在生產控制過程中,流量測量作為熱工測量之一,是一種重要的測量參數,智能電磁流量計由于具有較高的精度和較強的耐蝕性能,應用也越來越廣泛。但是在實際的測量工作中,電磁流量計由于安裝不當或環境變化而容易出現各種故障。當故障現象出現時,一定要及時采取合理的檢查方式,以便及時處理排除故障,為此,首先要了解電磁流量計的工作原理及主要組成,分析各種常見故障產生的原因,并根據實際情況對電磁流量計的故障進行檢查和分析。
????實踐中,電磁流量計常由于原始資料損壞、安裝操作不當、環境影響等原因而發生故障,這種情況表現為計量波動、計量數據不準確甚至完全不能工作。電磁式流量計的故障分為調試階段故障和運行階段故障。怎樣判斷電磁流量計故障,首先要弄清電磁流量計的組成,然后分析出故障的原因,再根據實際情況采取合適的方法和手段進行檢測。
????1.電磁流量計的組成部分
????電磁式流量計的工作原理是根據法拉第電磁感應定律測得流速,再測量流通截面液位高度的面積,然后將這兩個數據相乘,就可以得到試驗流量。導電性液體通過測量導管在磁路系統中產生的均勻磁場,在被測量到的感應電位信號與被測量值成正比并在轉換器中放大后測量導電流體流量。電磁式流量計是由測量導管、磁路系統、電極、轉換器、內襯、外殼等部件組成。
????2.常見的電磁流量計故障
????2.1在安裝調試時發生故障
????調試期故障,即電磁流量計在安裝和調試過程中出現的故障,常常出現在儀表安裝調試階段,安裝不當、環境干擾、流體影響等都會導致電磁流量計在調試期間出現故障。經過檢查和排除故障后,一般不再進行產生。
????2.1.1不正確的安裝
????當安裝調試時,如果將傳感器安裝在不合適的位置上,如易聚集氣體的管網高點、從上往下的豎管上,則很有可能存在排空問題。若測管后沒有反壓、流體直接排入大氣,則測管無法充滿管,將使電磁流量計無法正常工作。
????2.1.2干擾環境
????在應用場合,由于應用場合復雜,工頻干擾、電磁干擾、流體噪聲有時同時存在,而流體產生的流量信號也比較弱,會造成電磁流量計不能正常顯示,如果工作地點附近存在大型電機,則意味著有強磁場干擾,如果不將流量傳感器和管道進行絕緣處理,那么電機的磁場會比較弱。此外,在沒有屏蔽保護的情況下,空間電磁波通過信號電纜引入,也會對測量數據產生干擾。因此,在工作中,需要對實際遇到的干擾類型采取相應的解決方案,保證電磁流量計的穩定性和抗干擾能力。
????2.1.3流體效應
????由于所測流體的特性不同,有的流體中存在氣泡,有的漿液固相含量較高,混合介質電導率差不均勻等都會影響電磁流量計的正常工作。液體中氣泡增大到一定程度后,會引起測量儀器的波動,一旦氣泡增大到能夠覆蓋整個電極表面的程度,電極回路會在氣泡流過電極的瞬間斷路,這時氣泡就會產生巨大波動。液漿中的固相含量過高,也會產生波動現象。當測量混合介質時,一定要使兩種液體混合均勻,否則電導率差也會使電磁流量計輸出信號發生波動。
????此外,如果電極材料與被測介質發生化學反應,使電極氧化或鈍化,電極失去導電功效,將嚴重影響正常測量,因此在電極材質與被測介質的搭配上也需要合理選擇。
????2.2正常運行時發生故障
????2.2.1傳感器內壁附層結垢
????由于應用面廣,智能電磁流量計的測量對象往往比較復雜,許多場合都是用來測量含有豐富的懸浮固相和污垢的流體,經過一段時間的使用,電磁流量計的內壁上很容易附著污垢,導致傳感器出現故障。這種狀態所導致的失敗程度取決于附著層的導電率和流體的電導率是否相似,在類似電導率的情況下,仍能在一定程度上保持正常,只是會產生較小的誤差。接觸層電導率較高時,電極電動勢會發生短路,測量儀表會瞬時劇烈波動,若附著層是絕緣性物質,完全隔離電極表面的測量電路,電磁流量計就無法工作。電磁式流量計在使用過程中,尤其是對某些具有高電導率的雜質進行流體測量時,須***定時清理被測量管壁,將附著的結垢及時清理,保證電磁流量計正常工作。
????2.2.2外流效應
????電磁式流量計的工作原理是根據法拉第電磁感應定律建立的,利用磁路系統和電極引出導電介質流體的感應電動勢,因此如果在測量過程中有外部電流引入,就會使儀表信號不準確,如果電流電壓太強,甚至會損壞導通室電源線、轉換器與傳感器之間的感應電動勢。
????2.2.3外部環境變化
????電磁流量計安裝調試時如果環境條件比較理想,附近沒有明顯的干擾源,往往會忽略安裝條件。但外界環境往往會產生意想不到的變化,有些內因素也會對電磁流量計產生影響。如無線電波強干擾,安裝調試時未發現強磁場干擾,但工作中電磁流量計突然間輸出波動較大,但檢查儀表安裝各項指標均符合要求,此時應注意周邊是否有強無線發射臺干擾。
????此外,由于管道內的雜散電流、地電位變化、潮氣浸入等因素,會導致電磁流量計的故障,而環境的變化往往是不可控制的,因此須***事先做好各種防護措施。
????3.檢查電磁流量計的故障
????3.1一般失效現象
????電磁表發生故障時,一般現象表現為輸出量波動、零點不穩定、無流量信號輸出、輸出信號超過滿度、流量測量與實際不符等,都需要對電磁流量計的傳感器、轉換器、電纜、工藝管道等每一個關鍵部位進行檢查。
????3.2一般常規檢驗
????電磁式流量計故障點的判斷主要是利用轉換器與傳感器內部各線路板部分之間的互換性,首先要檢查保險絲是否完好、信號電纜是否通暢、勵磁線圈是否斷開,以上環節都沒有問題時要測量電極的絕緣電阻。此外還要測量勵磁電流和輸出電流是否正常,工作電源是否正確。
????測定電極對稱性是指用萬用表分別測量各電極與介質之間的接觸電阻,對比兩者之間的差異值,正常差異值應小于10%~20%,否則可判斷電極有故障,有可能是電極老化或絕緣沉積物覆蓋。
????因為兩電極之間的污染程度不同,不對稱共模電壓成為差模信號,將導致零點不穩定,并判斷零點不穩是否由電極污染引起,可使用數字顯示的不對稱共模電壓作為差模信號,判斷零點不穩是否由電極污染引起,可使用數字顯示的不對稱共模電壓作為差模信號。
????除替換法外,模擬信號可用于檢測流體非流動狀態的流量信號,以代替傳感器工作,從而判斷電磁流量轉換器是否正常。