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電磁流量計在應用中的故障檢查和分析 流量計技術(shù)指標

時間:2020-07-30    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
1 引言

電磁流量計使用中的常見故障,有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障,有的是由于選用不當、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成的故障,如顯示波動、精度下降甚至儀表損壞等。它一般可以分為兩種類型:安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障(調(diào)試期故障)和正常運行時出現(xiàn)的故障(運行期故障)。

2 工作原理

電磁流量計由變送器和轉(zhuǎn)換器兩部分組成,兩者之間用連接線(包括勵磁線、信號線)相互連接。變送器是基于電磁感應定律工作的,如圖1所示,被測介質(zhì)垂直于磁力線方向流動,因而在于介質(zhì)流動和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一感應電動勢ex。


圖1 電磁流量計結(jié)構(gòu)原理

ex=bdvⅹ10-4v

式中:b—磁感應強度,t(特斯拉);d—兩電極間距離(管徑),cm; v—被測介質(zhì)的平均流速,cm/s。

3 常見故障

3.1 調(diào)試期故障

調(diào)試期故障一般出現(xiàn)在儀表初始裝用調(diào)試階段,但一經(jīng)改進排除故障,在以后相同條件下一般不會再度出現(xiàn)。常見的調(diào)試期故障通常由儀表選用或設定不當、安裝不妥、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起。

(1) 安裝方面

通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管網(wǎng)最高點;或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現(xiàn)排空;或傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測量管內(nèi)非滿管。

(2) 環(huán)境方面

通常主要是管道雜散電流干擾,空間強電磁波干擾,大型電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨接地保護就可獲得滿意結(jié)果,如河南煤化集團中原大化公司第ⅰ套三聚氰胺裝置的電磁流量計ft-31235在2007年4月12日遇到強大的雜散電流而無法正常指示(電解車間管道,有時在兩電極上感應的交流電勢峰值vpp可高達1v),工作人員立即采取單接地保護,可其指示仍然不能恢復正常,于是又采取將流量傳感器與管道絕緣等措施后ft-31235才算能正常工作??臻g電磁波干擾一般經(jīng)信號電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護。


(3) 流體方面

被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀表輸出信號會出現(xiàn)波動,若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現(xiàn)更大的波動。低頻方波勵磁的電磁流量計測量固體含量過多漿液時,也將產(chǎn)生漿液噪聲,使輸出信號產(chǎn)生波動。測量混合介質(zhì)時,若兩種液體電導率(或各自與電極間電位)有差異,在混合未均勻前就進入流量傳感進行測量,也將使輸出信號產(chǎn)生波動。電極材料與被測介質(zhì)選配不當,產(chǎn)生鈍化或氧化等化學作用,電極表面形成絕緣膜,以及電化學和極化現(xiàn)象等,均會妨礙正常測量。應根據(jù)儀表選用或有關(guān)手冊正確選配電極材料。

3.2 運行期故障

運行期故障是電磁流量計經(jīng)調(diào)試并正常運行一段時期后出現(xiàn)的故障,常見的運行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。

(1) 傳感器內(nèi)壁附著層

由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會遠比其他流量儀表多,出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對較高。若附著層電導率與液體電導率相近,儀表還能正常輸出信號,只是改變流通面積,形成測量誤差的隱性故障;若是高電導率附著層,電極間電動勢將被短路;若是絕緣性附著層,電極表面被絕緣而斷開測量電路。所以,應及時清除電磁流量計測量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。

(2) 雷電打擊

雷擊容易在儀表線路中感應出高電壓和浪涌電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。

(3) 環(huán)境條件變化

在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好(例如沒有干擾源),流量計工作正常,此時往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。例如河南煤化集團中原大化公司第ⅲ套三聚氰胺裝置的電磁流量計ft-81235調(diào)試期運行正常,而在2006年3月12日上午突然出現(xiàn)輸出信號大幅度波動,經(jīng)檢查儀表本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以及連接兩者的電纜無任何故障,原來其附近實施管道電焊干擾了儀表的正常運行,工作人員立刻實施良好的接地保護后儀表才得以正常指示。

4 故障現(xiàn)象和檢查流程

電磁流量計常見故障現(xiàn)象有:

(1) 無流量信號;
(2) 輸出晃動;
(3) 零點不穩(wěn);
(4) 流量測量值與實際值不符;
(5) 輸山信號超滿度值。

通常檢查整個測量系統(tǒng)和判斷故障的程序如圖1所示,檢查環(huán)節(jié)包括電磁流量計本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以及連接兩者的電纜,電磁流量計上位的工藝管道,下(后)位顯示儀表連接電纜。經(jīng)常采用的檢查手段或方法及其檢查內(nèi)容列舉如下:

