電磁流量計(jì)以無(wú)壓損、高精度、價(jià)格適中等優(yōu)勢(shì),廣受石化、化工等行業(yè)企業(yè)的青睞,在流量計(jì)量中擔(dān)任著重要的角色。然而在實(shí)際應(yīng)用中,受操作不當(dāng)、設(shè)備選擇不合理、安裝不科學(xué)的情況,測(cè)量誤差就很難避免,給使用者造成麻煩。因此,廣大儀表人應(yīng)當(dāng)重視各種造成電磁流量計(jì)誤差的因素。
總的來(lái)說(shuō),造成電磁流量計(jì)誤差的主要影響因素可以分為三類:選型不當(dāng),待測(cè)液影響和干擾。
選型不當(dāng)
1.待測(cè)液體流速
電磁流量計(jì)可測(cè)的流速范圍一般為0.5~10m/s,經(jīng)濟(jì)流速范圍為1.5~3m/s。實(shí)際使用時(shí)要根據(jù)待測(cè)流量大小及電磁流量計(jì)可測(cè)流速范圍來(lái)確定測(cè)量管內(nèi)徑。
2.電極及襯里材料選擇
電極及襯里材料直接與待測(cè)液體接觸,應(yīng)根據(jù)待測(cè)液體的特性(如腐蝕性、磨蝕性等)及工作溫度選擇電極及襯里材料,如選擇不當(dāng),則會(huì)造成附著速度快、腐蝕、結(jié)垢、磨損、襯里變形等問(wèn)題,進(jìn)而產(chǎn)生測(cè)量誤差。
3.電磁穩(wěn)定
電磁流量計(jì)的勵(lì)磁方式有直流勵(lì)磁、交流正弦波勵(lì)磁和雙頻矩形波勵(lì)磁等,直流勵(lì)磁容易產(chǎn)生電極極化和直流干擾問(wèn)題,交流正弦勵(lì)磁容易引起零點(diǎn)變動(dòng),而雙頻矩形波勵(lì)磁既有低頻矩形波勵(lì)磁優(yōu)良的零點(diǎn)穩(wěn)定性,又有高頻矩形波勵(lì)磁對(duì)流體噪聲較強(qiáng)的抑制能力,是一種較理想的勵(lì)磁方式。實(shí)際應(yīng)用時(shí),應(yīng)盡量保證電源電壓和頻率的穩(wěn)定,以確保磁場(chǎng)強(qiáng)度恒定,減小由于磁場(chǎng)強(qiáng)度變化引起的測(cè)量誤差。
4.混合相流體測(cè)量
用電磁流量計(jì)測(cè)量液固混合相流體(如含泥沙的水)的流量時(shí),如果選用由單相液體校準(zhǔn)的電磁流量計(jì),則會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,此時(shí)應(yīng)選擇不會(huì)引起液固相分離的直管段處安裝傳感器。
干擾影響
1.空間電磁干擾
轉(zhuǎn)換器與傳感器問(wèn)的電纜線較長(zhǎng),在較強(qiáng)電磁環(huán)境下,很易受到干擾,從而引發(fā)儀器測(cè)量值出現(xiàn)非線情況,很難正常顯示。針對(duì)這種情況,首先,引入屏蔽措施,可在接地鋼管內(nèi)進(jìn)行電纜的單獨(dú)引入,并使用達(dá)標(biāo)的屏蔽電纜;其次,合理縮短電纜長(zhǎng)度;再次,與強(qiáng)磁場(chǎng)保持較遠(yuǎn)距離。
2.連接電纜問(wèn)題
電磁流量應(yīng)用的實(shí)質(zhì)是借助特定的電纜,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器與傳感器的連接,形成完整的系統(tǒng),因此導(dǎo)體的橫截面積、電容、電纜場(chǎng)地等都會(huì)產(chǎn)生不良影響。首先,要保證電纜型號(hào)滿足要求,實(shí)現(xiàn)末端的有效連接,防止出現(xiàn)中間接頭現(xiàn)象;其次,控制長(zhǎng)度范圍,通常越短越好
3.接地問(wèn)題
因傳感器的輸出信號(hào)很小,通常只要幾毫伏,為了提高抗干擾能力,傳感器的零電位必須單獨(dú)可靠接地,且傳感器輸出信號(hào)接地點(diǎn)應(yīng)與被測(cè)流體電氣連接。傳感器的接地電阻應(yīng)小于10Ω,在連接傳感器的管道內(nèi)涂有絕緣層或采用非金屬管道時(shí),傳感器兩側(cè)應(yīng)安裝接地環(huán),并可靠接地,以使流體接地,流體電位與地電位相同。
4.電極和電磁線圈對(duì)稱點(diǎn)安裝點(diǎn)振動(dòng)
電磁流量計(jì)的勵(lì)磁線圈和電極需保證對(duì)稱,一旦不對(duì)稱,生產(chǎn)過(guò)程中偏差就會(huì)引發(fā),測(cè)量結(jié)果很難保證準(zhǔn)確。另外,安裝地點(diǎn)需達(dá)到較高的防振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),否則無(wú)法保證測(cè)量數(shù)值的精準(zhǔn)度,甚至誘發(fā)儀表的不正常工作。
