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电磁流量计在工程应用中需要注意的要点及工作原理

时间:2020-04-11    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

电磁流量计在工程应用中需要注意的要点

    在石化、化工、电力、冶金、市政、制药等行业,流量测量的技术难度和复杂程度都相当高,研究流量测量对于提高产品质量、降低企业的经营成本、解决节能环保起到重要作用。电磁流量计具有无阻力,无压损的优点,可以充分减小管道内的阻力,符合节能降耗的要求,因而电磁流量计在业界得到广泛的重视。不过虽说电磁流量计具有上述优点,而且在可靠性和稳定性方面都比多数其它种类的流量计要好许多,但在实际使用过程中,还是会发生一些问题,下面就为大家罗列一下电磁流量计在工程应用中需要注意的要点。
    1.变送器要选择在任何时候测量导管内都能充满液体的位置进行安装,以防止由于测量导管内没有液体而产生指针不在零点引起的错觉。建议是垂直安装,减少由于液体流过在电极上产生气泡而造成的误差。若水平放置时,流量计的两个电极必须保持在同一个水平面上,为了防止沉淀物或在管顶的空气令它绝缘。
    2.如有需要,可以让管放空,内置的空管检测线路,会停止累计和流量的信号输出。
    3.在有阳极保护的管道里流动的流体,安装电磁流量计时,要遵循下面几点:为了让流体能够良好接地,要使用地环;传感器跟管道连起来时,法兰之间要有绝缘垫,螺杆上也要用上绝缘套。
    4.当电磁流量计安装在已接地的金属管道上,通过电磁流量计变送器上的接地端子实现系统电势平衡,即通过截面积不小于6mm2的铜芯电线连接至接地端子上;当电磁流量计安装在未接地的金属管道上,2个法兰均通过截面积至少为6mm2的铜芯电线与管道法兰相连接,并接地;将变送器或传感器接线盒连接至接地端子上,实现系统电势平衡;当电磁流量计安装在塑料管道或带绝缘内衬的管道上,通过附加接地环实现系统电势平衡,接地环通过截面积至少为6mm2的铜芯电线连接至接地端子上。
    5.电磁流量变送器应安装在室内干燥通风处,避免安装在环境温度过高的地方,不应受强烈振动,尽量避开具有强烈磁场的设备,如大电机,变压器等,避免安装在有腐蚀性气体的场合,安装地点便于检修,这是保证变送器正常运行的环境条件。
    6.为了保证电磁流量变送器测量管内充满被测介质,变迭器建议垂直安装,流向自下而上,尤其是对于液固两相流,必须垂直安装。若现场只允许水平安装,则必须保证两电极在同一水平面。
    7.电磁流量变送器两端应装阀门和旁路。
    8.电磁流量变送器的电极所测出的几毫伏交流电势,是以变送器内液体电位为基础的。为了使液体电位稳定并位变送器与流体保持等电位,以保证稳定地进行测量,变送器外壳与金属管两端应有良好的接地,转换器外壳也应接地,接地电阻不能大于10欧姆,不能与其它电器设备的接地线共用。如果不能保证变送器外壳与金属管道良好接触,应用金属导线将它们连接起来,再可靠接地。
    9.为了避免干扰信号,变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输,不允许把信号电缆和电源线平行放在同一电缆钢管内,信号电缆长度一般不得超过30m。
    10.转换器安装地点应避免交、直流强磁场和振动,环境温度为-20~50℃,且不能含有腐蚀性气体,相对湿度不大于80%。
    11.为了保证电磁流量计的正常运行,减少测量误差,电磁流量计前后应符合一定的直管段要求。根据JJG 1033-2007《电磁流量计核定规程》测试标准要求,通常前直管段应达到10D,后直管段应为5D。
    12.安装位置。电磁流量计可以垂直、水平安装,但推荐垂直安装,且被测流体是自下而上流动。也可以水平安装,但要使两电极在同一水平面上。水平安装时要保证在何时测量导管都充满液体。在主管线是垂直管线时,一般情况下,要求水流是自下而上,尽量不要自上而下。后者容易引起流量波动比较大。安装除满管以外,这点也是很重要的,其次就是前后直管道的距离了。选择便于维修,活动方便的地方。流量计应安装在水泵后端,决不能在抽吸侧安装:阀门应安装在流量下游侧。
    13.由于电磁流量计测量的是微弱电势,需排除一切外界干扰才能准确测量,因而良好的接地是保障电磁流量计稳定工作的必要条件。通常接地是通过接地环或传感器内的参考电极和管路系统的接地连接来实现。
    14.流量计的安装地点要远离一切磁源(如大功率电机、变压器等)。
    15.与其它流量计一样,电磁流量计也有防护等级,通常一体式的防护等级为IP65,分体式的为IP68(针对传感器而言),如果客户对仪表安装环境有要求,安装地点在地下阴井或其它一些潮湿的地方,建议客户选用分体式的。以免选错对仪表造成损害。
    16.电磁流量计可以测腐蚀性液体,但定货初期客户要正确提供其它测量介质属性,以免选型时对电极选型上的错误,导致传感器在后期使用过程中报废,给客户带来不便和经济上的损失。
    17.电磁流量计虽说可靠性比较好,一般情况下不会损坏,但由于其原理决定,传感器电极表面一直和液体接触,时间久了,电极表面比较容易受污染。所以电磁流量计一般情况下,客户有条件拆的情况下,建议一年到一年半之间拆出来清洗一次电极以保证流量计整机的测量精度。任何仪器仪表都是需要“保养”的,电磁流量计也不例外。

