電磁流量計(jì)使用中的常見(jiàn)故障,有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障;
有的是由于選用不當(dāng)、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成的故障,如顯示波動(dòng)、精度下降甚至儀表?yè)p壞等。
它一般可以分為兩種類型:
安裝調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的故障(調(diào)試期故障)和正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障(運(yùn)行期故障)。
(1)調(diào)試期故障調(diào)試期待故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段,一經(jīng)排除,在以后相同條件下一般不會(huì)再出現(xiàn)。
常見(jiàn)的調(diào)試期故障一般由安裝不妥、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(jiàn)的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系最高點(diǎn);
或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現(xiàn)排空;或傳感器后無(wú)背壓,流體直接排入大氣而形成測(cè)量管內(nèi)非滿管。
2)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。
空間電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
3)流體方面被測(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(guò)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)。
低頻方波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過(guò)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)。
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)。
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。
(2)運(yùn)行期故障運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障;
常見(jiàn)的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。
1)傳感器內(nèi)壁附著層由于電磁流量計(jì)常用來(lái)測(cè)量臟污流體,運(yùn)行一段時(shí)間后,常會(huì)在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。
若附著物為絕緣層,則電極回路將出現(xiàn)斷路,儀表不能正常工作;若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率,則電極回路將出現(xiàn)短路,儀表也不能正常工作。
所以,應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。
2)雷電打擊雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流,使儀表?yè)p壞。
它主要通過(guò)電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等途徑引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。
3)環(huán)境條件變化在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好(例如沒(méi)有干擾源),流量計(jì)工作正常,此時(shí)往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。
在這種情況下,一旦環(huán)境條件變化,運(yùn)行期間出現(xiàn)新的干擾源(如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊,附近安裝上大型變壓器等);
就會(huì)干擾儀表的正常工作,流量計(jì)的輸出輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。
電磁流量計(jì)流體噪聲的產(chǎn)生原因有下面幾種情況
1、不銹鋼電極的耐腐蝕是紅外碳硫儀在其表面具有一個(gè)極薄的鈍化層,使得電化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。流體中的固體物撞擊電極,使得電極表面鈍化層被破壞,失掉電化學(xué)平衡。而金屬材料與流體介質(zhì)接觸具有重新恢復(fù)生成表面鈍化層保持電化學(xué)平衡的能力。在達(dá)到電化學(xué)平衡期間,金屬和流體中的游離離子在信號(hào)電場(chǎng)作用下不斷進(jìn)行著電化學(xué)反應(yīng)。固體顆粒撞擊電極,不斷破壞保護(hù)的鈍化層;電化學(xué)反應(yīng)又反復(fù)生成鈍化層,于是形成了電極間的電位不斷大幅度地變化,這種變化的電位造成流量信號(hào)中的流體噪聲。這種情況也即電磁流量計(jì)中通常講的漿液噪聲。理論和實(shí)踐表明,影響電化學(xué)反應(yīng)信號(hào)電場(chǎng)變化的頻率升高,可使流體噪聲幅度迅速下降,這就是高頻勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁可以解決漿液測(cè)量的原因。
2、流體摩擦襯里和電極紅外碳硫儀,流體中發(fā)生的正、負(fù)離子從電解質(zhì)流體中分離。襯里和電極表面越粗糙,游離的離子濃度就越高。受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成噪聲電壓,這種噪聲被稱為流動(dòng)噪聲。流動(dòng)噪聲在低電導(dǎo)率測(cè)量時(shí)表現(xiàn)比較突出。流動(dòng)噪聲與外電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān),高流速時(shí)感應(yīng)信號(hào)越大,噪聲幅度也越大,輸出就會(huì)很不穩(wěn)定。
3、流體電導(dǎo)率和pH值的急劇變化也會(huì)形成流動(dòng)噪聲,流量計(jì)上游加藥表現(xiàn)的測(cè)量不穩(wěn)定就是典型例子。原因是不同介質(zhì)在不均勻混合時(shí),流體中容易分離出正、負(fù)離子,受電極信號(hào)電場(chǎng)的作用,一部分離子會(huì)向電極移動(dòng),形成了流動(dòng)噪聲電壓,造成輸出的不穩(wěn)定。
4、由于高流速流動(dòng)流體靠近襯里和電極部位的層流邊界層厚度變得很薄,襯里和電極的粗糙度高度突破了流速層流邊界層的厚度,流體撞擊這部分粗糙度高度,發(fā)生流速發(fā)散和突變。有一部分與測(cè)量管中心軸方向相同(或相反)的流速分量,受信號(hào)權(quán)重函數(shù)的作用,對(duì)電極信號(hào)產(chǎn)生了很大影響,形成了大的正誤差,這也就是高端流速噪聲污水流量計(jì)。
分體式電磁流量計(jì)是一種常用的流量測(cè)量?jī)x器,主要用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量,被廣泛用于多個(gè)領(lǐng)域中。
分體式電磁流量計(jì)的應(yīng)用:
分體式電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律,分體式電磁流量計(jì)由傳感器和轉(zhuǎn)換器組成,傳感器安裝在測(cè)量管道上,轉(zhuǎn)換器被安裝在離傳感器30米內(nèi)或100米內(nèi)的場(chǎng)合,兩者間由屏蔽信號(hào)電纜連接。傳感器主要組成部分是:測(cè)量管、電極、勵(lì)磁線圈、鐵芯與磁軛殼體。分體式電磁流量計(jì)主要用于測(cè)量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。如水、污水、泥漿、紙漿、各種酸、堿、鹽溶液、食品漿液等,廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、紡織、食品、制藥、造紙等行業(yè)以及環(huán)保、市政管理,水利建設(shè)等領(lǐng)域測(cè)量高溫,高濕,不便觀察的環(huán)境。
分體式電磁流量計(jì)的裝置方位應(yīng)遠(yuǎn)離能導(dǎo)致管道機(jī)械振動(dòng)的攪擾源,如技術(shù)管線上的泵等,若是分體式電磁流量計(jì)在同一管線上串聯(lián)運(yùn)用,應(yīng)格外避免因?yàn)楣舱穸l(fā)生的相互影響,分體式電磁流量計(jì)的間隔至少大于分體式電磁流量計(jì)外形尺寸寬度的三倍。若是裝置在膨脹節(jié)鄰近,因?yàn)楣艿缽椥詴?huì)形成橫向應(yīng)力,使得分體式電磁流量計(jì)零點(diǎn)發(fā)生改變,影響丈量準(zhǔn)確度。分體式電磁流量計(jì)的裝置方位應(yīng)注重技術(shù)管線因?yàn)闇囟雀淖儗?dǎo)致的彈性和變形,格外不能裝置在技術(shù)管線的膨脹節(jié)鄰近。
分體式電磁流量計(jì)的裝置方位應(yīng)遠(yuǎn)離工業(yè)電磁攪擾源,如大功率電動(dòng)機(jī)、變壓器等,不然分體式電磁流量計(jì)中丈量管的自諧振動(dòng)會(huì)遭到攪擾,分體式電磁流量計(jì)檢測(cè)出來(lái)的弱小信號(hào)有能夠被淹沒(méi)在電磁攪擾的噪聲中。分體式電磁流量計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離變壓器、電動(dòng)機(jī)至少5米以上間隔。分體式電磁流量計(jì)的裝置方位應(yīng)使管道內(nèi)流體一直確保充溢分體式電磁流量計(jì)丈量管,且有必定憋壓,這就需求裝置方位應(yīng)在管道的低端。