì)時(shí)應(yīng)加設(shè)旁路通管和清洗,這種裝置在流量計(jì)退出使用的情況下,保證設(shè)備系統(tǒng)連續(xù)工作。
17、電磁流量計(jì)禁止用管棒或繩索穿過測(cè)量管進(jìn)行搬運(yùn)、吊裝,以免損壞襯里。