摘要:爲(wèi)獲得正常測量正确率,電磁流(liú)量傳感器上遊(yóu)要有(yǒu)一定(dìng)長度(dù)直管段,但(dàn)其長(zhǎng)度與大部分其(qí)他流量儀(yí)表相比要(yào)求(qiú)較(jiào)低。90°彎(wān)頭、t形管、全開閘(zhá)閥後(hòu)通(tōng)常認爲(wèi)隻要離電極中(zhōng)心線(不是傳感(gǎn)器進口(kǒu)端連接(jiē)面)5倍直徑(5d)長度的直管段(duàn),不同開度的(de)閥(fá)則需(xū)10d;下遊直管段(duàn)爲(wèi)2~3d或無要求(qiú);但要(yào)防止蝶(dié)閥閥片伸人到傳感器(qì)測量管内。
1電磁流量計原理與結構
1.1概述(shù).
　　電磁流量計(jì) (以(yǐ)下簡稱emf)是利用(yòng)法拉(lā)第電(diàn)磁感應定(dìng)律制成的(de)-種測量導電液體體(tǐ)積流量的(de)儀表(biǎo)。50年代初(chū)emf實現了(le)工業(yè)化應(yīng)用,近(jìn)年來世界範圍emf産量(liàng)約占工業(yè)流量儀(yí)表台數(shù)的5%~6.5%。70年代以來出(chū)現鍵控低(dī)頻矩(jǔ)形波激磁方式(shì)，逐漸替代早期應用(yòng)的工(gōng)頻交流激磁方(fāng)式,儀(yí)表性(xìng)能有了很(hěn)大提高,得到(dào)更爲廣泛的應用。
1.2原理(lǐ)與(yǔ)機構
　　emf的(de)基本原理(lǐ)是法(fǎ)拉第電磁(cí)感應(yīng)定律,即導體在磁場(chǎng)中切(qiē)割磁(cí)力線運動(dòng)時在(zài)其兩(liǎng)端(duān)産生感應電動勢(shì)。導電(diàn)性液(yè)體在垂直于磁場的(de)非磁(cí)性測量(liàng)管内流動，與流動方向(xiàng)垂(chuí)直的方向上(shàng)産生與流(liú)量成(chéng)比例的感應電(diàn)勢,電動勢的方(fāng)向按“弗(fú)來(lái)明右(yòu)手規則”,其值如(rú)下式(shì):
e=kbdv
式中:e一感(gǎn)應電動勢(shì),即流量信号,v;
k---系數;
b--磁(cí)感應(yīng)強(qiáng)度,t;
d--測量管(guǎn)内(nèi)徑(jìng),m;
v---平均流(liú)速，m/s。
設液體(tǐ)的體(tǐ)積流(liú)量爲(wèi),則式(shì)中:k-儀表常數,
　　k=4kb/πd。emf由(yóu)流量(liàng)傳感器和轉換器兩大分(fèn)組成(chéng)。傳感(gǎn)器典(diǎn)型結構,測量管上下裝(zhuāng)有(yǒu)激磁(cí)線圈,通激(jī)磁電(diàn)流後産生磁場(chǎng)穿過(guò)測量(liàng)管,一(yī)對電(diàn)極裝(zhuāng)在測量管内(nèi)壁(bì)與液(yè)體相接觸,引出(chū)感應電勢，送到(dào)轉換(huàn)器。激磁電(diàn)流則(zé)由轉(zhuǎn)換器(qì)提供。
2電磁流量(liàng)計故(gù)障類型
　　電磁流量汁(zhī)運行(háng)中産生故障(zhàng)的(de)第一(yī)類爲儀表(biǎo)本身故障(zhàng),即儀(yí)表結(jié)構件或元(yuán)器件損(sǔn)壞(huài)引起(qǐ)的故障;第(dì)二類(lèi)爲外界原因引起的故障,如安(ān)裝不妥流(liú)動畸變(biàn)，沉(chén)積(jī)和(hé)結垢(gòu)等。本文重(zhòng)點讨(tǎo)論的(de)是應用方(fāng)面和上(shàng)述第二類外(wài)界原因的(de)故障。按(àn)照故障(zhàng)發生(shēng)時期分(fèn)類，可分爲:①調(diào)試期故障(zhàng);②運(yùn)行期故(gù)障。調試(shì)期故障(zhàng)出(chū)現(xiàn)在新(xīn)裝用(yòng)後調試初期,主要原因是(shì)儀表(biǎo)選用(yòng)或設(shè)定不當，安(ān)裝不妥等(děng)。運行期(qī)故(gù)障足在運行一(yī)段時(shí)期後出現，主要原因(yīn)有(yǒu)流體中(zhōng)雜質(zhì)附着電極(jí)襯裏(lǐ)，環境條件(jiàn)變化出(chū)現(xiàn)新幹擾源等(děng)。按故障(zhàng)外界源(yuán)頭(tóu)分析來自3個方面:①管(guǎn)道系統和(hé)安裝(zhuāng)等方面引起的(de);②環境方面引起的;③流體方面引(yǐn)起的。來源①主要(yào)在調試期表現(xiàn)出來;來源②和③則在調試期(qī)和運(yùn)行期均會出現。
2.1調試期故(gù)障
　　本(běn)類故(gù)障(zhàng)在電磁(cí)流量計(jì)初(chū)始裝(zhuāng)用調試時就出(chū)現,但一經(jīng)改進(jìn)排除故(gù)障,以後在相同條件下(xià)一般就不會再(zài)度出現。常(cháng)見調(diào)試期故障主要有安裝(zhuāng)不妥、環(huán)境幹擾、流體特(tè)性影(yǐng)響(xiǎng)3方(fāng)面原(yuán)因。屏(píng)蔽保(bǎo)護還不能克服。
2.1.3流體(tǐ)方面(miàn).
