智能電磁流量計可以測量一般導(dǎo)電液體的體積流量之外,還能用來測量強酸強堿等強腐蝕液體以及泥漿、礦漿、紙漿等均勻液固兩相懸浮液體的體積流量。智能電磁流量計廣泛用在石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門以及市政管理,水利建設(shè)、河流疏通等領(lǐng)域的流量測量。因為電磁流量計本身元器件損壞而引起的故障,有的是因為選用不當(dāng)、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等多種因素所造成的故障,列如顯示波動、精度下降甚至流量計損壞等。智能電磁流量計可以分為兩種故障類型:安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障(調(diào)試期故障)與正常運行時出現(xiàn)故障(運行期故障)。
智能電磁流量計常見故障:
1)傳感器內(nèi)壁附著層因為電磁流量計常常用來測量臟污流體,在運行一段時間后,常會在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是因為附著層的電導(dǎo)率太大或是太小而造成的。若是附著物是絕緣層,其電極回路將會出現(xiàn)斷路,流量計就不能正常的工作;若是附著層電導(dǎo)率顯著高于流體的電導(dǎo)率,電極回路將會出現(xiàn)短路,流量計不能正常的工作,要及時清除電磁流量計測量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。
2)雷電擊容易在智能電磁流量計線路中感應(yīng)出高電壓與浪涌電流,會使流量計發(fā)生損壞。它主要是通過電源線者是其勵磁線圈及傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線等方法引入當(dāng)中,尤其從控制室電源線引入占絕大部分面積。
3)環(huán)境條件變化是在調(diào)試期間因為環(huán)境條件尚好(例如在沒有干擾源)智能電磁流量計工作正常,往往會容易疏忽安裝條件(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,運行期間出現(xiàn)新的干擾源(如在流量計附近管道上進行電焊,附近安裝上大型變壓器等),就會干擾儀表的正常工作,流量計的輸出輸出信號就會出現(xiàn)波動。
智能電磁流量計調(diào)試:
1)安裝方面:通常是智能電磁流量計傳感器安裝位置不當(dāng)而引起的故障,常見的列如將傳感器安裝在容易積聚氣體的管系最高點;或是安裝在自上而下的垂直管上,可能會出現(xiàn)排空;或是傳感器后無背壓等現(xiàn)象,電磁流量計流體會直接排入到大氣而形成測量管內(nèi)非滿管。
2)環(huán)境方面:主要有管道雜散電流干擾,空間強電磁波干擾,大型電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常是采取良好的單獨接地保護就能有滿意的結(jié)果,但是如果遇到強大的雜散電流列如電解車間管道,有時會在兩電極上感應(yīng)的交流電勢峰值可高達尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。
3)流體方面:被測液體中只要含有均勻分布的微小氣泡通常就不會影響智能電磁流量計的正常工作,但是隨著氣泡的變大,流量計輸出信號就會出現(xiàn)波動,若是氣泡大到可以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現(xiàn)更大的波動。
智能電磁流量計日常檢查指南
日常檢查的目的是保證或證明電磁流量計是在受控狀態(tài)下運行。日常檢查的方式一般有在線檢查和離線檢查兩種,主要是驗證電磁流量計的流量測量值是否符合并保持預(yù)期的計量要求。
電磁流量計在工業(yè)中應(yīng)用以流量控制為主,所測流體多具有腐蝕性和磨耗性。實際應(yīng)用中,電磁流量計發(fā)生的故障多是由于腐蝕泄漏、絕緣下降、電極玷污或附著異物而引起。
電磁流量計傳統(tǒng)的定期維護檢查是將流量傳感器卸下管線清掃和檢查,然后實施流量校準(zhǔn)。為減少流量傳感器從管道上卸裝損傷襯里,先在管線上測量絕緣電阻等推斷有無異?,F(xiàn)象,再決定下一步是否卸下管線檢查或?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只作在線檢查;(2)、1/3卸下管線做接液部位清掃后檢查;(3)、1/3離線作流量校準(zhǔn)。
一、具體操作方式之一
企業(yè)可對電磁流量計每年做一次全面檢查。檢查內(nèi)容為:外觀檢查,轉(zhuǎn)換器特性試驗,測量值校準(zhǔn),測量各部電壓,測量絕緣電阻,確認(rèn)電路等。儀表檢查調(diào)整時因零點漂移,調(diào)整零點顯得十分重要(“在線調(diào)零”必須使被測介質(zhì)停止流動,實際不易辦到)。因此,在線檢查往往省略包含有傳感器運作的檢查,而僅實施轉(zhuǎn)換器的校準(zhǔn),以便將在線檢查結(jié)果和歷史數(shù)據(jù)比較確定儀表是繼續(xù)使用、修補還是更新,對傳感器則按所測勵磁線圈絕緣電阻劣化程度決定更新與否。
二、具體操作方式之二
通過在線檢查驗證電磁流量計有無異?,F(xiàn)象。對不能停止介質(zhì)流動的管線分別檢查流量傳感器和轉(zhuǎn)換器,用模擬信號器和其他通用儀表測試轉(zhuǎn)換器具有較高的校準(zhǔn)度(這取決于模擬信號器度),傳感器檢查則以測試電極接液電阻,檢查勵磁線圈包括勵磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻,以及檢查轉(zhuǎn)換器輸出的勵磁電流,核對磁場強度等間接方法。對能停止介質(zhì)流動條件的管線,可從預(yù)設(shè)在傳感器附近入孔進入,檢查電級和襯里污穢/沉積狀況并清洗。
