電磁流量計(jì)在運(yùn)行中會(huì)由于各種故障的發(fā)生會(huì)造成測(cè)量不準(zhǔn)的現(xiàn)象,一般在運(yùn)行中電磁流量計(jì)產(chǎn)生的故障大概可分為兩類。一類為流量計(jì)本身故障,元器件損壞引發(fā)的故障;一類為外界條件的改變引起的故障,例如安裝的不合理造成流動(dòng)畸變,沉積和結(jié)垢等。
1、介質(zhì)中含有氣泡出現(xiàn)測(cè)量故障
介質(zhì)從外界吸入氣體或者介質(zhì)中溶解氣體轉(zhuǎn)變成游離狀氣泡是液體中產(chǎn)生泡狀氣體的兩種途徑。如果介質(zhì)中存在較大的氣泡,當(dāng)氣泡通過(guò)電極時(shí)整個(gè)電極就被遮蓋,使流量信號(hào)輸人回路瞬時(shí)開路,從而輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。判斷造成這種波動(dòng)原因的可以這樣做,將磁場(chǎng)的回路電流切斷,切斷后如果流量計(jì)還有顯示并且還處于波動(dòng)狀態(tài),證明介質(zhì)中存在氣泡會(huì)造成電磁流量計(jì)波動(dòng)。用指針式萬(wàn)用表測(cè)量電磁流量計(jì)電極電阻,會(huì)發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)電極的回路電阻要高于正常時(shí)的電阻值。
若是由于電磁流量計(jì)安裝位置所的造成空氣進(jìn)入被測(cè)介質(zhì),如果由于在管系高點(diǎn)安裝電磁流量計(jì)而貯留氣體,或由于外界吸入空氣引起的流量計(jì)波動(dòng),則需要更換三暢電磁流量計(jì)安裝位置改裝在管線最低點(diǎn)安裝,或者采用U型管安裝。但是有些情況由于電磁流量計(jì)口徑較大或者安裝的位置不易改變,可以采取在流量計(jì)上游安裝集氣包和排氣閥來(lái)解決這種情況。
2、介質(zhì)非滿管
在日常生產(chǎn)中偶爾會(huì)有非滿管現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可以看做是液體中含有氣泡的典型情況。當(dāng)電極水平面低于介質(zhì)液面時(shí),流量計(jì)前后采用直管段比較理想,測(cè)量數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定。但是管內(nèi)上半部的氣體體積也被算成介質(zhì)流量,因此這種情況下得測(cè)量誤差較大;當(dāng)電極水平面高于介質(zhì)液面時(shí),電磁流量計(jì)的測(cè)量回路處于開路狀態(tài),所測(cè)量的數(shù)據(jù)嚴(yán)重失真。處理這種介質(zhì)非滿管所產(chǎn)生的故障可有如下辦法:盡量在自下而上流動(dòng)的垂直管道上安裝電磁流量計(jì);實(shí)際生產(chǎn)中需要電磁流量計(jì)水平安裝,這種情況下應(yīng)該安裝在管道的最低端,并將且電磁流量計(jì)的電極軸線于地平線平行,(不然沉積物會(huì)覆蓋處于低位的電極);為了避免測(cè)量管內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓,應(yīng)該將流量計(jì)的傳感器安裝在泵的下游、控制閥的上游;流量計(jì)傳感器的安裝口應(yīng)有一定的背壓,并且應(yīng)遠(yuǎn)離直接排放口。
但是,重要的還是電磁流量計(jì)在安裝時(shí)可以禁止出現(xiàn)介質(zhì)非滿管的情況。
3、電磁流量計(jì)電極被腐蝕
由于在醋酸生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)接觸到一些強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì),所以當(dāng)電磁流量計(jì)的電極材料選擇不當(dāng)時(shí),介質(zhì)會(huì)腐蝕流量計(jì)的電極,最終導(dǎo)致傳感器失效。因此會(huì)出現(xiàn)流量計(jì)輸出波動(dòng)。只有當(dāng)電極被腐蝕后出現(xiàn)流量計(jì)故障我們才能發(fā)現(xiàn)電極材料不耐腐蝕,這種材料本身性能問(wèn)題使用之前是無(wú)法辨別的。因此只有更換新的電極來(lái)解決此種故障。所以電極腐蝕故障判斷處理都屬于事后維護(hù)處理的方法。
4、待測(cè)液體性質(zhì)導(dǎo)致測(cè)量故障