　　液體含有均勻分布細小(xiǎo)氣泡通常不(bú)影響正常測量,唯(wéi)所測得體積流量是液體和氣體(tǐ)兩者之和;氣(qì)泡增(zēng)大會使(shǐ)輸(shū)出信号波動,若(ruò)氣泡(pào)大(dà)到流過(guò)電極(jí)遮蓋整個(gè)電極表面,使電(diàn)極信号回(huí)路瞬時斷開輸(shū)出信号将産(chǎn)生更大波動(dòng)。低頻(50/16hz~50/6hz)矩形(xíng)波激(jī)磁電磁流量計(jì)測量液體中含有固(gù)體超過一(yī)-定含(hán)量時(shí)将産(chǎn)生漿(jiāng)液噪聲(shēng),輸(shū)出信号亦(yì)會有一定程度(dù)波動。兩種(zhǒng)或兩(liǎng)種以上液體作(zuò)管道混合工藝(yì)時,若(ruò)兩種液體(tǐ)電導率(或(huò)各自(zì)與電極間電位(wèi))有差異,在混合未均(jun1)勻前即進人流量傳(chuán)感器(qì)進行流量測量(liàng),輸出信(xìn)号(hào)亦會産生波動。電極(jí)材質與被測介(jiè)質選配(pèi)不善,産(chǎn)生鈍化或氧化(huà)等化學作用,電極表面形成絕(jué)緣膜(mó),以及電化(huà)學和(hé)極化現象(xiàng)等,均會妨礙正常測量。
2.2運(yùn)行期(qī)故障
　　經初期調(diào)試并(bìng)正常運行(háng)一(yī)段時期後在(zài)運行(háng)期間出現的故障,常見故(gù)障原(yuán)因(yīn)有:流量(liàng)傳感器内(nèi)壁附(fù)着層,雷電擊,環(huán)境條件變化。
2.2.1内(nèi)壁附着(zhe)層
　　由于(yú)電磁流(liú)量計測(cè)量含(hán)有懸(xuán)浮固(gù)相或(huò)污髒(zāng)體的(de)機會遠比其他(tā)流量儀表(biǎo)多,出(chū)現内壁附着層(céng)産生的故障概(gài)率也(yě)就(jiù)相對較(jiào)高。若附着層電(diàn)導率(lǜ)與液體電導率相近(jìn),儀表(biǎo)還能(néng)正常輸出(chū)信号，隻是改變流通面積,形成(chéng)測量誤差的隐(yǐn)性故障(zhàng);若是高電導(dǎo)率附(fù)着層(céng),電極間電動勢(shì)将被短路;若是(shì)絕緣性附(fù)着層(céng),電極表面被絕(jué)緣而(ér)斷開(kāi)測量(liàng)電路。後兩(liǎng)種現(xiàn)象均會使(shǐ)儀表(biǎo)無法工(gōng)作。
2.2.2雷電擊
　　雷電擊在線(xiàn)路中(zhōng)感(gǎn)應瞬時高電(diàn)壓和浪湧(yǒng)電流，進入(rù)儀(yí)表就會損(sǔn)壞儀表。雷電擊損儀表(biǎo)有3條(tiáo)引入途徑:電源線,傳(chuán)感器(qì)勺轉換器間的(de)流量信号(hào)線和(hé)激磁線(xiàn)。然而從(cóng)雷電(diàn)故障中損壞零(líng)部件(jiàn)的分(fèn)析,引起故(gù)障的(de)感應高電(diàn)壓和(hé)浪湧電流(liú)大部(bù)分足從(cóng)控制室(shì)電源線路引人(rén)的,其他(tā)兩條途(tú)徑較少。還(hái)從發(fā)生雷擊事(shì)故現(xiàn)場了(le)解(jiě)到(dào),不僅(jǐn)電磁(cí)流量計出(chū)現故障，控(kòng)制室中其他(tā)儀(yí)表電(diàn)常常同時(shí)出現雷擊事故。因此(cǐ)使(shǐ)用(yòng)單位(wèi)要認(rèn)識設置控制室儀表電源線防雷設施(shī)的(de)重要(yào)性。
2.2.3環(huán)境條(tiáo)件變(biàn)化.