标签: 电磁流量计
电磁流量计 电磁流量计在工程应用中需要注意的要点_电磁流量计

电磁流量计的工作原理介绍

    电磁流量计广泛应用于测量可导电流体,如自来水、钢铁、石油、化工、电力、工业、水利、水政水资源等部门的导电流体的流量,亦可测量酸、碱、盐等腐蚀性导电液体。


    电磁流量计的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。


    在电磁流量计中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。


    当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。


    测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。


    1、电磁流量计是基于法拉第电磁感应定律的速度式电磁流量计。


    在阐述电磁流量计测量原理的基础上,设计了一种基于MSP430F149单片机的LDE型电磁流量计;


    电路以MSP430F149单片机为核心,从而简化了外围硬件电路的设计,实现了液体流量的测量和累积。


    文中给出了设计的总体框图,部分硬件电路和控制软件流程图。


    本文设计的LDE型电磁流量计已经投入生产,经实际应用表明,该设计具有高精度,低功耗和可靠性强等特点,基本满足设计要求。


    2、电磁流量计能有效避开强电力设备,高频设备,强电源开关设备;


    避开高温热源和辐射源的影响,避开强烈震动场所和强腐蚀环境等,同时要考虑安装维修方便。


    3、电磁流量计具有保存每天24小时的流量数据、停电时间、零流量时间等多种数据及报警等功能。


    每天,只需一次、二次短信息就能获得一个测量点的一天24小时的测量数据,它也能根据用户的需求设定。


    采用电磁旋涡流量计和gsm网络相结合的技术,建立水流量监测系统的前期投资只是采用无线电台方式的1/3到1/5;


    系统建立后的运行费用每个点每天只是一到二次短信息的费用。省去了频率的使用费及使用中的电费及维护费用。


    4、流量检测仪表的显示方式、通讯方式和数据存储是仪表的重要组成部分。


    传统电磁流量计在显示方式上一般采用LED或段式LCD,只能显示数字、字母、汉字和一些粗糙的图案;


    在数据存储方面,信息存储一般以二进制方式存储,不具有通用性且存储容量小;


    在通讯方式上,一般采用RS232或RS485,其开放性不高。


    5.传感器在垂直管道的安装


    测量气体流量时,传感器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,


    气体流向应由下向上。


    测量液体流量时,液体流向应由下向上:这样不会将液体重量额外附加在探头上。


    6、传感器在水平管道的侧装


    无论测量何种流体,传感器可以在水平管道上侧装,特别是测量过热蒸汽,饱和蒸汽和低温液体,


    若条件允许建议采用侧装,这样流体的温度对放大器的影响较小。


    7.传感器在水平管道的倒装


    一般情况下不推荐用此安装方法。此安装方法不适用于测量一般气体、过热蒸汽。可用于测量饱和蒸汽,适用于测量


    高温液体或需经常清洗管道的情况。


    8.传感器在有保温层管道上的安装


    测量高温蒸汽时,保温层较多不能超过支架高度的三分之一。


    9.为了解决了上述不足,采用32位的ARM处理器和嵌入式Linux操作系统研制出了具有信息化、图形化和网络化的电磁流量计。


    它采用TFT彩色液晶屏显示方式,不仅可以显示流量数据还可以显示流量曲线,提高了显示的质量和内容;


    通过JFFS2文件系统采用文件的方式进行数据存储,且存储容量可达1MB。

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电磁流量计 电磁流量计的工作原理介绍_电磁流量计

电磁流量计典型故障诊断及处理

    1. 无流量输出。检查电源部分是否存在故障,测试电源电压是否正常;测试保险丝通断;检查传感器箭头是否与流体流向一致,如不一致调换传感器安装方向;检查传感器是否充满流体,如没有充满流体,更换管道或垂直安装。

    2. 信号越来越小或突然下降。测试两电极间绝缘是否破坏或被短路,两电极间电阻值正常在(70~100)Ω之间;测量管内壁可能沉积污垢,应清洗和擦拭电极,切勿划伤内衬。测量管衬里是否破坏,如破坏应予以更换。

    3. 零点不稳定,检查介质是否充满测量管及介质中是否存在气泡,如有气泡可在上游加装消气器,如水平安装可改成垂直安装;检查仪表接地是否完好,如不好,应进行三级接地(接地电阻≤100Ω);检查介质电导率应不小于5μs/cm;检查介质是否淤积于测量管中,清除时注意不要将内衬划伤。

    4. 流量指示值与实际值不符。检查传感器中的流体是否充满管,有无气泡,如有气泡可在上游加装消气器;检查各接地情况是否良好;检查流量计上游是否有阀,如有,移至下游或使之全开;检查转换器量程设定是否正确,如不对,重新设定正确量程。

    5. 示值在某一区间波动。检查环境条件是否发生变化,如出现新干扰源及其他影响仪表正常工作的磁源或震动等,应及时清除干扰或将流量计移位;检查测试信号电缆,用绝缘胶带进行端部处理,使导线、内屏蔽层、外屏蔽层、壳体之间不相互接触。

    选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙铜等物质不能选用电磁流量计测量流量。

    运行故障

    经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障,常见故障原因有:流量传感器内壁附着层,雷电击,环境条件变化。

    1、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。后两种现象均会使仪表无法工作。

    2、雷电击

    雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线,传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到,不仅电磁流量计出现故障,控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题,如齐鲁石化设计院[1]。

    3、环境条件变化

    主要原因同上节调试期故障环境方面,只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计,调试期因无厂扰源,仪表运行正常,然而在运行期出现新干扰源(例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊)干扰仪表正常运行,出现输出信号大幅度波动。

   

标签: 电磁流量计
电磁流量计 电磁流量计典型故障诊断及处理_电磁流量计

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