三、檢查內(nèi)容
檢查電磁流量計,除零點檢查外,還將流量傳感器、轉(zhuǎn)換器和連接電纜分開進行。
1、整機零點檢查
整機零點檢查的技術(shù)要求是:流量傳感器測量管充滿液體且無流動,這在許多企業(yè)現(xiàn)場不具備條件而放棄整機的零點檢查和調(diào)整,但可轉(zhuǎn)而對轉(zhuǎn)換器作單獨的零點檢查和調(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磁回路和信號回路的絕緣電阻正常(均包含電纜)的前提下才有實際意義,否則整機就不能正常運行。通常轉(zhuǎn)換器單獨零點為負值,數(shù)值也很小;如果其值大于滿量程的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整機的零點和轉(zhuǎn)換器單獨的零點差異值小于1%。大于5%的零點差異值有許多情況是用戶在管道閥門關(guān)閉不良情況下進行不正確調(diào)零操作所致。
2、連接電纜檢查
該項檢查內(nèi)容是檢查信號線與勵磁線各芯導(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
該項檢查內(nèi)容是用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替?zhèn)鞲衅魈峁┝髁啃盘栠M行調(diào)零和校準(zhǔn)。校準(zhǔn)包括零點檢查和調(diào)整、設(shè)定值檢查、勵磁電流測量、電流/頻率輸出檢查等。需要注意的是:檢查項目要與上一次檢查值(或出廠值)進行比較,分析其是否有變化或變化是否符合原計量要求。
4、流量傳感器檢查
該項檢查內(nèi)容是:通過對勵磁線圈的檢查和檢查轉(zhuǎn)換器所測得的勵磁電流以間接評價磁場強度是否變化;測量電極接液電阻以評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估是否會引入干擾。對能停止介質(zhì)流動條件的管線則可觀察和測量電極和襯里附著層厚度,以估算清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。
(1)測量勵磁線圈銅電阻
用高度數(shù)字萬用表或惠斯登電橋測量線圈電阻,必要時作溫度系數(shù)修正后與儀表檔案值比較。確認(rèn)線圈是否導(dǎo)通良好和無匝間短路現(xiàn)象。
(2)檢查勵磁線圈絕緣電阻
勵磁線圈及其接線端子受潮后勵磁回路對地絕緣下降,很可能把勵磁信號引入流量信號傳輸電路,使電極加上一個較大的絕緣電阻和信號電阻對勵磁電壓的分壓,形成較大的共模干擾信號。當(dāng)這一干擾信號超過轉(zhuǎn)換器前置放大器的抑止能力,就會使轉(zhuǎn)換器零點漂移。絕緣電阻下降不十分嚴(yán)重時,這一現(xiàn)象在儀表運行時還不易察覺。除IP68無接線端子盒外,實踐中由于疏忽,接線端子盒未密封進入潮氣,端子絕緣電阻下降到5~6MΩ以下時易造成故障。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)試好后立即測量,并記錄在案。以后每維護一次測量一次,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液體電導(dǎo)率。不同介質(zhì)所測電阻值有明顯區(qū)別。電極接液電阻可用指針式萬用表在測量管充滿液體時分別測量每個電極端子與地間的電阻。經(jīng)驗表明分別測量兩電極的接觸電阻值之差應(yīng)小于10%~20%,否則表明有故障。
測出的電極接液電阻與原測量值比較若有差異,原因為:a、兩電極絕緣性附著層覆蓋不一致或某一電極信號回路絕緣電阻下降;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)測量電極/液體間極化電壓
測量此電壓將有助于判斷電極是否被污穢或覆蓋,由此可能形成零點不穩(wěn)或輸出晃動的故障。
(5)檢查信號電路絕緣和勵磁電路/信號電路之間絕緣
該項檢查目的是評估是否因絕緣下降而引入干擾。檢查信號電路時,信號線要臨時與電極脫開。引起絕緣下降原因有接線盒未密封進入潮氣、防護型傳感器的電纜割斷再接續(xù)時未做好防潮處理等。
(6)檢查電極絕緣電阻和襯里狀況
該項檢查對小口徑儀表要從管線卸下,對大口徑儀表則可放空積液后從入孔進入管道觀察:擦干襯里內(nèi)表面用兆歐表分別測試兩電極對地絕緣電阻;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。
四、筆者對企業(yè)有效進行日常檢查的建議
1、制訂日常檢查的規(guī)范文件
企業(yè)應(yīng)在貫徹ISO9001標(biāo)準(zhǔn)建立質(zhì)量管理體系的基礎(chǔ)上制定自己的日常檢查作業(yè)指導(dǎo)書,有條件的大型企業(yè)可制定“電磁流量計在線校驗方法”或“電磁流量計在線校驗規(guī)范”,以保證在用電磁流量計的受控有效。
2、推廣應(yīng)用日常檢查專用儀器
國內(nèi)外已相繼開發(fā)專用電磁流量計測試和檢驗儀器等,這類專用儀器的應(yīng)用場所已應(yīng)用于水行業(yè)以及冶金化工等流程工業(yè),有條件的企業(yè)應(yīng)積極推廣應(yīng)用。其發(fā)展將是專用檢驗儀器和便攜式PC機配合使用:在現(xiàn)場或校準(zhǔn)室,專用儀器一端接電磁流量轉(zhuǎn)換器另一端接PC機,完成日常檢查的測試和檢驗作業(yè)技術(shù)咨詢廣州迪川儀器儀表有限公司
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