- 通用常規(guī)儀器檢查
- 替代法:利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板部件間的互換性,以替代法判別故障所在位置。
- 信號蹤跡法:用模擬信號器替代傳感器,在液體未流動條件下提供流量信號,以測試電磁流量轉(zhuǎn)換器。

檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始,逆流量信號傳送的方向進行。用模擬信號器測試轉(zhuǎn)換器,以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還是在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若是轉(zhuǎn)換器故障,如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試;若是傳感器故障需要試調(diào)換時,因必須停止運行,關(guān)閉管道系統(tǒng),涉及面廣,常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器,試換工程量大,通常只有在做完其他各項檢查,最后才下決心,卸下管道檢查傳感器測量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。相關(guān)檢修項目如表1所示。

5 結(jié)束語

電磁流量計在使用的過程當中,可能出現(xiàn)各種各樣的故障,但一般來說可以把所有的故障歸結(jié)為兩類,即調(diào)試期故障和運行期故障,只要我們在日常工作中時刻注意這兩類故障,并很好地加以排除解決,相信電磁流量計一定能夠發(fā)揮它應有的作用。
電磁流量計的故障分類

  電磁流量計使用中常遇到的故障、第一種是常見的儀器本身的故障、即儀器結(jié)構(gòu)或部件造成損壞故障;其次是造成的外部原因。如安裝與流場畸變、沉積和縮放等。重點是二類和應用程序的故障原因外。

  根據(jù)分類問題、可以分為:

  (1)運行期故障;

  (2)調(diào)試階段故障。調(diào)試階段出現(xiàn)故障的新后早期在調(diào)試、主要原因是工具的選擇或設置不合理、安裝錯誤、等操作期間運行腳出現(xiàn)故障之后的時期、主要原因是流體包裹體附著在電極李寧、環(huán)境變化、新的干擾源等。

  根據(jù)故障的外部來源、從三個方面分析:

 ?。?)管道系統(tǒng)安裝的原因;(2)環(huán)境;(3)流體導致。

  故障、運行周期

  最初的調(diào)試和正常運行一段時間后、在操作過程中失敗、常見故障的原因是:內(nèi)流量傳感器連接層、雷擊、環(huán)境變化。

  1、內(nèi)部連接層

  由于電磁流量計測量包含懸浮固相或污穢骯臟的身體的機會比任何其他流量儀表、內(nèi)層連接出現(xiàn)產(chǎn)生失效概率比較高。、如果電導率和液體電導率附著層緊密、儀器還可以輸出信號正常、只是改變了流通領(lǐng)域、形成測量誤差的隱性故障;如果高電導率附著層、電極之間的電動勢會短路;如果絕緣層連接、電極表面絕緣和斷開電路。2種現(xiàn)象都可以使儀器無法工作。

  2、雷擊

  閃電擊中電路高電壓感應瞬態(tài)浪涌電流、到文書可能會損壞儀器。雷擊損壞儀器采用三種方式:電源線、傳感器湯匙轉(zhuǎn)換器之間的激勵信號和流線。然而、從雷擊損壞分析各部件的故障、導致失敗的高電壓和浪涌電流從控制室的電源電路的介紹、其他方式。從事故現(xiàn)場發(fā)生雷擊電磁流量計、不僅失敗、控制室、在其他儀器電往往同時出現(xiàn)雷擊事故。因此、使用單位知道電源線控制室儀表的重要性、防雷設施。如果當前存在的一般和探索設計單位團隊解決這個問題。

  3、環(huán)境條件的變化

  主要原因是調(diào)試階段故障環(huán)境日、不只是在調(diào)試期間出現(xiàn)和干擾源的操作過程中的干預了。例如、接地故障保護并不理想、電磁流量計、調(diào)試期間沒有空氣源廠、和設備正常工作、但是在運行期間、新的干擾源(例如點管或近遠管焊接實現(xiàn))干擾正常運行的儀器、輸出信號出現(xiàn)大的波動。

  其次、調(diào)試階段故障

  這類故障的電磁流量計與初步調(diào)試、但一旦改進故障、后在同一條件下一般不會再出現(xiàn)。常見故障與安裝調(diào)試期為主、環(huán)境干擾、流體特性的影響、三個原因。

  1、管道系統(tǒng)安裝等

  通常的電磁流量傳感器安裝位置不正確的故障、常見的例如流量傳感器安裝在便于累計保留高的天然氣管道網(wǎng)絡;流量傳感器沒有任何壓力、液體直接直排人大氣、形成完整的測量管;裝在由于垂直線臟、可能出現(xiàn)的空、安裝流量計是特殊的、因為潛在水下、以確保沒有浮動。