如果被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率降低,電極的輸出阻抗會(huì)增大,這時(shí)轉(zhuǎn)換器輸入的阻抗就會(huì)引起負(fù)載效應(yīng),流量計(jì)就會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。如果三暢電磁流量計(jì)出現(xiàn)這個(gè)故障則只有選用滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計(jì),或者選用孔板流量計(jì)等其它原理的流量計(jì)。
5、流量計(jì)的電極結(jié)垢或電極短路造成的測(cè)量故障
當(dāng)被測(cè)液體中含有金屬時(shí),流量計(jì)的電極容易發(fā)生短路現(xiàn)象,這時(shí)流量計(jì)的測(cè)量值明顯偏小或趨于零。在日常生產(chǎn)運(yùn)行中這種現(xiàn)象不是經(jīng)常發(fā)生的。當(dāng)測(cè)量高粘度介質(zhì)時(shí),由于介質(zhì)易附著和沉淀在管壁,若被測(cè)液體電導(dǎo)率低于附著的介質(zhì)電導(dǎo)率時(shí),電極的信號(hào)電勢(shì)就會(huì)被沉淀分流從而不能正常工作,出現(xiàn)電極短路現(xiàn)象;如果沉淀的介質(zhì)是非導(dǎo)電層,會(huì)造成電極開路流量計(jì)也不能正常工作。若氧化鐵銹層附著于襯里管壁,或者主要成分是金屬的沉淀物,其電導(dǎo)率大于液體電導(dǎo)率,實(shí)際流量值會(huì)高于流量計(jì)測(cè)得的流量值;若沉淀物是碳酸鈣等水垢層,則被測(cè)液體的電導(dǎo)率高于沉淀物的電導(dǎo)率,結(jié)果測(cè)得的流量值會(huì)小于實(shí)際的流量。
為了防止流體中的沉淀物影響流量計(jì)的工作,流量計(jì)的電極選用不易附著突出的尖形或半球形,并且可以更換式或者刀式清垢電極等。選用刀式電極可定期手動(dòng)除傳感器外的塵垢。或者也可以將測(cè)量電路暫時(shí)斷開,通以短時(shí)間的低壓大電流在電極間,焚燒清除油脂類沉淀物。也可采用提高液體流速的辦法來(lái)清掃管壁的附著層。
6、待測(cè)介質(zhì)的非對(duì)稱流動(dòng)
在正常生產(chǎn)的情況下,管道內(nèi)流體的流速是軸對(duì)稱分布,磁場(chǎng)均勻。 而實(shí)際管道中流體的非軸對(duì)稱流速分布經(jīng)常出現(xiàn),此時(shí),流體流向可分成沿管道軸線的直線流,待測(cè)液體的體積流量就是它對(duì)管道橫截面的積分;另一種則是旋渦流。由于旋渦流的出現(xiàn)對(duì)傳感器的輸出產(chǎn)生影響,流量計(jì)就會(huì)產(chǎn)生誤差[5]。為了消除旋渦流對(duì)流量計(jì)傳感器的影響;流量計(jì)的上游應(yīng)該有足夠長(zhǎng)的直管段,才能使流體的流速按同心圓分布;流量計(jì)附近的管道內(nèi)徑應(yīng)與流量計(jì)內(nèi)徑相同,這樣才會(huì)使流速分布均勻;不然可用安裝流量調(diào)節(jié)器來(lái)部分補(bǔ)償上游直管段的不足。
7、流量計(jì)襯里變形導(dǎo)致測(cè)量波動(dòng)
流量計(jì)的襯里一般都采用氟塑料,這樣流量計(jì)的襯里非常容易發(fā)生變形,出現(xiàn)計(jì)量故障的現(xiàn)象。襯里發(fā)生變形的主要原因有兩種:一氟塑料襯里滲透進(jìn)蒸汽發(fā)生熱擴(kuò)散現(xiàn)象,通常襯里材料、厚度、內(nèi)外的溫差以及流體和蒸汽的類型、管道壓力等諸多因素決定了滲透的程度;二是取決于氟塑料襯里材料的本身的工藝結(jié)構(gòu),一般采用聚四氟乙烯作為氟塑料襯里材料,聚四氟乙烯材料無(wú)粘結(jié)力僅靠壓貼與管壁結(jié)合,所以負(fù)壓管道不采用此種材質(zhì)。
為了防止襯里變形,我們一般采取以下措施:增加法蘭和線圈盒之間的隔熱厚度,降低流體溫差減小熱擴(kuò)散,使襯里內(nèi)外溫差最大程度上得到改善,這樣就可以降低滲透率減緩測(cè)量管壁內(nèi)蒸汽的凝聚;此外,將聚四氟乙烯襯里厚度加厚或者更換另外形式的襯里。
8、外部電磁的干擾
在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)存在著管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場(chǎng)等干擾源。電磁流量計(jì)的流量信號(hào)很小,非常容易被外界電磁干擾,而影響了電磁流量計(jì)的正常工作。所謂的電場(chǎng)干擾是指,流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的電勢(shì)平衡被噪聲破壞后出現(xiàn)輸出信號(hào)波動(dòng)異常。
