1、 抗正交干扰的措施(励磁抗干扰)
所谓的正交干扰具体是指在相位上与流量信号之间的差为90°的干扰。当电磁力量计的变送器以交流励磁方式运行时,会形成一个交变的磁场,而闭合电路则处于该磁场当中,由于该闭合电路无法与电磁流量计的变送器交变磁场产生出来的磁力线处于平行状态,致使会有一部分交变磁力线从该闭合线路当中穿过,这样一来便会在回路当中形成一个干扰电动势。想要有效抑制或消除正交干扰对电磁流量计的影响,可从变送器和信号转换器这两个部分分别采取措施,具体内容如下:
1)从变送器上采取抗干扰措施。应当尽可能使闭合回路的平面与交变磁力线保持平行,这样便可以防止磁力线从闭合回路当中穿过的情况发生,同时可设置干扰调整机构,借此来减少干扰信号。此外,还可以在变送器上设置调零电位器,通过该电位器能够使两个回路当中产生出来的电流的电势互相抵消,从而达到消除正交干扰信号的目的。
2)从信号转换器上采取抗干扰措施。可在转换器当中设置抗干扰机构,借此来消除变送器中残余的正交干扰信号,具体做法是在主放大器输出端设置补偿和抑制正交干扰的机构。
2、软件抗干扰技术
在EPROM中,电磁流量计固化的软件与硬件相配合不仅要确保电磁流量计正常功能的实现,还必须具备较强的容错能力和抗干扰能力,构建起功能完善的应用程序。
1)数字滤波技术。该技术是智能仪器中使用较为广泛的技术,拥有模拟滤波器所不具备的功能,主要包括消除脉冲干扰、A/D转换器的抗工频能力、消除数字电路毛刺干扰、保障输入微处理器数字的可靠性等。
2)程控放大器技术。该技术能够解决电磁流量计量程自动转换问题,通过增益控制以达到削弱微分干扰峰值导致放大器过载的目的,有利于处理流量信号电势,增强抗微分干扰能力。
3、同步采样抗干扰技术
在信号连续的状态下,可采用同步采样技术实施采样。但必须注意的是,选取的采样区域、对称度、宽度、起始点在小流量的影响下,会导致电磁流量计难以达到测量精度。为此,采样频率应当选取工频周期的整数倍,如此做法可以确保在混有干扰信号的采样时间为工频周期的情况下,免于电压的干扰。
4、接地抗干扰措施
通常情况下,受变送器输出信号较小的影响会导致电磁流量计的抗干扰能力降低,所以应当将变动器输入电路的零电位进行单独接地处理,不仅可以起到屏蔽的作用,还能够有效减少激磁系统本身电磁场干扰的影响。此外,电磁流量计接地必须选择远离大型用电器的地点,以达到防止电流串入的目的。
电磁流量计的安装和投入使用过程中也会遇到各种情况,使测量产生较大的误差,甚至无法进行。这就要求仪表安装和操作人员,能够按照仪表设备的标准使用与维护规范进行检查和维修。
电磁流量计作为精密的流量测量仪表,在安装时有较为严格的要求,比如对于外界电磁干扰的影响,对于接地的要求,还有就是对于前端和后端直管的要求都很重要,不过有时候限于现场的条件限制,导致安装无法达到理想的状态,就需要仪表安装人员能够采取相应的措施,对于现场的安装情况进行调整和优化,最终仪表的运行达到设计的要求。电磁流量计的安装和投入使用过程中也会遇到各种情况,使测量产生较大的误差,甚至无法进行。这就要求仪表安装和操作人员,能够按照仪表设备的标准使用与维护规范进行检查和维修。本文对此作出说明,希望对于各位有所帮助。
一、流量测量值与实际值不符的检查和采取措施
4.1故障原因
1)转换器设定值不正确.
2)传感器安装位置不妥,未满管或液体中含有气泡.
3)未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降.
4)传感器上游流动状况不符合要求.
5)传感器极间电阻变化或电极绝缘下降.
4.2故障检查和采取措施
1)复核转换器设定值和检查零点、满度值.首先检查相配套传感器和转换器的编号是否对号.当代大部分污水流量计在制造厂实流校准后在传感器名牌(或随表附《使用说明书》)标明校准的仪表常数,并在所配套的转换器内设定好.因此新安装仪表调试前首先要复核仪表常数,传感器编号和转换器编号是否配对.因为这类失配的事件时有发生,还需复核口径、量程和计量单位等设定值.