待測(cè)液體影響
1.待測(cè)液體電導(dǎo)率劇烈變化
待測(cè)液體電導(dǎo)率較大時(shí),會(huì)引發(fā)顯示數(shù)值的較大波動(dòng),若問(wèn)題十分嚴(yán)重,則控制系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)正常的運(yùn)作;而待測(cè)液體電導(dǎo)率過(guò)低時(shí),電極很難實(shí)現(xiàn)正常輸出,如果操作中待測(cè)液體電導(dǎo)率處于下限值以下范圍,那么電磁流量計(jì)就很難正常發(fā)揮作用。針對(duì)這些情況,首先,要立足實(shí)際需求,結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求,進(jìn)行電磁流量計(jì)類型的選擇;其次,安裝反應(yīng)器或直管段,以保障物料的充分混合,推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的順利實(shí)現(xiàn);再次,重新進(jìn)行流量計(jì)類型的甄選。
2.待測(cè)液體氣泡或非滿管
對(duì)于氣泡,主要來(lái)源于液體中溶解的氣體發(fā)展為游離狀態(tài)的氣泡和外界吸入的氣泡。包含大量氣泡體積的流量,會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。若氣泡直徑過(guò)大,甚至超過(guò)電極直徑的數(shù)值,則測(cè)量顯示過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài),波動(dòng)無(wú)法避免。針對(duì)這種情況,首先,可將集氣器安裝在電磁流量計(jì)上,同時(shí)按照周期進(jìn)行排氣操作;其次,合理更換安裝位置;再次,將垂直管道安裝在電磁流量計(jì)上,保障自下而上的方向;第四,安裝傳感器時(shí),避免與排放口距離過(guò)近;第五,將傳感器安裝在控制閥位置,處于其上游位置,或泵的下游。
3.待測(cè)液體電導(dǎo)率太低
被測(cè)液體電導(dǎo)率降低,會(huì)增加電極的輸出阻抗,并由轉(zhuǎn)換器輸入阻抗引起負(fù)載效應(yīng)而產(chǎn)生測(cè)量誤差,如果實(shí)際電導(dǎo)率低于下限值,則儀器不能正常工作,示值會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。對(duì)策:選用其它滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計(jì),如電容式電磁流量計(jì);選用其它原理流量計(jì),如孔板等。
4.測(cè)量液體呈現(xiàn)不對(duì)稱狀態(tài)
測(cè)量中,待測(cè)液體存在非對(duì)稱情況,主要存在兩種流動(dòng)組合:一種為單一的漩渦流;另一種是沿管線軸線的直線流,液體的體積流量為管道截面的積分。針對(duì)上游直管段不足的情況,可采用流量調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)整;其次,保證上下游合理范圍內(nèi)管道內(nèi)徑與流量計(jì)內(nèi)徑具有相同的數(shù)值;再次,為上游留夠充足的直管段。
5.測(cè)量管內(nèi)存在著層
電磁流量計(jì)常用于測(cè)量非清潔流體。非清潔流體內(nèi)部含有一些沉淀物等物質(zhì),使得電磁流量計(jì)電極表面或管道內(nèi)受到污染,造成測(cè)量結(jié)果誤差現(xiàn)象。針對(duì)這種情況,首先,定期清洗電磁流量計(jì);其次,合理提升流速,將其控制在4m/s狀態(tài);再次,應(yīng)用聚四氯乙烯等材料的襯里。
關(guān)于電磁流量計(jì),大家應(yīng)該都不陌生,但是看起來(lái)挺簡(jiǎn)單的東西,一個(gè)頭一個(gè)圈,其實(shí)里面有很多的奧秘所在,也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題!以上內(nèi)容就是結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例來(lái)分析遇到問(wèn)題時(shí)的處理方式。
電磁流量計(jì)測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。流量計(jì)的測(cè)量管是一內(nèi)襯絕緣材料非導(dǎo)磁合金短管。