為了減少外部磁場(chǎng)對(duì)流量計(jì)的干擾,我們要在遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)源的位置安裝電磁流量計(jì)傳感器。另外采取增強(qiáng)屏蔽措施來(lái)防止強(qiáng)電場(chǎng)的干擾等。也可以將電磁流量傳感器與管道的連接處做絕緣處理。
9、其他原因引起的故障
1)雷電打擊。電磁流量計(jì)在受到雷擊后容易在線路中感應(yīng)出高電壓和電流,損壞流量劑。
2)環(huán)境條件變化。一旦流量計(jì)的工作環(huán)境條件變化,運(yùn)行期間出現(xiàn)新的干擾源,儀表的正常工作就會(huì)被干擾,流量計(jì)的輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。
結(jié)束語(yǔ)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步,電磁流量計(jì)的設(shè)計(jì),新材料的應(yīng)用,其生產(chǎn)工藝越來(lái)越成熟,對(duì)儀表的防護(hù)等級(jí)也日漸提高,電磁流量計(jì)使用性能更加穩(wěn)定。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況的調(diào)查發(fā)現(xiàn),三暢電磁流量計(jì)的自身很少出現(xiàn)故障。因此,只要我們對(duì)電磁流量計(jì)發(fā)生的各種類型的故障及其產(chǎn)生原因進(jìn)行深刻分析,并且嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝和使用,就可以輕松的對(duì)電磁流量計(jì)進(jìn)行日常維護(hù)了。
超聲波流量計(jì)操作簡(jiǎn)單、安裝便捷、適用范圍廣、測(cè)量準(zhǔn)確度高、價(jià)格實(shí)惠,超聲波流量計(jì)為空調(diào)水系統(tǒng)的測(cè)量提供了有效的手段,對(duì)于空調(diào)工程測(cè)試、調(diào)試工作及空調(diào)循環(huán)水的測(cè)量中具有良好的使用效果,
超聲波流量計(jì)在空調(diào)工程測(cè)試、調(diào)試及檢測(cè)維修中的應(yīng)用
1.超聲波流量計(jì)空調(diào)行業(yè)中的應(yīng)用特點(diǎn):
超聲波流量計(jì)操作簡(jiǎn)單、安裝便捷、適用范圍廣、測(cè)量準(zhǔn)確度高、價(jià)格實(shí)惠,超聲波流量計(jì)為空調(diào)水系統(tǒng)的測(cè)量提供了有效的手段,對(duì)于空調(diào)工程測(cè)試、調(diào)試工作及空調(diào)循環(huán)水的測(cè)量中具有良好的使用效果,得到了廣大空調(diào)用戶的廣泛好評(píng),已成為中央空調(diào)工程測(cè)試、調(diào)試及檢測(cè)維修的便捷工具。
2.超聲波流量計(jì)適用的中央空調(diào)機(jī)型
超聲波流量計(jì)在冷水機(jī)組和水冷機(jī)組都可應(yīng)用,如風(fēng)冷冷水機(jī)組、水源熱泵、水冷柜機(jī)、水冷冷水機(jī)組等。
3.超聲波流量計(jì)在空調(diào)循環(huán)水測(cè)量中的主要應(yīng)用:
◆檢測(cè)戶式風(fēng)冷冷水機(jī)組水流量
1. 檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)水流量,對(duì)是否滿足冷水機(jī)組運(yùn)行的最低限進(jìn)行對(duì)比,一般不小于機(jī)組額定水流量的70%。
2. 對(duì)每個(gè)風(fēng)機(jī)盤管的水流量進(jìn)行測(cè)試,配合使用管路閥門調(diào)整水力平衡。
可以顯示機(jī)組的瞬時(shí)流量、累積流量、流速,避免由于安裝引起水量不足造成的制冷時(shí)換熱器凍壞或制熱時(shí)壓縮機(jī)故障。
通過(guò)流量數(shù)值的比照查找管路故障。
◆檢測(cè)模塊式冷水機(jī)組水流量
檢測(cè)每個(gè)模塊的水流量是否與額定流量相當(dāng)。
對(duì)水泵的流量進(jìn)行檢測(cè),判斷水泵是否在正常范圍內(nèi)工作。
◆檢測(cè)中大型冷水機(jī)組水流量
對(duì)冷卻水和冷凍水流量的測(cè)量。
冷凍水流量的大小直接影響蒸發(fā)器是否結(jié)冰。
冷卻水流量的大小直接影響冷水機(jī)組的運(yùn)行效率和機(jī)組的使用壽命。
可用于調(diào)整壓差式流量開關(guān)的安全流量設(shè)定值。
中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的需要。
◆在中央空調(diào)節(jié)能改造上的應(yīng)用
