摘(zhāi) 要(yào)：闡述智能(néng)電磁流量計
在(zài)實際應用(yòng)中(zhōng)出(chū)現的(de)故障(zhàng)檢查、分析以及采取的措(cuò)施。
1工作原(yuán)理(lǐ)
智(zhì)能電(diàn)磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感(gǎn)應定(dìng)律，即:導電(diàn)體(tǐ)在磁場(chǎng)中運動産生感應電(diàn)動勢(shì)，而感(gǎn)應(yīng)電動勢(shì)又和流(liú)量大小(xiǎo)成正(zhèng)比，通過測(cè)電動勢(shì)來反映(yìng)管道(dào)流(liú)量的原(yuán)理而制成的，用來測(cè)量導(dǎo)電流(liú)體的體積流量(見圖(tú)1)。工業(yè).上多用以(yǐ)測量(liàng)水、礦(kuàng)漿、各(gè)種酸、堿、鹽等腐蝕(shí)液體等(děng)介質的流量(liàng)。
2智能電磁流量(liàng)計的(de)特(tè)點(diǎn)
(1)智能(néng)電磁(cí)流量計的變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒有可動(dòng)部(bù)件，也(yě)沒有(yǒu)任何阻礙(ài)流體流(liú)動的節(jiē)流部件，所以(yǐ)當(dāng)流體通過(guò)時不(bú)會引|起任何附(fù)加的(de)壓(yā)力(lì)損失(shī)，同時(shí)也不會引(yǐn)起諸如(rú)磨(mó)損，堵(dǔ)塞等問題(tí)。特别(bié)适用于(yú)測(cè)量帶有固體顆粒的(de)礦漿,污水等液固兩相流(liú)體，以(yǐ)及各種粘(zhān)性較(jiào)大的漿液等。同(tóng)樣，由于其結構。上無(wú)運動部件(jiàn),故可通過(guò)附上耐腐(fǔ)蝕絕緣襯(chèn)裏和(hé)選擇耐腐材料(liào)制成電闆(pǎn)，起(qǐ)到(dào)很好的耐(nài)腐蝕(shí)性(xìng)能，使之(zhī)可用(yòng)于(yú)各種腐(fǔ)蝕性介質的測(cè)量。
(2)智能(néng)電(diàn)磁流(liú)量計是(shì)一種體(tǐ)積流量測量(liàng)儀(yí)表,在測量(liàng)過程(chéng)中，它不受(shòu)被測(cè)介質(zhì)的溫(wēn)度、粘(zhān)度、密度以(yǐ)及電(diàn)導率(在一-定範(fàn)圍内)的影(yǐng)響。
(3)智(zhì)能電(diàn)磁(cí)流量計的量程(chéng)範圍闆(pǎn)寬(kuān)，同一台智能(néng)電磁流(liú)量(liàng)計(jì)的(de)量程比可(kě)達1:100。此(cǐ)外，智能電(diàn)磁流(liú)量計(jì)隻與(yǔ)被測(cè)介質的(de)平均流(liú)速成正比(bǐ)，而與軸對稱(chēng)分(fèn)布下的流(liú)動狀态(層(céng)流或紊流(liú))無關(guān)。
(4)智能電磁流量(liàng)計無機械(xiè)慣(guàn)性、反應靈敏,可以(yǐ)測量瞬時(shí)脈動(dòng)流量(liàng),而且線性(xìng)好。因此，可将測(cè)量信丹直接用(yòng)轉換器(qì)線(xiàn)性地轉換成标準信(xìn)丹輸(shū)出,可(kě)就地(dì)指示，也可遠距(jù)高傳(chuán)送。
3故(gù)障類(lèi)型
智(zhì)能電磁流(liú)量計運行(háng)中産生故(gù)障的第一(yī)-類(lèi)爲儀表本身(shēn)故障，即儀表結(jié)構件或元(yuán)器件損壞(huài)引起的故(gù)障;第二類爲外(wài)界原(yuán)因引起的(de)故障,如(rú)安(ān)裝不妥流(liú)動畸變，沉(chén)積和(hé)結垢(gòu)等。
智(zhì)能電磁流量計按照故障(zhàng)發生(shēng)時期分(fèn)類,可(kě)分(fèn)爲:調試期(qī)故障和運(yùn)行(háng)期故障(zhàng)。調試(shì)期故(gù)障出(chū)現在新裝用後(hòu)調試初期，主要原因(yīn)是儀(yí)表選用或設(shè)定不當，安裝(zhuāng)不妥等。運(yùn)行期故障是在(zài)運行一段時期(qī)後出現，主要原(yuán)因有(yǒu)流(liú)體中雜(zá)質附着電闆襯(chèn)裏,環境條件變(biàn)化出(chū)現新幹擾(rǎo)源等。
智(zhì)能電磁(cí)流量計按故障外界(jiè)源(yuán)頭分析來(lái)自3個方(fāng)面:
(1)管(guǎn)道系(xì)統和安裝(zhuāng)等方(fāng)面(miàn)引起的(de);.
