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电磁流量计在应用中的故障检查和分析 流量计技术指标

时间:2020-07-30    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
1 引言

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)。

2 工作原理

电磁流量计由变送器和转换器两部分组成,两者之间用连接线(包括励磁线、信号线)相互连接。变送器是基于电磁感应定律工作的,如图1所示,被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在于介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一感应电动势ex。


图1 电磁流量计结构原理

ex=bdvⅹ10-4v

式中:b—磁感应强度,t(特斯拉);d—两电极间距离(管径),cm; v—被测介质的平均流速,cm/s。

3 常见故障

3.1 调试期故障

调试期故障一般出现在仪表初始装用调试阶段,但一经改进排除故障,在以后相同条件下一般不会再度出现。常见的调试期故障通常由仪表选用或设定不当、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,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管网最高点;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。

(2) 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,如河南煤化集团中原大化公司第ⅰ套三聚氰胺装置的电磁流量计ft-31235在2007年4月12日遇到强大的杂散电流而无法正常指示(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),工作人员立即采取单接地保护,可其指示仍然不能恢复正常,于是又采取将流量传感器与管道绝缘等措施后ft-31235才算能正常工作。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。


(3) 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,若两种液体电导率(或各自与电极间电位)有差异,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,产生钝化或氧化等化学作用,电极表面形成绝缘膜,以及电化学和极化现象等,均会妨碍正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。

3.2 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。

(1) 传感器内壁附着层

由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。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)。例如河南煤化集团中原大化公司第ⅲ套三聚氰胺装置的电磁流量计ft-81235调试期运行正常,而在2006年3月12日上午突然出现输出信号大幅度波动,经检查仪表本身的传感器和转换器以及连接两者的电缆无任何故障,原来其附近实施管道电焊干扰了仪表的正常运行,工作人员立刻实施良好的接地保护后仪表才得以正常指示。

4 故障现象和检查流程

电磁流量计常见故障现象有:

(1) 无流量信号;
(2) 输出晃动;
(3) 零点不稳;
(4) 流量测量值与实际值不符;
(5) 输山信号超满度值。

通常检查整个测量系统和判断故障的程序如图1所示,检查环节包括电磁流量计本身的传感器和转换器以及连接两者的电缆,电磁流量计上位的工艺管道,下(后)位显示仪表连接电缆。经常采用的检查手段或方法及其检查内容列举如下:

- 通用常规仪器检查
- 替代法:利用转换器和传感器间以及转换器内线路板部件间的互换性,以替代法判别故障所在位置。
- 信号踪迹法:用模拟信号器替代传感器,在液体未流动条件下提供流量信号,以测试电磁流量转换器。

检查首先从显示仪表工作是否正常开始,逆流量信号传送的方向进行。用模拟信号器测试转换器,以判断故障发生在转换器及其后位仪表还是在转换器的上位传感器发生的。若是转换器故障,如有条件可方便地借用转换器或转换器内线路板作替代法调试;若是传感器故障需要试调换时,因必须停止运行,关闭管道系统,涉及面广,常不易办到。特别是大口径流量传感器,试换工程量大,通常只有在做完其他各项检查,最后才下决心,卸下管道检查传感器测量管内部状况或调换。相关检修项目如表1所示。

5 结束语

电磁流量计在使用的过程当中,可能出现各种各样的故障,但一般来说可以把所有的故障归结为两类,即调试期故障和运行期故障,只要我们在日常工作中时刻注意这两类故障,并很好地加以排除解决,相信电磁流量计一定能够发挥它应有的作用。
电磁流量计的故障分类

  电磁流量计使用中常遇到的故障、第一种是常见的仪器本身的故障、即仪器结构或部件造成损坏故障;其次是造成的外部原因。如安装与流场畸变、沉积和缩放等。重点是二类和应用程序的故障原因外。

  根据分类问题、可以分为:

  (1)运行期故障;

  (2)调试阶段故障。调试阶段出现故障的新后早期在调试、主要原因是工具的选择或设置不合理、安装错误、等操作期间运行脚出现故障之后的时期、主要原因是流体包裹体附着在电极李宁、环境变化、新的干扰源等。

  根据故障的外部来源、从三个方面分析:

  (1)管道系统安装的原因;(2)环境;(3)流体导致。

  故障、运行周期

  最初的调试和正常运行一段时间后、在操作过程中失败、常见故障的原因是:内流量传感器连接层、雷击、环境变化。

  1、内部连接层

  由于电磁流量计测量包含悬浮固相或污秽肮脏的身体的机会比任何其他流量仪表、内层连接出现产生失效概率比较高。、如果电导率和液体电导率附着层紧密、仪器还可以输出信号正常、只是改变了流通领域、形成测量误差的隐性故障;如果高电导率附着层、电极之间的电动势会短路;如果绝缘层连接、电极表面绝缘和断开电路。2种现象都可以使仪器无法工作。

  2、雷击

  闪电击中电路高电压感应瞬态浪涌电流、到文书可能会损坏仪器。雷击损坏仪器采用三种方式:电源线、传感器汤匙转换器之间的激励信号和流线。然而、从雷击损坏分析各部件的故障、导致失败的高电压和浪涌电流从控制室的电源电路的介绍、其他方式。从事故现场发生雷击电磁流量计、不仅失败、控制室、在其他仪器电往往同时出现雷击事故。因此、使用单位知道电源线控制室仪表的重要性、防雷设施。如果当前存在的一般和探索设计单位团队解决这个问题。