2)查管道液状况和是否含有气泡.
本类故障主要是管网工程设计不良或相关设备不完善所引起的,可参阅管道未充满液体或液体含有少许气泡的内容.
3)检查信号电缆系统;
查连接电缆匹配是否适当?连接是否正确?绝缘是否下降?
通常人们检查污水流量计测量流量不符的故障原因,往往忽视连接传感器和转换器之间的电缆系统,经常遇到以下事例:
a)将所附整根电缆割断后重新连接,使用一阶段后连接处吸入潮气,绝缘下降;
b)信号线末端未处理好,内屏蔽层、外屏蔽层和信号芯相互间有短接,或与外壳短接;
c)不用规定型号(或所附)的电缆;
d)电缆长度超过受液体电导率制约的长度上限;
e)液体电导率较低而传感器和转换器相距较远,
4)调查传感器上游流动状况.
传感器上游流动状况常因受安装空间限制,偏离规定要求,如接近产生扰流的阻流件而无足够长度的直管段,这些会引入影响测量准确的因素.特别是接近传感器上游设置调节阀或未全开的闸阀,能圆满解决的唯一办法是改动传感器的安装位置;在上游直管段长度不足的情况下,调整安装位置.
5)检测电极与液体间接触电阻和电极绝缘;
电极与液体接触电阻值主要取决于接触面积和液体电导率.
充满电导率为150×10-6s/cm的生活和工业用水时,电极与液体接触电阻约为15kΩ.电极绝缘电阻应大于100MΩ.
二、无流量信号输出检查和采取措施
1.1故障原因
1)电源方面故障.
2)连接电缆(激磁回路,信号回路)故障.
3)液体流动状况方面故障.
4)传感器零部件损坏故障.
5)转换器元器件损坏故障.
1.2故障检查和采取措施
1)查电源方面故障.
首先查主电源和激磁电流熔丝,若接入符合规定电流值新熔丝再通电而又熔断,必须找出故障所在点.查电源线路板输出各路电压是否正常,或置换整个电源线路板.
2)查连接电缆系统方面故障.分别检查连接激磁系统和信号系统的电缆是否通,连接是否正确.
3)查液体流动方向和管内液体充满性.
液体流动方向必须与传感器壳体上箭头方向一致.对于能正反向测量的污水流量计,若方向不一致虽仍可测量,但设定的显示流动正反方向不符,必须改正之.若管道未充满液体,主要是管网工程设计或传感器安装位置不妥.若传感器安装在a、e位置和虚线管排放b位置,应将其改装到c,d位置,见图。
4)查传感器完好性.
主要检查各接线端子和激磁线圈完好性.激磁线圈及其系统出现的故障常有:a)线圈断开;b)线圈或其端子绝缘下降.二类故障中以绝缘下降出现的频度相对较高.线圈断开和绝缘下降可方便地使用万用电表和兆欧表检查.
5)查转换器的故障.
污水流量计转换器检查方法常采用以线路板备件替代法试排除故障.
三、输出晃动故障原因、检查和采取措施
2.1故障原因
1)流动本身是波动或脉动的,实质上不是污水流量计的故障,仅如实反映流动状况.
2)管道未充满液体或液体中含有气泡.
3)外界杂散电流等电、磁干扰.
4.2.2故障检查和采取措施
1)流动本身的波动.
若流动本身波动,仪表输出晃动则是如实反映波动状况.检查方法可在使用现场向操作人员和流程工艺人员询问或巡视有否波动源.污水流量计上游管道中有否阻流件产生旋涡.在有脉动流动源的管线上,要减缓其对流量仪表测量的影响,通常采取流量传感器远离脉动源,利用管流流阻衰减脉动;或在管线适当位置装上称作被动式滤波器的气室缓冲器,吸收脉动.
2)管道未充满液体或液体中含有气泡
本类故障主要是管网工程设计不良使传感器的测量管未充满液体或传感器安装不妥所致.传感器下游无背压或背压不足,如装在位置e,液流经下游很短一段管段即排人大气,若阀门2全开,传感器测量管内有可能未充满液体.有时候流体的流量较大能充满则仪表运行正常,流量减小就有可能液体充不满而使仪表失常.液体中含有气体,输出信号晃动更大.而液体中含有微小气泡,在流动过程中会逐渐在高点或死角积聚,遮盖电极而造成输出晃动.