(2)環境方面引起(qǐ)的:
(3)流體方面引起的。
來源(1)主要(yào)在調試期表(biǎo)現(xiàn)出來(lái);來(lái)源(yuán)(2)和(3)則在調試期和運(yùn)行期(qī)均會出現(xiàn)。
4調試期故(gù)障
本(běn)類故障在智(zhì)能(néng)電磁(cí)流量(liàng)計初始裝用調試時(shí)就出(chū)現，但一經(jīng)改進排(pái)除故障(zhàng)，以後在相同條(tiáo)件下一(yī)般就不(bú)會再度出現。常(cháng)見調(diào)試期故障(zhàng)主要有安裝不(bú)妥、環境幹(gàn)擾、流(liú)體特性影(yǐng)響3方(fāng)面原(yuán)因。
4.1管道系(xì)統和安裝等
通(tōng)常(cháng)是電磁流量(liàng)傳感(gǎn)器安裝位(wèi)置不(bú)正确引起(qǐ)的.故障，常(cháng)見的(de)是将(jiāng)流量傳感(gǎn)器安(ān)裝在易積(jī)聚儲留氣.體的(de)管網高點(diǎn);流量傳感器(qì)後(hòu)無背(bèi)壓，液體經過直(zhí)排進(jìn)入(rù)大氣,形(xíng)成其測量管内非滿管:裝(zhuāng)在自(zì).上向:下(xià)流的垂直管(guǎn)道上,可能(néng)出現排空(kōng)等。
4.2環境方面
主要是(shì)管道雜散電流幹擾(rǎo)，空間電磁波幹(gàn)擾,大(dà)電機(jī)磁(cí)場幹擾等。管(guǎn)道雜(zá)散電流千(qiān)擾通常采(cǎi)取良(liáng)好單獨接(jiē)地保(bǎo)護可獲(huò)得(dé)滿意(yì)測量(liàng),但如遇管(guǎn)道有強(qiáng)雜散(sàn)電(diàn)流亦不(bú)--定能克(kè)服，須采(cǎi)取流量(liàng)傳感(gǎn)器與管道(dào)絕緣的(de)措施。空(kōng)間電磁波幹(gàn)擾(rǎo)一般經信号電(diàn)纜引入(rù)，通常采(cǎi)用單(dān)層或多層屏蔽予以(yǐ)保護(hù)。
4.3流體方面(miàn)
(1)液體含有均(jun1)勻(yún)分布(bù)細小氣(qì)泡
通常(cháng)不影響正(zhèng)常測(cè)量,所測(cè)得體積(jī)流量是液體和氣體(tǐ)兩者(zhě)之和(hé):氣泡增大會使輸出信(xìn)号波動，若氣泡(pào)大(dà)到流過電(diàn)闆遮蓋整(zhěng)個電闆表面,使電闆(pǎn)信丹(dān)回路瞬時斷開，輸出信号(hào)将産生更(gèng)大波動。
(2)電闆材(cái)質與被(bèi)測介質(zhì)選配不(bú)善
選配不善(shàn)，産生鈍化(huà)或氧化等化學(xué)作用(yòng)，電闆(pǎn)表面(miàn)形成絕緣膜，以及電化學(xué)和闆(pǎn)化現(xiàn)象等,均會(huì)妨礙正常測量(liàng)。
5運行(háng)期(qī)故(gù)障
經(jīng)初期調(diào)試并正(zhèng)常運(yùn)行一(yī)段時期後(hòu)在運行期(qī)間(jiān)出現的故障(zhàng),常見(jiàn)故障原因(yīn)有:流(liú)量傳(chuán)感器(qì)内壁附(fù)着層，雷(léi)電擊(jī),環境條件(jiàn)變化。
5.1内壁(bì)附着(zhe)層
