运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障,常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。
1、传感器内壁附着层
由于电磁流量计常用来测量脏污流体,运行一段时间后,常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层,则电极回路将出现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则电极回路将出现短路,仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层。
2、雷电打击
雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入,尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。
3、环境条件变化
在调试期间由于环境条件尚好(例如没有干扰源、,流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎么良好、。在这种情况下,一旦环境条件变化,运行期间出现新的干扰源(如在流量计附近管道上进行电焊,附近安装上大型变压器等、,就会干扰仪表的正常工作,流量计的输出输出信号就会出现波动
电磁流量计如果测量的介质长期比较污浊,那么电磁流量计在工作一段时间后,电极上就会产生污垢。当结垢物质的电导率和被测介质的电导率不同时,就会带来测量误差。污泥、油污对电极的附着,也会使仪表输出发生摆动和漂移。因此,在这种情况下我们就需要定期对电磁流量计电极进行维护与清洗。以下来介绍几种电磁流量计电极的清洗方法。
1、机械清除法
机械清除法是通过在电极上安装特殊的机械结构来实现电极清除。目前有两种形式:
一种是采用机械刮除器,用不锈钢制成一把带有细轴的刮刀,通过空心电极把刮刀引出。当从外面转动细轴时候,刮刀紧贴电极端平面转动,刮除污垢。这种刮除器可以手动,也可以用马达驱动细轴自动刮除。
另一种是在管状电极中,装上清除污垢用的钢丝刷,轴裹在密封的O形圈里,以防止流体泄露。这种清洗装置需要有人经常拉动钢丝刷来清洗电极,操作起来不是很方便。
2、电化学方法
金属电极在电解质流体中存在电化学现象。根据电化学原理,电极与流体存在界面电场,电极与流体的界面是电极/流体相间存在的双电层所引起的。对于电极与流体界面电场的研究发现物质的分子、原子或离子在界面具有富集或贫乏的吸附现象,而且发现大多数无机阴离子是表面活性物质,具有典型的离子吸附规律,而无机阳离子的表面活性很小。因此电化学清洗电极仅考虑阴离子吸附的情况。阴离子的吸附与电极电位有密切关系,吸附主要发生在比零电荷电位更正的电位范围,即带异号电荷的电极表面。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时,静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。
3、超声波清洗方法
将超声波发生器产生的45~65kHz的超声波电压加到电极上,使超声波的能量集中在电极与介质接触面上,从而利用超声波的能力将污垢击碎,达到清洗的目的。
4、电击穿法
这种方法使用交流高压电定期加到电极和介质之间,一般加30~100V。由于电极被附着,其表面接触电阻变大,所加电压几乎集中在附着物上,高电压会将附着物击穿,然后被流体冲走。从安全出发,使用电击穿法必须是在流量计中断测量、传感器与转换器间信号线断开、停电情况下将交流高压电直接在传感器信号输出端子上进行清洗。
定期对电极进行清洗,会延长电磁流量计的使用寿命。要知道,电磁流量计一旦发生故障,维修的代价会比较高,只有在平时的使用中能做到定期维护,才能减少不必要的损失,让产品的价值扩大化。
电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中切割磁力线运动时,导体中产生感应电势,测量流量时,导电性液体流过垂直于流量方向的磁场,导电性液体的流动感应出一个与平均流速成正比的电压,其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的感应电极检出,并通过电缆送至转换器通过其智能化处理,实现流体瞬时流量、积累流量的显示及流量数据与控制系统之间的通讯。测量管内无活动及阻流部件,因此几乎没有压力损失,并且有很高的可靠性。
电磁流量计的管道内因为没有可活动部件,那么电磁流量计在接地环的选择上显得尤为重要。
1、接地环的形式分普遍型和保护型,一般使用普遍型,若被测介质是磨损性的,宜使用带颈的保护接地环,以保护进出口端的衬里,延长使用寿命。若口径在200以下的电磁流量计,选用聚四乙烯衬里时,应选用接地环,以保证在与管道连接安装时保护衬里不受损坏。
2、接地环的材质应与被测介质的腐蚀性形适应,但比电极材质的要求低,因为它受到腐蚀后可以更换。接地环通常是不锈钢或Hc合金的。
电磁流量计不管是接地环的选择还是其参数的选择都显得十分重要,我们在选择电磁流量计时一定要提前选定好参数,以确保电磁流量计测量数据的准确性。