中央空調(diào)系統(tǒng)中水泵的能耗占比重相當(dāng)大,目前,有許多用戶采用大溫差小流量的方法來(lái)降低水泵的能耗。利用超聲波流量計(jì)測(cè)得準(zhǔn)確的系統(tǒng)水流量,減少無(wú)效果的多余流量,大幅度降低能耗。
◆在空調(diào)系統(tǒng)水力平衡中的應(yīng)用
通過(guò)對(duì)主管和支管水流量的測(cè)量,保證系統(tǒng)各支管水流量分配合理。
用于對(duì)靜態(tài)平衡閥和動(dòng)態(tài)平衡閥的調(diào)試。
通過(guò)測(cè)量主管或支管的水流量并調(diào)整相應(yīng)的平衡閥開度使流量保持在所需范圍內(nèi)。
◆在水源熱泵及地源熱泵系統(tǒng)的調(diào)試中的應(yīng)用
檢測(cè)每臺(tái)水源熱泵的流量,避免由于水流量不足引起的冷凝壓力升高。
檢測(cè)地下水流量確保機(jī)組工作在良好狀態(tài)。
◆在水泵流量檢測(cè)中的應(yīng)用
對(duì)水泵流量進(jìn)行檢測(cè),判斷水泵是否在正常狀態(tài)工作。
對(duì)多臺(tái)水泵之間進(jìn)行流量分配。
◆末端設(shè)備水流量的調(diào)試
保證末端水流量在合格范圍內(nèi),避免出現(xiàn)冷熱不均的情況。
液體流量計(jì)物性中有三種因素會(huì)使輸出晃動(dòng)。它們是:液體的電導(dǎo)率接近下限值;液體中含有固相顆?;驓馀?;雙組分液體中二種液體電導(dǎo)率不同而未均勻混合,或管道化學(xué)反應(yīng)尚未完全完成。
1.液體電導(dǎo)率若接近下限值會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測(cè)量的最低值,而實(shí)際條件不可能都很理想。有時(shí)就會(huì)遇到測(cè)量低度蒸餾水或去離子水,其電導(dǎo)率接近電磁流量計(jì)規(guī)范規(guī)定的下限值5×10-6S/cm,使用時(shí)卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。通常認(rèn)為能穩(wěn)定測(cè)量的電導(dǎo)率下限值要高1~2個(gè)數(shù)量級(jí)。
液體電導(dǎo)率可查閱有關(guān)手冊(cè),缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)則可取樣用電導(dǎo)率儀測(cè)定,但有時(shí)候也有從管線上取樣去實(shí)驗(yàn)室測(cè)定認(rèn)為可用,而實(shí)際電磁流量計(jì)不能工作的情況。這是由于測(cè)電導(dǎo)率時(shí)的液體與管線內(nèi)液體已有差別,譬如液體已吸收了大氣中CO2或NOX生產(chǎn)碳酸或硝酸,改變了電導(dǎo)率。對(duì)于含有顆?;蚶w維液體產(chǎn)生的噪聲漿液,采取提高激磁頻率能有效地改善輸出晃動(dòng)。
2.被測(cè)液體含有較多固體顆粒會(huì)像氣泡一樣,使流量信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲等,造成輸出晃動(dòng)。固相若是粉狀通常則不會(huì)形成輸出晃動(dòng)。
在精細(xì)化工業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和給水處理工程經(jīng)常在液內(nèi)加藥液,而藥液通常是由往復(fù)泵或膜片泵按主液流量成比例地注入。注入藥液后的主液呈現(xiàn)有藥液段和無(wú)藥液段相間隔的段列,若兩種電導(dǎo)率不同的液體沒(méi)有混合均勻,其下游測(cè)量流量的電磁流量計(jì)輸出就會(huì)呈現(xiàn)晃動(dòng)。出現(xiàn)這種情況應(yīng)將加液點(diǎn)移至下游,或?qū)㈦姶帕髁坑?jì)移至加液點(diǎn)移至下游,或?qū)㈦姶帕髁坑?jì)移至加液點(diǎn)上游;如果受現(xiàn)場(chǎng)條件限制或嫌改裝工程量大,亦可在加液點(diǎn)下游裝混合器補(bǔ)救之。但裝靜態(tài)混合器后液流將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)流,有可能造成1%或以上的額外附加誤差。然而與輸出晃動(dòng)無(wú)法測(cè)量相比,是權(quán)衡兩弊取其輕的措施。
3.若混合液在管道內(nèi)化學(xué)反應(yīng)未結(jié)束就進(jìn)入電磁流量計(jì)測(cè)量,也有可能出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。這種情況下只能改變測(cè)量點(diǎn)位置,務(wù)使測(cè)量位置在混合點(diǎn)上游或遠(yuǎn)離混合段的下游。然而原理混合段的相隔距離需要很長(zhǎng)。