由于智(zhì)能電(diàn)磁流量計(jì)測量(liàng)合有懸(xuán)浮固相(xiàng)或污(wū)髒體的機(jī)會遠比其他流(liú)量儀表多，出現(xiàn)内壁附着層産(chǎn)生的(de)故障(zhàng)概率(lǜ)也就相對(duì)較高。若附着(zhe)層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近(jìn)，儀(yí)表還(hái)能正常輸出信(xìn)号,隻(zhī)是改(gǎi)變流通(tōng)面積，形(xíng)成測(cè)量誤差的隐性(xìng)故障(zhàng):若是(shì)高電(diàn)導率附着層，電(diàn)闆間(jiān)電動(dòng)勢将(jiāng)被短(duǎn)路:若是絕(jué)緣性附(fù)着層，電闆表面被絕緣而斷開測(cè)量電(diàn)路。後兩種現象(xiàng)均會使儀表無(wú)法工(gōng)作。
5.2雷(léi)電擊
雷電擊在(zài)線路中感(gǎn)應瞬時高(gāo)電壓和浪湧電流(liú)，進入儀表就(jiù)會損壞儀(yí)表。雷(léi)電擊損儀(yí)表有(yǒu)3條引入(rù)途(tú)徑:電源線、傳感器與(yǔ)轉換器(qì)間的流(liú)量信(xìn)号(hào)線和激磁線。然而從雷(léi)電故(gù)障(zhàng)中損壞(huài)零部件的(de)分析(xī),引(yǐn)起(qǐ)故(gù)障(zhàng)的感(gǎn)應高電壓(yā)和浪(làng)湧電流大部分(fèn)是從控制室電(diàn)源線路引入的(de)，其他兩條途徑(jìng)較少。還從發生(shēng)雷擊事故(gù)現場(chǎng)了解(jiě)到，不僅智(zhì)能電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障,控制(zhì)室中(zhōng)其(qí)他儀表也常(cháng)常同時出(chū)現雷擊(jī)事故。
5.3環(huán)境條(tiáo)件(jiàn)變化
主要原因是(shì)千擾(rǎo)源不在(zài)調試期出現而在運行(háng)期.間(jiān)再介(jiè)入的(de)。例如一台接地保護并不理想(xiǎng)的智能電磁流(liú)量計(jì)，調試(shì)期因(yīn)無幹擾源(yuán)，儀表(biǎo)運行(háng)正常(cháng)，然而(ér)在運行期(qī)出現(xiàn)新幹(gàn)擾源(如測(cè)量點附近(jìn)管道或較遠處實施(shī)管道電焊)幹擾(rǎo)儀表正常(cháng)運行(háng)，出現輸出(chū)信導大幅度(dù)波(bō)動。
6故(gù)障現象(xiàng)和(hé)采取措施(shī)
6.1智能(néng)電磁流量計常(cháng)見故(gù)障現(xiàn)象有:
(1)無流(liú)量信号:
(2)輸(shū)出晃(huǎng)動;
(3)零(líng)點(diǎn)不穩:
(4)流(liú)量測(cè)量值(zhí)與實(shí)際值不(bú)符:
(5)輸出(chū)信号超滿(mǎn)度值。
6.2無流量信号輸(shū)出檢查和采取(qǔ)措施
(1)故障(zhàng)原因(yīn)
無流量信丹輸(shū)出大體上可歸(guī)納爲(wèi)5個方(fāng)面故(gù)障原因(yīn):
1)電源未(wèi)通等電(diàn)源(yuán)方面(miàn)故障(zhàng);
2)連(lián)接電纜(lǎn)(激磁回路，信子(zǐ)回路)系統(tǒng)方面(miàn)故障;
3)液(yè)體流動(dòng)狀況(kuàng)方面故障(zhàng);
4)傳感(gǎn)器零(líng)部件(jiàn)損壞(huài)或測量内(nèi)壁附(fù)着層引起(qǐ)等方(fāng)面的故障(zhàng);
5)轉換器元(yuán)器件(jiàn)損壞方面的故(gù)障。
(2)檢查(chá)程序