  3、环境条件的变化

  主要原因是调试阶段故障环境日、不只是在调试期间出现和干扰源的操作过程中的干预了。例如、接地故障保护并不理想、电磁流量计、调试期间没有空气源厂、和设备正常工作、但是在运行期间、新的干扰源(例如点管或近远管焊接实现)干扰正常运行的仪器、输出信号出现大的波动。

  其次、调试阶段故障

  这类故障的电磁流量计与初步调试、但一旦改进故障、后在同一条件下一般不会再出现。常见故障与安装调试期为主、环境干扰、流体特性的影响、三个原因。

  1、管道系统安装等

  通常的电磁流量传感器安装位置不正确的故障、常见的例如流量传感器安装在便于累计保留高的天然气管道网络;流量传感器没有任何压力、液体直接直排人大气、形成完整的测量管;装在由于垂直线脏、可能出现的空、安装流量计是特殊的、因为潜在水下、以确保没有浮动。

  2、环境

  主管道杂散电流干扰、空间电磁波干扰、大电机磁场干扰、等管道杂散电流干扰通常采取良好的接地保护可以得到满意的单独测量、但在案件管具有较强的杂散电流(如电解车间流水线)也不能克服、应采取流量传感器与管道缘独特的措施。电磁波-空间信号电缆介绍、通常单一或多个屏蔽保护、但也遇到了屏蔽保护是克服不了的。

  3、流体

  液体含有微小气泡通常分布均匀、不影响正常测量、只有体积流量液体和气体相结合;气泡会增加输出信号的波动、如果大气泡覆盖整个流通过电极的电极表面、使电极的信号瞬时断开电路、输出信号会产生较大的波动。

标签: 电磁流量计
电磁流量计 电磁流量计的故障分类_电磁流量计

涡街流量计安装环境要求:

1.尽可能避开强电设备、高频设备、强开关电源设备。仪表的供电电源尽可能与这些设备分离。

2.避开高温热源和辐射源的直接影响。若必须安装,须有隔热通风措施。

3.避开高湿环境和强腐蚀气体环境。若必须安装,须有通风措施。

4.涡街流量仪表应尽量避免安装在振动较强的管道上。若必须安装,须在其上下游2D处加设管道紧固装置,并加防振垫,加强抗振效果。

5.仪表安装在室内,安装在室外应注意防水,特别注意在电气接口处应将电缆线弯成U形,避免水顺着电缆线进入放大器壳内。

6.仪表安装点周围应该留有较充裕的空间,以便安装接线和定期维护。

(二)仪表管道安装要求:

1.涡街流量仪表对安装点的上下游直管段有一定要求,否则会影响介质在管道中的流场,影响仪表的测量精度。仪表的上下游直管段长度要求见图

向左转|向右转

注:调节阀尽可能不安装在涡街流量仪表的上游,而应安装在涡街流量仪表的下游10D处。

2.上、下游配管内径应相同。如有差异,则配管内径Dp与涡街仪表表体内径Db,应满足以下关系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管应与流量仪表表体内径同心,它们之间的不同轴度应小于0.05Db。

3.仪表与法兰之间的密封垫,在安装时不能凸入管内,其内径应比表体内径大1-2mm。   

(三)涡街流量计的安装步骤

1.按开口尽寸的要求在管道上进行开口,具使开口的位置满足直管段的要求。

2.将连接上法兰的整套流量计放入开好口的管道中。

3.对两片法兰两边实行点焊定位。将流量计拆下,将法兰按要求焊接好,并清理管道内所有凸出部分。

4.在法兰的内槽内装上与管道通径相同的密封垫圈,将流量计装入法兰中间,并使流量计的流向标与流体方向相同,然后用螺栓连接好。

(四)流量计在水平管道上的安装:

测量气体流量时,若被测气体含有少量的液体,流量计应安装在管线的较高处。

测量液体时,若被测液体中含有少量的气体,流量计应安装在管线的较低处。

(五)流量计在垂直管道的安装:

测量气体时,流量计可以安装在垂直管道上,流向不限。 若被测气体中含有少量的液体,气体流量应由下向上。 测量液体流向时,液体流向应由下向上。

(六)涡街流量计安装中应注意的事项

1.流量计的安装必须按要求进行,避免因安装不当对仪表造成损伤,以及影响计量精度.

2.流量计应尽量避免安装在架空较长的管道上,由于管道的下垂容易造成流量计与法兰间的密封泄漏.若必须安装时,须在流量计的上下游2D处分别设置管道支撑点.

如果被测量介质需要进行温度压力补偿时(如蒸汽、压缩空气),则测压点应在流量计下游约束~5D处,测温点应在流量计流量下游4~8D处(如下图所示)

向左转|向右转

3.在测量蒸汽的管道中,为了防止转换器温度过高,仪表连接杆至少一半不要保温(如上图所示) 为了方便观察和接线,流量计的表头在原有的位置上可进行360度旋转,在调整好位置后,把锁紧螺母拧紧即可。如果流量计的表头安装方向朝下时,须用防水胶带把琐紧螺母缠绕密封好。

4.母缠绕密封好。

 



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