安裝環(huán)境引起電磁流量計(jì)故障的原因解析
環(huán)境類
源自環(huán)境方面引起的電磁流量計(jì)故障主要有以下幾種。
1．強(qiáng)磁場(chǎng)
因安裝時(shí)一般都注意到要遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)。
2．強(qiáng)電磁波
電磁流量計(jì)應(yīng)符合電磁兼容性要求，在規(guī)定輻射電磁場(chǎng)環(huán)境下正常工作，不會(huì)在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。
案例1：裝用多臺(tái)電磁流量計(jì)，其中一臺(tái)輸出大幅度波動(dòng)?，F(xiàn)場(chǎng)檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和轉(zhuǎn)換器相距50m，用置于鐵導(dǎo)管內(nèi)的屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測(cè)得共模干擾信號(hào)高達(dá)1.7V。先采取將流量傳感器電氣絕緣的措施，共模信號(hào)降低0.6V，但輸出波動(dòng)無(wú)明顯改善。
再次與用戶分析現(xiàn)象環(huán)境條件，得悉在流量計(jì)非常鄰近的地方有強(qiáng)無(wú)線電發(fā)射臺(tái)。為證實(shí)故障原因是否來(lái)自該干擾源，臨時(shí)將轉(zhuǎn)換器移至流量傳感器相距3m的地方，復(fù)測(cè)共模干擾信號(hào)小于0.1mV，雖然還感到偏大，但儀表運(yùn)行已趨于正常。故障原因是即使多層屏蔽信號(hào)線，電磁波還是被引入到儀表。
本實(shí)例揭示當(dāng)分離型電磁流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)有較大共模干擾時(shí)，作故障原因分析時(shí)就應(yīng)考慮強(qiáng)無(wú)線電波是否成為干擾源的可能性。本實(shí)例屬調(diào)試期罕見故障。
3．管道雜散電流
電磁流量計(jì)妥善接地后，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時(shí)候按規(guī)定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地，卻還會(huì)受雜散電流影響，尚需采取其他措施。
案例2：
用DN80mm電磁流量檢測(cè)堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環(huán)，并用導(dǎo)線跨接和妥善接地，然而儀表還是不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點(diǎn)，才隔離了雜散電流影響。
儀表投入正常運(yùn)行一段時(shí)期后，又出現(xiàn)輸出信號(hào)晃動(dòng)現(xiàn)象，排除了流動(dòng)波動(dòng)的可能性，儀表本身完好，初步判斷為儀表運(yùn)行異常。觀察數(shù)天發(fā)現(xiàn)，中午午餐休息期和晚班運(yùn)行正常，而日班卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。據(jù)此線索追蹤溯源，找到故障源頭是離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的同一管系上進(jìn)行電焊所致。
案例3：電磁流量傳感器與連接管道絕緣，可消除大雜散電流影響。
安裝兩臺(tái)DN900MT900型電磁流量計(jì)，一臺(tái)運(yùn)行正常，另一臺(tái)在1～2h周期內(nèi)出現(xiàn)有高達(dá)50％FS波動(dòng)。用戶認(rèn)為兩臺(tái)儀表使用條件相仿，故障是由儀表方面原因引起的?？辈楝F(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境，上下游緊接流量傳感器的是兩段長(zhǎng)0.5m有良好接地的無(wú)襯里短鋼管，然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求，同時(shí)，排除了管網(wǎng)流動(dòng)脈動(dòng)可能性。
轉(zhuǎn)換器與傳感器相距約10m。有一數(shù)百千伏安的三相變壓器裝在附近，分別離轉(zhuǎn)換器和傳感器約2m和8m。
分析故障原因有以下兩種可能：
（1）大功率變壓器產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾；
（2）管道上雜散電流干擾。要證明是否是變壓器磁場(chǎng)干擾影響，因要關(guān)閉變壓器涉及面廣，安排為第二步檢查，首先檢查是否是管道雜散電流干擾。不加勵(lì)磁電流用示波器測(cè)量?jī)蓸O間電勢(shì)，其值應(yīng)為零。然而實(shí)際測(cè)得峰值Vpp高達(dá)1V的波形畸變交流電勢(shì)。初步判斷即使良好接地，儀表還會(huì)受到管道雜散電流干擾影響。
采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運(yùn)行，輸出顯示即呈穩(wěn)定正常，也排除了電力變壓器磁場(chǎng)干擾對(duì)流量測(cè)量的影響。同時(shí)測(cè)得干擾電流有60mA AC，電流方向來(lái)自流量傳感器上游。
這一措施也適用于有陰極保護(hù)電流的管道，作為試排除管道電流干擾影響的方法。
4．地電位變化
地電位變化會(huì)影響流量測(cè)量，例如其他設(shè)備接地線上產(chǎn)生電壓降，可使電磁流量計(jì)地電位變化，若形成較大共模干擾時(shí)，可會(huì)影響測(cè)量。
5．潮氣浸入
電磁流量計(jì)應(yīng)用于給排水工業(yè)常將流量傳感器在低于地平線的儀表井中，因而時(shí)常會(huì)浸在未及時(shí)排放的雨水中，甚至長(zhǎng)期浸泡在水中。即使是外殼保護(hù)等級(jí)為IP67（塵密短時(shí)浸水級(jí)）或IP68（塵密連續(xù)浸水級(jí)），也會(huì)因接線端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封，漏裝套圈，或套圈與電纜外徑未匹配，經(jīng)常發(fā)生這類事故。