兩只電極沿管徑方向穿通壁固定在測(cè)量管上。其電極頭與襯里內(nèi)表面基本齊平。
勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勱磁時(shí),將在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。
此時(shí),如果具有一定電導(dǎo)率的液體流經(jīng)測(cè)量管,將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)E。
電動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B,測(cè)量管內(nèi)徑d與平均流速V 的乘積。電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器。
轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后,可顯示流體流量,并能輸出脈沖,摸擬電流等信號(hào),用于流量的控制和調(diào)節(jié)。
特點(diǎn):
1.儀表結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠,無(wú)可動(dòng)部件,工作壽命長(zhǎng)。
2.無(wú)截流阻流部件,不存在壓力損失和流體堵塞現(xiàn)象。
3.無(wú)機(jī)械慣性,響應(yīng)快速,穩(wěn)定性好,可應(yīng)用于自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)節(jié)和程控系統(tǒng)。
4.具有管道式、插入式便于安裝。
5.具備一體型和分體型便于選擇。
6.測(cè)量精度不受被測(cè)介質(zhì)的種類及其溫度、粘度、密度、壓力等物理量參數(shù)的影響。
7.采用聚四氟乙烯或橡膠材質(zhì)襯里和Hc、Hb、316L、Ti等電極材料的不同組合可適應(yīng)不同介質(zhì)的需要。
8.采用EEPROM存貯器,測(cè)量運(yùn)算數(shù)據(jù)存貯保護(hù)安全可靠。
9.多種信號(hào)傳輸方式和電源供電方式。
10.高清晰度LCD背光顯示。
電磁流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,如測(cè)量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液、鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制、長(zhǎng)距離管道煤的水力輸送的流量測(cè)量和控制等。
電磁流量計(jì)傳感器檢查
測(cè)試設(shè)備:500MΩ絕緣電阻測(cè)試儀一臺(tái),萬(wàn)用表一只。
測(cè)試步驟:
(1)在襯里干燥情況下,用MΩ表測(cè)A-C、B-C之間的絕緣電阻(應(yīng)大于200MΩ)。再用萬(wàn)用表測(cè)量端子A、B與測(cè)量管內(nèi)二只電極的電阻(應(yīng)呈短路連通狀態(tài))。若絕緣電阻很小,說(shuō)明電極滲漏,應(yīng)將整套流量計(jì)返廠維修。若絕緣有所下降但仍有50MΩ以上且步驟(1)的檢查結(jié)果正常,則可能是測(cè)量管外壁受潮,可用熱風(fēng)機(jī)對(duì)外殼內(nèi)部進(jìn)行烘干。
(2)在管道充滿介質(zhì)的情況下,用萬(wàn)用表測(cè)量接線端子A、B與C之間的電阻值,A-C、B-C之間的阻值應(yīng)大至相等。若差異在1倍以上,可能是電極出現(xiàn)滲漏、測(cè)量管外壁或接線盒內(nèi)有冷凝水吸附。
(3)用萬(wàn)用表測(cè)量X、Y之間的電阻,若超過(guò)200Ω,則勵(lì)磁線圈及其引出線可能開(kāi)路或接觸不良。拆下端子板檢查。
(4)如判定傳感器有故障,請(qǐng)與電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家聯(lián)系,一般現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法解決,需到廠家維修。
(5)檢查X、Y與C之間的絕緣電阻,應(yīng)在200MΩ以上,若有所下降,用熱風(fēng)對(duì)外殼內(nèi)部進(jìn)行烘干處理。實(shí)際運(yùn)行時(shí),線圈絕緣性下降將導(dǎo)致測(cè)量誤差增大、儀表輸出信號(hào)不穩(wěn)定。