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        電磁流量計

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        新疆化工淺談電磁流量計的常見故障分析及解決方法

        來源:作者:發表時間:2020-09-14 08:21:40

              氯堿化工的工藝介質多為酸、堿、鹽等電解質,電磁流量計的原理決定了其在該行業的應用具有很大的優勢。因此,我們常使用電磁流量計測量鹽水、鹽酸、堿液等導電介質的流量。
         
        1 電磁流量計的測量原理和結構
               電磁流量計是一種測量導電性液體的體積流量儀表,其測量原理基于法拉第電磁感應定律。測量管內的被測介質相當于電磁感應中的導體,上、下兩個勵磁線圈夾持在測量導管的上、下兩邊,用于產生恒定磁場。當被測介質流經測量管時,傳感器的兩側電極會產生感應電壓。為了避免感應電壓出現短路,測量管內壁與電極間必須有絕緣襯里。襯里可根據被測介質的種類和工作溫度來選擇,一般常用的有特氟隆、橡膠、陶瓷等。電磁流量計由傳感器和轉換器兩部分組成。被測介質的流量經傳感器變換成感應電勢,再由轉換器將感應電勢轉換成統一的直流標準信號輸出,供其他指示、記錄和調節儀表使用。
         
        2 電磁流量計的特點
                測量導管內無可動部件或阻礙流體流動的節流件,不會造成堵塞,壓力損失較小,可測量含有懸浮物、固體顆粒等流體,比如泥漿、紙漿和污水等。三暢電磁流量計輸出電流與流量呈線性關系,且不受液體物理性質(溫度、壓力、黏度)的影響,測量范圍較大,可達1∶50,口徑分為1 mm~2 m 和2 m 以上兩種。
         
        3 常見故障的原因和解決辦法
                電磁流量計在使用過程中會出現測量不準的問題,原因可能是儀表本身存在故障、外界原因引發的故障。在運行維護中,故障多為外界因素引起。下面就一些常見故障現象進行分析,并給出相應的處理方法。
         
        3.1 流量信號輸出無指示
                  流量信號輸出無指示的原因及其解決辦法為:①在電源方面,應該先確認電源是否接通,再檢查電源線路板上的保險絲是否熔斷。②在電纜方面,應該檢查信號電纜是否完好,連接是否正確,尤其是分體式電磁流量計所采用的專用電纜要按照要求連接。③檢查被測介質的流向是否與傳感器上的箭頭方向一致。目前,大部分電磁流量計可實現正向和反向測量,需要在組態中設定測量方向。④傳感器安裝位置不當。比如傳感器的直管段長度不符合要求、傳感器安裝在易積氣體的管道的最高點,進而產生測量錯誤。⑤檢查測量管內壁的狀況。可拆下傳感器,直接觀察測量管內壁附著層的狀況,并檢查電極表面是否被絕緣層或導電層覆蓋。⑥檢查傳感器的完好性。采用萬用表檢查傳感器信號端子間的絕緣電阻。一般情況下,要求絕緣電阻>100 MΩ。如果檢查結果不符合要求,則說明絕緣被破壞,應立即更換傳感器。
         
        3.2 流量信號輸出值波動
                流量信號輸出值波動的原因及其解決辦法為:①如果流體本身存在波動,則需要向工藝人員詢問是否存在波動源。比如,三暢電磁流量計上游的動力源是否采用了往復泵或膜片泵、是否存在因阻流件而產生的漩渦;下游的調節閥流量特性或尺寸選用不當,進而產生振動。②測量管內未充滿液體。如果液體中含有的較大的氣泡,則可能會遮蓋整個電極,進而使測量回路瞬間開路,造成輸出信號隨機波動。③外部電磁干擾。三暢電磁流量計的檢測信號比較微弱,在滿量程時只有幾毫伏,流量較小時只有幾微伏,有輕微干擾就會影響測量的準確度。主要通過電磁流量計的接地保護來消除管道中的雜散電流干擾,一般情況下,接地電阻應<10 Ω,接地電纜截面積應>2 mm2,且不要與其他電機、電器共用接地;靜電干擾會通過信號電纜引入,通常采用屏蔽電纜,并將電纜置于金屬保護套管內,從而消除靜電干擾;對于磁場干擾而言,可采用鐵皮制作的金屬罩將傳感器與磁場隔離,從而提高抗磁能力,或將傳感器遠離強磁場源。
         
        3.3 流量測量值與實際值不符
                流量測量值與實際值不符的原因及其解決辦法為:①轉換器設定參數不正確。需要根據儀器的數據表和實際工況正確設定管道口徑、單位、量程、累計值、小流量切除值和儀表系數等相關參數。②傳感器安裝位置不妥,導致被測液體未滿管。被測液體未充滿管道可分為兩種情況,即當管內被測液體的液面高于測量電極的水平面時,測量值大多較為穩定,但被測液體的體積包含了管內的氣體體積,所以,存在一定程度的測量誤差;當管內被測液體的液面低于測量電極的水平面時,電極裸露在氣體中,測量回路處于開路狀態,導致測量值處于隨機狀態,一直在波動或滿度。③電極結垢導致測量值不準確。在日常運維中,電極結垢的發生概率較高。當電極結垢時,流量信號會逐漸減弱,甚至驟然消失。此時,必須清洗電極,如果零點變動不大,則可嘗試在被測液體靜態滿管的情況下進行零點調整。④電極腐蝕導致測量不準。如果電極的材料與被測介質搭配不當,則會造成化學腐蝕或極化現象,進而影響測量結果。一般情況下,電極材料的耐腐蝕性要比管道材料高一個等級。電極材料的選擇在氯堿化工中尤為重要,常用的電極材料有不銹鋼SUS316L、哈氏合金C、鉭、鈦,應根據有關防腐蝕手冊和現場經驗正確選配電極材料。比如,測試鹽酸溶液時要用鉭電極,測試鹽水時選用鈦或鉭電極,測試堿液時選用哈氏合金C 電極,測試生活用水、工業用水、污水時選用不銹鋼SUS316L 電極。
         
        4 結束語
                綜上所述,掌握電磁流量計的工作原理、結構、特點、常見故障及其解決辦法,并在安裝和使用中嚴格按照標準執行,有利于我們更好地使用和維護電磁流量計。
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