地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也會(huì)受汽溫變化的呼吸作用吸入潮氣，凝結(jié)成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封圈或未緊壓密封，電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類實(shí)例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無(wú)意割斷電纜后重新再接，用膠帶包封。這一隱患在運(yùn)行初期不會(huì)形成故障，但包封日久老化，連接處吸入潮氣，電纜絕緣就會(huì)降低。
水和潮氣浸入端子盒，降低了絕緣強(qiáng)度和絕緣電阻，嚴(yán)重時(shí)流量信號(hào)回路將無(wú)流量信號(hào)輸出，勵(lì)磁線圈回路將形成零點(diǎn)偏移或不穩(wěn)。必要時(shí)可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。
非氣密型結(jié)構(gòu)的勵(lì)磁線圈保護(hù)外殼，因呼吸作用吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測(cè)量管外壁結(jié)露，低于0℃則會(huì)結(jié)霜，會(huì)使流量信號(hào)回路短路而失效。
因流量計(jì)使用工況的影響，若是流量計(jì)出現(xiàn)故障作對(duì)確保生產(chǎn)任務(wù)會(huì)造成一定的影響，此時(shí)就需要能盡快處理問題，恢復(fù)使用。下面小編就為大家分享，關(guān)于旋進(jìn)漩渦流量計(jì)的常見故障和處理方法，供大家參考學(xué)習(xí)：
一、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭顯示瞬時(shí)流量、壓力正常，溫度顯示與工作現(xiàn)場(chǎng)溫度不符
1、溫度示值為“-75C”或超過“100℃”。
溫度傳感器損壞?？筛鼡Q傳感器。
2、溫度示值超過或低于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度，更換傳感器后，仍為該現(xiàn)象。
溫壓電路損壞?？筛鼡Q溫壓電路。
二、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭無(wú)顯示
1、流量計(jì)無(wú)24V電源或電池供電。對(duì)流量計(jì)進(jìn)行24V供電或更換流量計(jì)電池。
2、流量計(jì)液晶板損壞。更換流量計(jì)液晶板。
3、流量計(jì)主板損壞。更換流量計(jì)主板。
4、電源接線有誤或斷線。查找并重新接線。
三、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭溫度、瞬時(shí)流量有顯示，壓力與實(shí)際工作壓力指示不符
1、若壓力示值為“80”或流量計(jì)“壓力上限”(上限在流量計(jì)選型參考表內(nèi)可查到)。
一是外接一新壓力傳感器，看表頭是否顯示當(dāng)?shù)卮髿鈮?，若顯示當(dāng)?shù)卮髿鈮海瑒t原傳感器損壞?？筛鼡Q壓力傳感器。二是外接一半新壓力傳感器，若表頭顯示仍為“80”，則證明流量計(jì)主板壞。可更換流量計(jì)主板。
2、壓力示值基本為一定值(現(xiàn)場(chǎng)工作壓力變化較大，流量計(jì)表頭顯示壓力無(wú)變化或變化較小)。
一是壓力傳感器取壓孔堵塞。可清理取壓孔。二是壓力傳感器線性校準(zhǔn)曲線變壞?？筛鼡Q或重新標(biāo)定壓力傳感器。
四、旋進(jìn)旋渦流量計(jì)表頭顯示溫度、壓力正常，無(wú)瞬時(shí)流量顯示
1、流量計(jì)選型過大，選型過大會(huì)造成流量計(jì)無(wú)流量顯示。一是調(diào)低流量計(jì)下限截止頻率(這樣流量計(jì)可以使用，但會(huì)造成流量計(jì)精度降低)。二是更換小規(guī)格流量計(jì)。
2、前置放大器無(wú)電流輸入。流量計(jì)無(wú)電源供電，進(jìn)行流量計(jì)24V外部電源或電池供電。
3、前置放大器無(wú)頻率輸出?？筛鼡Q前置放大器。
4、主旋進(jìn)旋渦流量計(jì)板損壞?？筛鼡Q流量計(jì)主板。
電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律工作的，用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5μS/cm導(dǎo)電液體的體積流量，是一種測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表。
除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。
下面給大家分析下電磁流量計(jì)使用中會(huì)出現(xiàn)的故障分析及解決方案：
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，在以后相同條件下不會(huì)再出現(xiàn)。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)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)。
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)。
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。
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)。
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