　　主(zhǔ)要(yào)原(yuán)因同(tóng)上節調試期故障環境方面,隻(zhī)是幹擾(rǎo)源不在調試期出現而(ér)在運行期間再(zài)介人的。例如一(yī)台接地(dì)保護并(bìng)不理想的電磁(cí)流量計,調試期(qī)因(yīn)無廠(chǎng)擾(rǎo)源,儀(yí)表運(yùn)行(háng)正常(cháng),然而在運行(háng)期出(chū)現新幹擾(rǎo)源(例(lì)如測量點附近(jìn)管(guǎn)道或較遠處(chù)實施(shī)管道電焊(hàn))幹擾儀表正常運行(háng),出現輸出(chū)信号(hào)大(dà)幅度波動。
3丙烯酸(suān)裝置(zhì)中電磁流(liú)量計(jì)簡介及故障分(fèn)析
3.1電磁(cí)流量計(jì)簡介
　　丙烯酸裝(zhuāng)置中采用(yòng)的一(yī)種電(diàn)磁流量計(jì),其爲電磁流量(liàng)計axf系列流量計(jì)是基于(yú)數(shù)十年現場(chǎng)經驗(yàn)實踐(jiàn)研發的産(chǎn)品(pǐn),不僅耐用，而(ér)且易(yì)于操(cāo)作。可(kě)更換(huàn)電極(jí)和電極粘(zhān)污度診斷(duàn)功能(néng)的結(jié)合大大提(tí)高了系統(tǒng)可維(wéi)護性。axf采(cǎi)用(yòng)能消(xiāo)除流體噪(zào)音的(de)“雙頻(pín)勵(lì)磁(cí)法”和(hé)爲惡(è)劣環(huán)境下(xià)使用新增(zēng)的可(kě)選“增(zēng)強型雙頻勵磁(cí)法”,确保系(xì)統(tǒng)穩定性和快速響應。
3.2電(diàn)磁(cí)流(liú)量計(jì)的安裝問題
3.2.1直管段長度問題(tí)
　　爲(wèi)獲得正(zhèng)常測(cè)量精度,電(diàn)磁流量傳(chuán)感器上遊也要有一(yī)定長(zhǎng)度(dù)直管段(duàn),但其(qí)長度與大(dà)部分(fèn)其它(tā)流量儀表相比要求(qiú)較低。90°彎頭(tóu)、t形管、全開閘閥後通(tōng)常認爲隻要離電極(jí)中心線(不(bú)是傳感器(qì)進(jìn)口(kǒu)端連(lián)接面(miàn))5倍直(zhí)徑(5d)長度的直管段,不同開度的(de)閥(fá)則需10d;下遊直(zhí)管段爲(2~3)d或無要(yào)求;但要防(fáng)止蝶閥閥片伸人到(dào)傳感器測(cè)量管内。各标(biāo)準或檢(jiǎn)定規(guī)程所提出(chū)上下遊直管段(duàn)長度亦(yì)不--緻,這(zhè)是由(yóu)于爲保證(zhèng)達到當前(qián)0.5級精(jīng)度儀(yí)表的要(yào)求(qiú)。
3.2.2安裝位置和流(liú)動方(fāng)向問(wèn)題
　　傳(chuán)感器(qì)安裝(zhuāng)方向水平(píng)、垂直(zhí)或傾(qīng)斜均可,不受(shòu)限制。但測量固液(yè)兩相流體(tǐ)最好(hǎo)垂直(zhí)安裝，自下而上流(liú)動(dòng)。這樣(yàng)能避免(miǎn)水平安(ān)裝時襯裏下半部局部(bù)磨損嚴(yán)重,低流(liú)速(sù)時固(gù)相(xiàng)沉澱等(děng)缺點(diǎn)。水平安裝(zhuāng)時(shí)要使電(diàn)極軸線平(píng)行于地平(píng)線,不(bú)要處(chù)于垂直于(yú)地平線,因爲處于地步的電極(jí)易被沉(chén)積(jī)物覆蓋,頂部電極易(yì)被液體中(zhōng)偶存(cún)氣(qì)泡擦過遮住(zhù)電極表面(miàn),使輸(shū)出信号波動。
3.3強(qiáng)流束的幹(gàn)擾