先(xiān)按全面(miàn)考慮作初步(bù)調查和判(pàn)斷，然(rán)後再逐項(xiàng)細緻檢(jiǎn)查和試(shì)排除(chú)故障。檢查順序的先(xiān)後原則爲:
1)可(kě)經觀察或詢問了(le)解毋(wú)須較大(dà)操作的(de)在前，即先易後(hòu)難;
2)按(àn)過去現場(chǎng)檢修(xiū)經驗出現的故障頻度或(huò)售後可能出現(xiàn)的故(gù)障;
3)檢查(chá)本(běn)身的先(xiān)後(hòu)要求較高者(zhě)在前。若經初步調(diào)查确(què)認是(shì)後(hòu)幾項故(gù)障原因(yīn)，亦可提(tí)前作細緻檢查(chá)。
(3)故障檢查和采(cǎi)取措施
1)查電源(yuán)方面故障
首先(xiān)确認已接(jiē)入(rù)電(diàn)源，再檢查電源各部(bù)分(fèn)。查主電(diàn)源和激磁電流熔絲，若(ruò)接入符(fú)合規定電流值(zhí)時，新熔(róng)絲再通電而又熔斷,必(bì)須找(zhǎo)出故障所(suǒ)在點。查電(diàn)源線(xiàn)路闆輸出各路(lù)電壓(yā)是否(fǒu)正常(cháng),或嘗試(shì)置換整(zhěng)個電(diàn)源線(xiàn)路闆。
2)檢(jiǎn)查連(lián)接電纜(lǎn)系統(tǒng)方面故障(zhàng).
分别查連接激(jī)磁系(xì)統和(hé)信号系統(tǒng)的電纜是(shì)否接通(tōng)，連接是(shì)否較好。
3)檢查(chá)液(yè)體流(liú)動方(fāng)向和(hé)管内液體充滿(mǎn)性
液(yè)體流動方(fāng)向(xiàng)必(bì)須與(yǔ)傳感(gǎn)器完體(tǐ).上箭(jiàn)頭(tóu)方向一緻(zhì)。對于(yú)能正反向測量(liàng)的智(zhì)能(néng)電磁流(liú)量計,若方向不(bú)一緻雖仍(réng)可測量，但設定(dìng)的顯(xiǎn)示流動正反方(fāng)向不符，必(bì)須改(gǎi)正之。若拆傳感(gǎn)器工作量大,也(yě)可改變傳(chuán)感器(qì)上箭(jiàn)頭(tóu)方向和(hé)重新(xīn)設定顯示(shì)儀表符(fú)丹。
管道未充滿液體主(zhǔ)要是管(guǎn)網工程(chéng)設計或(huò)傳感器(qì)安裝(zhuāng)位置(zhì)不妥(tuǒ)，使傳感器測量(liàng)管内不能充滿(mǎn)液體。應采(cǎi)取措(cuò)施，避免安裝如(rú)圖2所示a,e位置和(hé)以虛線管排放(fàng)時b位置(zhì)，改裝(zhuāng)到c，d位置(zhì)。
4)檢查傳感(gǎn)器完好性和測(cè)量管(guǎn)内(nèi)壁(bì)狀況(kuàng)
主要(yào)檢查各接(jiē)線端于和激磁線圈完好性，以(yǐ)及測量(liàng)管内壁狀況。
激磁線圈及(jí)其系統出現(xiàn)的故障常(cháng)有:
①線圈斷開;
③線(xiàn)圈或其端于(yú)絕緣下降:
③匝間短(duǎn)路。
三類故(gù)障中以絕(jué)緣下降出(chū)現的頻度(dù)相對較高。線圈(quān)斷開和絕緣下(xià)降可用萬(wàn)用表(biǎo)和兆(zhào)歐表檢查(chá)。
