电磁流量计使用中的常见故障,有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障,有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障,如显示波 动、精度下降甚至仪表损坏等。它一般可以分为两种类型:安装调试时出现的故障(调试期故障)和正常运行时出现的故障(运行期故障)。
1.调试期故障
调试期待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。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。
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,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点;或安装在自上而下的垂直管上,可能出现排空;或传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
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。
流体方面
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。
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。
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。
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。
2、运行期故障
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。
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。
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。
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(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。
电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律,根据导电流体通过流动切割磁力线产生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。电磁流量计常见的故障有:仪表无显示、流量测量不准确、空管报警(FGP)、系统报警(SYS)、上下限报警(FQH FQL)等。
流量测量不准确:
检查步骤:①检查介质是否满管;②信号线是否连接正确、可靠;③检查传感器口径、仪表系数
1、仪表系数2、是否与传感器铭牌一致;④读数跳动,检查接地线是否接好。
维修方法:①介质如果无法满管,需要重新正确安装流量计;②将信号线正确牢固的连接;③修改参数使其与铭牌一致;④接好接地线。
仪表无显示:
检查步骤:①检查转换器是否进水;②检查电源线连接是否正确可靠;③检查转换器接线盒中的保险管是否熔断。
维修方法:①转换器如果进水,断电并将水清除干净,如果不显示就需要更换转换器。 ②将电源接线正确、牢固的连接好;③如果是保险管熔断,则更换相同型号的保险管。
空管报警:
①检查介质是否满管②短接转换器SIG1和SIG2至SIG GND,看能否排除故障;
③检查信号线连接是否正确;
④检查电极是否被污染(如果被污染则用柔软的刷子将污染物清理干净);
⑤在流量为零的情况下,检查参数Mtsnsr Emval值应大于500;
⑥在介质为水且有流量的情况下,检查SIG1或SIG2的对地电阻,其值应小于50K欧姆。
新型智能电磁流量计以其独特的优点被广泛用于化工、造纸、食品、纺织、冶金、环保、给排水等行业。近年来,随着生产工艺的不断提升,在进行装备升级同时对各类仪器仪表的稳定性、可靠性也提出更高的要求,
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