  2、環(huán)境

  主管道雜散電流干擾、空間電磁波干擾、大電機磁場干擾、等管道雜散電流干擾通常采取良好的接地保護可以得到滿意的單獨測量、但在案件管具有較強的雜散電流(如電解車間流水線)也不能克服、應采取流量傳感器與管道緣獨特的措施。電磁波-空間信號電纜介紹、通常單一或多個屏蔽保護、但也遇到了屏蔽保護是克服不了的。

  3、流體

  液體含有微小氣泡通常分布均勻、不影響正常測量、只有體積流量液體和氣體相結(jié)合;氣泡會增加輸出信號的波動、如果大氣泡覆蓋整個流通過電極的電極表面、使電極的信號瞬時斷開電路、輸出信號會產(chǎn)生較大的波動。

標簽: 電磁流量計
電磁流量計 電磁流量計的故障分類_電磁流量計

渦街流量計安裝環(huán)境要求:

1.盡可能避開強電設備、高頻設備、強開關(guān)電源設備。儀表的供電電源盡可能與這些設備分離。

2.避開高溫熱源和輻射源的直接影響。若必須安裝,須有隔熱通風措施。

3.避開高濕環(huán)境和強腐蝕氣體環(huán)境。若必須安裝,須有通風措施。

4.渦街流量儀表應盡量避免安裝在振動較強的管道上。若必須安裝,須在其上下游2D處加設管道緊固裝置,并加防振墊,加強抗振效果。

5.儀表安裝在室內(nèi),安裝在室外應注意防水,特別注意在電氣接口處應將電纜線彎成U形,避免水順著電纜線進入放大器殼內(nèi)。

6.儀表安裝點周圍應該留有較充裕的空間,以便安裝接線和定期維護。

(二)儀表管道安裝要求:

1.渦街流量儀表對安裝點的上下游直管段有一定要求,否則會影響介質(zhì)在管道中的流場,影響儀表的測量精度。儀表的上下游直管段長度要求見圖

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)

注:調(diào)節(jié)閥盡可能不安裝在渦街流量儀表的上游,而應安裝在渦街流量儀表的下游10D處。

2.上、下游配管內(nèi)徑應相同。如有差異,則配管內(nèi)徑Dp與渦街儀表表體內(nèi)徑Db,應滿足以下關(guān)系0.98Db≤Dp≤1.05Db上、下游配管應與流量儀表表體內(nèi)徑同心,它們之間的不同軸度應小于0.05Db。

3.儀表與法蘭之間的密封墊,在安裝時不能凸入管內(nèi),其內(nèi)徑應比表體內(nèi)徑大1-2mm。   

(三)渦街流量計的安裝步驟

1.按開口盡寸的要求在管道上進行開口,具使開口的位置滿足直管段的要求。

2.將連接上法蘭的整套流量計放入開好口的管道中。

3.對兩片法蘭兩邊實行點焊定位。將流量計拆下,將法蘭按要求焊接好,并清理管道內(nèi)所有凸出部分。

4.在法蘭的內(nèi)槽內(nèi)裝上與管道通徑相同的密封墊圈,將流量計裝入法蘭中間,并使流量計的流向標與流體方向相同,然后用螺栓連接好。

(四)流量計在水平管道上的安裝:

測量氣體流量時,若被測氣體含有少量的液體,流量計應安裝在管線的較高處。

測量液體時,若被測液體中含有少量的氣體,流量計應安裝在管線的較低處。

(五)流量計在垂直管道的安裝:

測量氣體時,流量計可以安裝在垂直管道上,流向不限。 若被測氣體中含有少量的液體,氣體流量應由下向上。 測量液體流向時,液體流向應由下向上。

(六)渦街流量計安裝中應注意的事項

1.流量計的安裝必須按要求進行,避免因安裝不當對儀表造成損傷,以及影響計量精度.

2.流量計應盡量避免安裝在架空較長的管道上,由于管道的下垂容易造成流量計與法蘭間的密封泄漏.若必須安裝時,須在流量計的上下游2D處分別設置管道支撐點.

如果被測量介質(zhì)需要進行溫度壓力補償時(如蒸汽、壓縮空氣),則測壓點應在流量計下游約束~5D處,測溫點應在流量計流量下游4~8D處(如下圖所示)

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)

3.在測量蒸汽的管道中,為了防止轉(zhuǎn)換器溫度過高,儀表連接桿至少一半不要保溫(如上圖所示) 為了方便觀察和接線,流量計的表頭在原有的位置上可進行360度旋轉(zhuǎn),在調(diào)整好位置后,把鎖緊螺母擰緊即可。如果流量計的表頭安裝方向朝下時,須用防水膠帶把瑣緊螺母纏繞密封好。

4.母纏繞密封好。

 



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