3)外界电磁干扰.
污水流量计由于流量信号小易受外界干扰影响,干扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场.管道杂散电流主要靠污水流量计良好接地保护,通常接地电阻要小于10Ω,不要和其他电机和电器共用接地.
四、零点不稳定检查和采取措施
3.1故障原因
1)管道未充满液体或液体中含有气泡.
2)主观上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动;其实不是污水流量计故障,而是如实反映流动状况的误解.
3)传感器按地不完善受杂散电流等外界干扰.
4)液体方面(如液体电导率均匀性,电极污染等问题)的原因.
5)信号回路绝缘下降.
3.2故障检查和采取措施
1)管道未充满液体或液体中含有气泡.
可参阅管道未充满液体或液体小有含有气泡的内容.
2)管道有微量流动.
本类故障主要是管线的截止阀密闭性差,污水流量计所检测到的微小泄漏量,误解为零点变动或零点不稳定.
3)接地不完善受外界干扰影响和接地电位变动影响.
管道杂散电流等外界干扰影响主要靠污水流量计良好的接地保护,通常要求接地电阻小于10Ω,不要和其他电机电器共用接地.
4)检查液体物性.
液体电导率变化或不均匀,在静止时会使零点变动,流动时使输出晃动.
液体若含有杂质,或杂质沉积测量管内壁,或在测量管内壁结垢,或电极被油脂等污秽等等,均有可能出现零点变动.措施是清除污秽和沉积垢层;若零位变动大也可尝试重新调零.
5)检查信号线路绝缘.
信号回路绝缘下降会形成零点不稳.信号回路绝缘下降的主要原因是电极部位绝缘下降所引起的,但也不能排除信号电缆及其接线端子绝缘下降或破坏.因为有时候现场环境十分严酷,且仪表盖、导线连接处密封不慎,弥漫着潮气酸雾或粉粒尘埃侵入仪表接线盒或电缆保护层,使绝缘下降.信号回路绝缘电阻检查分别按电缆侧和流量传感器侧两部分进行,用兆欧表测试.分两次进行.
a)充满液体测量电极表面液体接触电阻流量传感器信号线,用万用表分测量每电极与接地点间的电阻,两电极对地电阻值之间应在10!~20!.
b)空管测量电极绝缘放空测量管,用干布揩于内表面,待完全干燥后,用H500VDC兆欧表测量各电极与地间的电阻值,阻值必须在100MΩ以上.
电磁流量计是一种根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表,采用单片机嵌入式技术,实现数字励磁,同时在电磁流量计上采用CAN现场总线,属国内首创,技术达到国内ling先水平。除可测量一般导电液体的流量外,还可测量液固两相流,高粘度液流及盐类、强酸、强碱液体的体积流量。广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、造纸、给排水等行业。
下面为大家介绍电磁流量计的技术参数;
公称通径:DN6-DN2200
测量介质:各种液体和液固两相流体。
流速范围:0.2~8m/s
工作压力:1.6-4.0MPa
环境温度:-40℃~+50℃
介质温度:聚四氟乙烯衬里≤180℃
橡胶材质衬里≤65℃
仪表精度:管道式0.5级、1.0级;
防爆标志:ExmibdⅡBT4
防爆证号:GYB01349
外磁干扰:≤400A/m
外壳防护:一体化型: IP65;
分 离 型: 传感器IP68(水下5米,仅限于橡胶衬里)
转换器IP65
输出信号:4~20mA.DC,负载电阻0~750Ω
通讯输出:RS485、RS232、Hart和Modbus等数字通讯信号输出
电气连接:M20×1.5内螺纹,φ10电缆孔
电源电压:90~220V.AC、24±10%V.DC
zui大功耗:≤10VA
选择电磁流量计需要那些技术参数?
被测量的介质名称-是选择衬里与电极的依据
管道的尺寸-公称尺寸
管道的材质
工作温度-选择衬里及一体式与分体式安装要求
工作压力
流量范围
供电方式
防护等级-确定是一体式还是分体式
输出形式
电磁流量计在工厂等很多需要计量的环境下都有应用,我们可以就把电磁流量计理解成一个传感器,它可以把单位时间通过流量计的液体体积转化为电信号表示出来。电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。电磁流量计是应用电磁感应原理, 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。