电磁流量计使用中的出现故障与元器件损坏引起的故障和选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成和显示波动、精度下降甚至仪表损坏等有一定的关联。
如调试期间出现故障我们该如何解决?
调试期间故障一般出现在仪表安装调试阶段,一经排除,在以后相同条件下不会再出现。电磁流量计常见的调试期故障通常由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。
1、安装方面
通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的如
(1)将传感器安装在易积聚气体的管系最高点;
(2)安装在自上而下的垂直管上,可能出现排空;
(3)传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
2、流体方面
a.被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪表输出信号会出现波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。
b.低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时,也将产生浆液噪声,使输出信号产生波动。
c.测量混合介质时,如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量,也将使输出信号产生波动。
d.电极材料与被测介质选配不当,也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。
3、环境方面
通常主要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰,大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可获得满意结果,但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道,有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V),尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护。
电磁流量计(EletromagneticFlowmeters,简称EMF)是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。
电磁流量计是根据法拉第电磁感应定律制成的,用来测量导电液体体积流量的仪表。
由于其独特的优点,电磁流量计目前已广泛地被应用于工业过程中各种导电液体的流量测量;
如各种酸、碱、盐等腐蚀性介质;电磁流量计各种浆液流量测量,形成了独特的应用领域。
在结构上,电磁流量计由电磁流量传感器和转换器两部分组成。
传感器安装在工业过程管道上,它的作用是将流进管道内的液体体积流量值线性地变换成感生电势信号,并通过传输线将此信号送到转换器。
转换器安装在离传感器不太远的地方,它将传感器送来的流量信号进行放大,并转换成流量信号成正比的标准电信号输出,以进行显示,累积和调节控制。
测量原理
根据法拉第电磁感应定律,当一导体在磁场中运动切割磁力线时,在导体的两端即产生感生电势e;
其方向由右手定则确定,其大小与磁场的磁感应强度B,导体在磁场内的长度L及导体的运动速度u成正比,如果B,L,u三者互相垂直,则
e=Blu(3-35)
与此相仿在磁感应强度为B的均匀磁场中,垂直于磁场方向放一个内径为D的不导磁管道,当导电液体在管道中以流速u流动时,导电流体就切割磁力线。
如果在管道截面上垂直于磁场的直径两端安装一对电极(图3—17)则可以证明,只要管道内流速分布为轴对称分布,两电极之间也特产生感生电动势:
e=BD(3-36)
式中,为管道截面上的平均流速.由此可得管道的体积流量为:
qv=πDUˉ=(3-37)
由上式可见,体积流量qv与感应电动势e和测量管内径D成线性关系,与磁场的磁感应强度B成反比,与其它物理参数无关。这就是电磁流量计的测量原理。
需要说明的是,要使式(3—37)严格成立,必须使测量条件满足下列假定:
①磁场是均匀分布的恒定磁场;
②被测流体的流速轴对称分布;
③被测液体是非磁性的;
④被测液体的电导率均匀且各向同性。
为了能保证电磁流量计能够精准稳定的工作,安装时就一定要按照说明书规定的流程来进行,并且在安装的过程中,还需要注意以下17个要点。
1、电磁流量计采用法兰连接,其在管道连接,密封垫圈内径应略大于管道内径,保证管路流体稳定流动状态。
2、应避开阳光直射或周围温度过高的地方,防止励磁线圈因环境温度过高,出现不允许的温升导致绝缘性能破坏。
3、电磁流量计应远离强磁场设备如大电机、大变压器和电焊机。
4、尽量远离有氨气、酸雾腐蚀性空气的场所。如果现场环境条件不能满足,用户在定货时可以提出,本公司将设法给予解决。
5、安装电磁流量计的管道段,不要有较大的漏电流,而且附近应有良好的接地。
6、流体流动方向应与流量计标志一致。
7、安装的管道,要保证测量管道内始终充满被测介质,防止空管。
8、电磁流量计不要安装在有负压的管道段,以防止衬里材料脱落。
9、电磁流量计上游侧应有不少于5D倍管道直径的直管段。
10、下游侧应有不少于3倍管道内径的直管段。
11、如果上游有非全开的闸阀或调节阀,则流量计上游直管段的长度应增加到10倍管道内径的距离。
12、流量计通常应安装在水平位置上,两电极的连线应处于同一水平面上。
13、为防止出现负压,流量计标高应略低于管道的标高,或在流量计下游侧保证有一定的水头压力。
14、电磁流量计测量内径应与管道内径一致,如果内径不可能一致,管道内径应大于流量计内径,并在它们之间加装圆锥角不大于15的渐缩管或扩管。
15、当电磁流量计为倾斜或垂直安装,流向应自上而下。
16、对工艺上不允许流量中断的管道,在安装流量计时应加设旁路通管和清洗,这种装置在流量计退出使用的情况下,保证设备系统连续工作。
17、电磁流量计禁止用管棒或绳索穿过测量管进行搬运、吊装,以免损坏衬里。