　　丙(bǐng)烯酸裝置中,有(yǒu)一(yī)台(tái)比較(jiào)重要的電磁流量計(jì),其安(ān)裝位(wèi)置如(rú)圖1所(suǒ)示。電磁流(liú)量計(jì)ft-1230安裝(zhuāng)在彎(wān)曲(qǔ)管道(dào)的底部(bù)位置，前後(hòu)直管(guǎn)段長度均(jun1)符合(hé)要求。但裝置投運後,很(hěn)長時間(jiān)工作(zuò)不正常。從dcs趨勢圖上看出(chū)流量波(bō)動很大,趨勢(shì)圖雜亂，而(ér)經反複檢查,儀(yí)表(biǎo)安(ān)裝(zhuāng),電極及(jí)接地均無(wú)問(wèn)題(tí)。後又(yòu)檢查(chá)工藝(yì)上遊工(gōng)業管道(dào)安裝的情(qíng)況,主管道的流東由(yóu)三股流束f1,f2,f3組(zǔ)成(chéng),其中f3來自一個(gè)高位(wèi)槽,和電磁(cí)流量計安裝位(wèi)置标高(gāo)差了約(yuē)20m。而d段管道(dào)長約(yuē)1m,h段管(guǎn)道長約1.5m。f3流(liú)束從高位槽下來後(hòu)，由(yóu)于其巨(jù)大的位能轉還(hái)成動能,使得f3未(wèi)能和f1,f2混合(hé)好而(ér)直接(jiē)穿(chuān)過電磁(cí)流量計(jì),也即有(yǒu)2種(zhǒng)不同流束的(de)流體穿過電磁流量計。這(zhè)股流束形成(chéng)了對主(zhǔ)流體(tǐ)的(de)幹擾,使(shǐ)電磁(cí)流量計指(zhǐ)示紊亂波動。找(zhǎo)到原因後,将電(diàn)磁流量計ft-1230從a位(wèi)置移到b位置,b位置距(jù)原管(guǎn)道彎(wān)曲部分約2m。改進安裝位置後,這一難題終于得(dé)到解(jiě)決(jué)。

3.4容器内部(bù)局部(bù)阻力變化(huà)對流(liú)的幹(gàn)擾
　　丙烯酸(suān)裝置内有一台電磁流量計，其(qí)原安裝(zhuāng)位置(zhì)如(rú)圖2所示。其前後直管段(duàn)長度及(jí)接地均符合要(yào)求，但是(shì)開車後(hòu)流量(liàng)示(shì)值一直(zhí)跳動,且查(chá)不出(chū)來原因。一個偶(ǒu)然的機會,母液(yè)罐(guàn)的攪(jiǎo)拌器停(tíng)止運行後卻發現電磁流量計(jì)示值穩定了。經(jīng)檢查(chá)發(fā)現,此攪(jiǎo)拌器(qì)示側壁安(ān)裝,且(qiě)位置距電磁流(liú)量計管線(xiàn)出口翻(fān)起的波(bō)浪改(gǎi)變了管道(dào)出口(kǒu)的阻力。電(diàn)磁流量計出口(kǒu)到容器壁的距離d1約1.5m,由于(yú)距離(lí)太短(duǎn),攪拌波浪(làng)使(shǐ)管道出口的(de)壓力(lì)波動(dòng),從(cóng)而(ér)使電(diàn)磁(cí)流(liú)量計出口流速不穩(wěn),使電磁流量計示(shì)值産生(shēng)跳動(dòng)。後将(jiāng)電磁(cí)流量(liàng)計從a位置(zhì)移到b位置,距原(yuán)安裝(zhuāng)約10m,電(diàn)磁(cí)流量計才得以正常運(yùn)行。

4總結(jié)
　　 丙烯酸(suān)裝置中,在電磁(cí)流量(liàng)計現實安(ān)裝中遇(yù)到(dào)了很(hěn)多(duō)問(wèn)題(tí),經過不(bú)斷地(dì)學習(xí)和對(duì)有經驗(yàn)師傅的(de)請教(jiāo),從(cóng)而對電(diàn)磁流(liú)量(liàng)計(jì)安裝(zhuāng)的有關問題有(yǒu)了較爲深(shēn)刻認(rèn)識。

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