傳感器激(jī)磁線圈回路絕緣下(xià)降的故(gù)障出現(xiàn)頻度相對(duì)較高(gāo)的原因(yīn)是，電氣外殼防護等紙ip65(gb4203-93)的傳(chuán)感器(qì)常被(bèi)短時(shí)間浸水(如(rú)傳感器裝(zhuāng)在較(jiào)低位(wèi)置時周圍(wéi)出事故(gù)漫水),按(àn)ip65僅是(shì)防塵防噴(pēn)水，很易浸(jìn)入水或潮氣。即(jí)使是(shì)ip67(防塵防短時間(jiān)浸水(shuǐ))或ip68(防塵防(fáng)連(lián)續(xù)漫(màn)水)紙,也(yě)常發生在接(jiē)線(xiàn)完成後(hòu)，引(yǐn)入電纜密封(fēng)圈(quān)或端(duān)于盒蓋密封墊(niàn)片未(wèi)達(dá)到密封(fēng)要求而形成(chéng)事故。因(yīn)操作(zuò)疏忽(hū)密封圈墊部位進水(shuǐ)造成的故障是屢見不鮮(xiān)的。
接(jiē)線端于受(shòu)潮引起(qǐ)的(de)絕緣(yuán)下降(jiàng)，通常可采(cǎi)用熱吹風吹幹(gàn)噪之(zhī)後恢複絕(jué)緣。線(xiàn)圈受潮(cháo)對(duì)于兩半(bàn)合攏保(bǎo)護外殼的(de)傳感器，可(kě)拆卸外殼(ké)蓋置于(yú)烘箱，以适當溫度烘(hōng)幹(gàn):對于氣密(mì)型(即(jí)焊接結構(gòu)的防(fáng)護外殼)傳感器(qì)磁(cí)圈雖然(rán)結構(gòu).上保證不會受潮，但(dàn)也(yě)有從電纜與密封膠交界面(miàn)滲入。
測量(liàng)管(guǎn)内壁狀況附(fù)着絕(jué)緣層或(huò)導(dǎo)電層(céng)的最可靠(kào)檢查判斷是卸(xiè)下傳感器高線直接(jiē)觀察(chá)，但工(gōng)作量較.大(dà);亦可用在(zài)線間接檢(jiǎn)查方法，即(jí)測量(liàng)電闆接觸電阻(zǔ)和電闆闆(pǎn)化電(diàn)壓估計附(fù)着層(céng)狀況(kuàng)。
5)查轉(zhuǎn)換器(qì)的故(gù)障
智(zhì)能電磁流(liú)量計轉換器檢(jiǎn)查(chá)方法常(cháng)采用以線(xiàn)路闆(pǎn)備件和(hé)替(tì)代法(fǎ)試排除故(gù)障
6.2輸出晃動故障原因和采取措施(shī)
輸出晃動(dòng)大體.上可(kě)歸納(nà)爲5方(fāng)面故(gù)障原因:
(1)流(liú)動本身是(shì)波動(dòng)或脈動的，實質(zhì).上不是智能電(diàn)磁流(liú)量計(jì)的故(gù)障，僅如(rú)實反映(yìng)流動(dòng)狀況;措施(shī):在流量(liàng)計前加裝緩沖罐(guàn)。
(2)管(guǎn)道(dào)末充滿液體或液體中含有氣(qì)泡;措(cuò)施:流(liú)量計(jì)安裝(zhuāng)在(zài)低點，并(bìng)有一(yī)-定長度的直管段。
(3)外(wài)界雜(zá)散電流等(děng)電、磁幹擾(rǎo);措施:智能(néng)電(diàn)磁(cí)流量計良(liáng)好接地。
(4)液體物(wù)性方(fāng)面(如液體電導率不均勻(yún)或含(hán)有較(jiào)多顆(kē)粒/纖維的漿液(yè)等)的(de)原因。
(5)電(diàn)闆(pǎn)材料與液體匹(pǐ)配不妥(tuǒ);措施:更(gèng)換電闆材料。
7結(jié)束語
智(zhì)能電磁(cí)流量計的測量(liàng)還有一(yī)些(xiē)問題(tí)亟待解決(jué)，在開(kāi)發新(xīn)的測量技術的(de)同時，更應(yīng)注重(zhòng)運用現代(dài)科學手段，進行(háng)應用技(jì)術(shù)深層(céng)次的開(kāi)發，切實(shí)有效地解(jiě)決一(yī)些實際(jì)問(wèn)題。
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