一、新型流量計(jì)在水泥行業(yè)應(yīng)用
運(yùn)行中產(chǎn)生故障的第一類(lèi)為儀表本身故障,即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障。第二類(lèi)為外界原因引起的故障,如安裝不妥流動(dòng)畸變,沉積和結(jié)垢等。
1、調(diào)試期故障
本類(lèi)故障在初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn),但一經(jīng)改進(jìn)排除故障,以后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見(jiàn)調(diào)試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾和流體特性影響三方面原因。
?。?)管道系統(tǒng)和安裝等方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見(jiàn)的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn);流量傳感器后無(wú)背壓,液體逕直排人大氣,形成其測(cè)量管內(nèi)非滿(mǎn)管;裝在自上向下流的垂直管道上,可能出現(xiàn)排空等。
?。?)環(huán)境方面
主要是管道雜散電流干擾,空間電磁波干擾,大電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿(mǎn)意測(cè)量,但如遇管道有強(qiáng)雜散電流(如電解車(chē)間管道)亦不一定能克服,須采取流量傳感器與管道緣絕的措施??臻g電磁波干擾-般經(jīng)信號(hào)電纜弓I入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù),但也曾遇到屏蔽保護(hù)還不能克服(見(jiàn)案例10)。
?。?)流體方面
液體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測(cè)量,唯所測(cè)得體積流量是液體和氣體兩者之和;氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng),若氣泡大到流過(guò)電極遮蓋整個(gè)電極表面,使電極信號(hào)回路瞬時(shí)斷開(kāi),輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。低頻(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁電磁流量計(jì)測(cè)量液體中含有固體超過(guò)一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲,輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí),若兩種液體電導(dǎo)率(或各自與電極間電位)有差異,在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量,輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善,產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用,電極表面形成絕緣膜,以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等,均會(huì)妨礙正常測(cè)量。
2、運(yùn)行期故障
經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障,常見(jiàn)故障原因有:流量傳感器內(nèi)壁附著層,雷電擊,環(huán)境條件變化。
?。?)內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計(jì)測(cè)量含有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量?jī)x表多,出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近,儀表還能正常輸出信號(hào),只是改變流通面積,形成測(cè)量誤差的隱性故障;若是高電導(dǎo)率附著層,電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路;若是絕緣性附著層,電極表面被絕緣而斷開(kāi)測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無(wú)法工作。
?。?)雷電擊
雷電擊在線(xiàn)路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流,進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑:電源線(xiàn),傳感器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線(xiàn)和激磁線(xiàn)。然而從雷電故障中損壞零部件的分析,引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線(xiàn)路引入的,其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到,不僅出現(xiàn)故障,控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。因此使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線(xiàn)防雷設(shè)施的重要性。
?。?)環(huán)境條件變化
主要原因同上節(jié)調(diào)試期故障環(huán)境方面,只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的,調(diào)試期因無(wú)干擾源,儀表運(yùn)行正常,然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源(例如測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊)干擾儀表正常運(yùn)行,出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)。
電磁流量計(jì)在使用中除了受周?chē)h(huán)境條件,電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)等要素發(fā)作的噪聲影響外,被測(cè)介質(zhì)的流體噪聲也是非常重要的影響要素。流體噪聲是一種直流極化電壓,在低頻矩形波勵(lì)磁方法中尤為杰出,常有:漿液噪聲、活動(dòng)噪聲和高端流速噪聲。
流體噪聲的發(fā)作要素有下面幾種狀況:
1、不銹鋼電極的耐腐蝕是在其外表具有一個(gè)極薄的鈍化層,使得電化學(xué)反響到達(dá)平衡狀況。流體中的固體物碰擊電極,使得電極外表鈍化層被損壞,失掉電化學(xué)平衡。而金屬材料與流體介質(zhì)觸摸具有從頭康復(fù)生成外表鈍化層堅(jiān)持電化學(xué)平衡的才能。在到達(dá)電化學(xué)平衡時(shí)期,金屬和流體中的游離離子在信號(hào)電場(chǎng)效果下不斷進(jìn)行著電化學(xué)反響。固體顆粒碰擊電極,不斷損壞維護(hù)的鈍化層;電化學(xué)反響又重復(fù)生成鈍化層,所以構(gòu)成了電極間的電位不斷大起伏地改變,這種改變的電位構(gòu)成流量信號(hào)中的流體噪聲。這種狀況也即電磁流量計(jì)中通常講的漿液噪聲。理論和實(shí)習(xí)標(biāo)明,影響電化學(xué)反響信號(hào)電場(chǎng)改變的頻率增加,可使流體噪聲起伏敏捷降低,這即是高頻勵(lì)磁和雙頻勵(lì)磁能夠解決漿液丈量的要素。
2、流體摩擦面料和電極,流體中發(fā)作的正、負(fù)離子從電解質(zhì)流體中別離。面料和電極外表越粗糙,游離的離子濃度就越高。受電極信號(hào)電場(chǎng)的效果,一部別離子會(huì)向電極移動(dòng),構(gòu)成噪聲電壓,這種噪聲被稱(chēng)為活動(dòng)噪聲?;顒?dòng)噪聲在低電導(dǎo)率丈量時(shí)體現(xiàn)比較杰出?;顒?dòng)噪聲與外電場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān),高流速時(shí)感應(yīng)信號(hào)越大,噪聲起伏也越大,輸出就會(huì)很不穩(wěn)定。
3、流體電導(dǎo)率和pH值的急劇改變也會(huì)構(gòu)成活動(dòng)噪聲,流量計(jì)上游加藥體現(xiàn)的丈量不穩(wěn)定即是典型比如。要素是不一樣介質(zhì)在不均勻混合時(shí),流體中簡(jiǎn)單別離出正、負(fù)離子,受電極信號(hào)電場(chǎng)的效果,一部別離子會(huì)向電極移動(dòng),構(gòu)成了活動(dòng)噪聲電壓,構(gòu)成輸出的不穩(wěn)定。
4、由于高流速活動(dòng)流體接近面料和電極部位的層流邊界層厚度變得很薄,如圖3所示,面料和電極的粗糙度高度突破了流速層流邊界層的厚度,流體碰擊這有些粗糙度高度,發(fā)作流速發(fā)散和驟變。有一有些與丈量管中心軸方向相同(或相反)的流速重量,受信號(hào)權(quán)重函數(shù)的效果,對(duì)電極信號(hào)發(fā)作了很大影響,構(gòu)成了大的正誤差,這即是高端流速噪聲。
可見(jiàn),上述流體噪聲中的活動(dòng)噪音和高端流速噪音與丈量管的面料和電極外表粗糙度直接有關(guān),極化電壓發(fā)作的漿液噪聲與電極外表粗糙度也有很大聯(lián)系。