摘要(yào):電磁(cí)流量計(jì) 是根據法拉(lā)第電磁感(gǎn)應定(dìng)律測(cè)量流(liú)量的(de)電子儀(yí)表。它的(de)輸出(chū)信号(hào)和被(bèi)測(cè)流量(liàng)具(jù)有線(xiàn)性、精(jīng)度較高(gāo)的特點(diǎn)，可測量電導率(lǜ)不小于5pus.cm-1的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水(shuǐ)、腐蝕性液(yè)體、泥(ní)漿(jiāng)、礦漿以(yǐ)及紙漿(jiāng)等(děng)流體(tǐ)流量的(de)特(tè)地。因(yīn)其測(cè)量(liàng)的特點，電磁流量(liàng)計在(zài)地浸(jìn)采鈾工(gōng)藝(yì)生産過程中得(dé)到了廣泛應用(yòng)，但是(shì)在使用過程中電(diàn)磁流量(liàng)計經常出現各(gè)種故障(zhàng)影響其(qí)正常工作(zuò)。通過(guò)檢測(cè)電磁流量計的各組成部(bù)件和(hé)電(diàn)路闆，分(fèn)析電磁(cí)流量計(jì)常見(jiàn)故障，提出(chū)了相(xiàng)應的(de)解決措施，可以有效(xiào)排除電(diàn)磁(cí)流(liú)量(liàng)計的故障(zhàng)，降低(dī)電磁流量(liàng)計的故障率。
　　地浸技(jì)術是集采、選、治于一體(tǐ)的(de)采鈾(yóu)新工藝，主(zhǔ)要由(yóu)井場(chǎng)工藝和水冶工藝兩部分組成。井場工藝(yì)的核心是将地下的含鈾液體通過(guò)潛(qián)水泵輸(shū)出到地(dì)面(miàn)。水冶(yě)工(gōng)藝的核心是(shì)将井(jǐng)場(chǎng)輸出的(de)液體進行相關(guān)工藝處(chù)理，最終(zhōng)得到(dào)所需(xū)的産品。由上述(shù)工藝(yì)特點可知，地浸采鈾工藝實施載體均爲液體。因此(cǐ)，鑒于液體(tǐ)流(liú)量的測(cè)量需(xū)求，電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用(yòng)于地浸采鈾礦山。以通遼某礦(kuàng)山爲例，建設完畢後(hòu)僅監測液(yè)體量的電磁流量計達到(dào)數千(qiān)台。因(yīn)其工(gōng)作環境和(hé)測量液體的差(chà)異，各種故障現(xiàn)象均有出現，主(zhǔ)要故(gù)障(zhàng)現象爲(wèi)流量(liàng)異常、顯示(shì)屏黑屏(píng)、白屏以(yǐ)及閃屏等(děng)現象(xiàng)。若出(chū)現上(shàng)述現(xiàn)象，電磁流量計(jì)将無(wú)法保(bǎo)障生(shēng)産流量計量工(gōng)作順(shùn)利完成，因(yīn).此對(duì)于電(diàn)磁流量計(jì)故(gù)障的分(fèn)析及排除尤爲(wèi)重要。
1電磁流量(liàng)計的(de)相關概述(shù).
　　當導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作爲切割磁力線(xiàn)運動時，會産生一個(gè)磁場(chǎng)方向和導體運(yùn)行方(fāng)向相互垂(chuí)直的(de)感應電動(dòng)勢。該(gāi)感(gǎn)應(yīng)電動(dòng)勢的大小與運(yùn)動速(sù)度和(hé)磁感(gǎn)應強度(dù)成(chéng)正比(bǐ)。此定律是(shì)法拉第在(zài)1831年發現的(de)，故稱爲法.拉第(dì)電磁(cí)感(gǎn)應定(dìng)律(lǜ)。
　　電磁流量計是根據(jù)法拉第電(diàn)磁感(gǎn)應定(dìng)律制(zhì)成的(de)一種測量(liàng)導電性(xìng)液體體(tǐ)積流(liú)量的儀表(biǎo)。
1.1電磁流量(liàng)計的(de)基本(běn)組成
　　電磁(cí)流量(liàng)計是利用(yòng)法拉第電(diàn)磁(cí)感(gǎn)應定律的(de)原理(lǐ)來測(cè)量(liàng)導電液體體積流量的儀(yí)表，主要由電(diàn)磁流量計(jì)傳感器和(hé)電(diàn)磁流量(liàng)計轉換器(qì)兩部分組(zǔ)成，并與顯(xiǎn)示、計(jì)算、調節儀(yí)表和485通信相互(hù)連接，共同構成(chéng)流體流量(liàng)的測量系統(tǒng)"。
1.2電磁流量計(jì)工作原理(lǐ)
　　電磁流量計傳(chuán)感器根據(jù)法拉(lā)第電磁(cí)感(gǎn)應原理，在測量管軸(zhóu)線和磁(cí)場磁力(lì)線相互(hù)垂直的(de)管壁上(shàng)安裝一對檢(jiǎn)測電極。當導電(diàn)液體沿測量管(guǎn)與交變磁(cí)場中(zhōng)的磁(cí)力線呈垂直方(fāng)向運動時，導電(diàn)液體(tǐ)切割(gē)磁(cí)力線産(chǎn)生感應(yīng)電(diàn)勢。此(cǐ)感應電勢由測(cè)量管(guǎn)上兩(liǎng)個檢(jiǎn)測電極檢出。電(diàn)磁流量計傳感(gǎn)器(qì)工作(zuò)原(yuán)理如(rú)圖1所(suǒ)示。
 
　　電(diàn)磁流(liú)量計傳感器(qì)将感應(yīng)電勢(shì)e作爲流(liú)量信(xìn)号(hào)傳送到轉(zhuǎn)換器(qì)，經放(fàng)大(dà)、變(biàn)換濾(lǜ)波等(děng)信号(hào)處理(lǐ)後(hòu)，用帶背(bèi)光的(de)點陣(zhèn)式液晶顯(xiǎn)示瞬時流量和(hé)累積(jī)流量(liàng)。
1.3電磁(cí)流量(liàng)計結構組(zǔ)成
　　電(diàn)磁流(liú)量計(jì)可分(fèn)爲分(fèn)體式(shì)和一體式兩種形式的(de)外部結(jié)構口。因工藝需(xū)求，一體式流量(liàng)計在地浸方面(miàn)應用較(jiào)爲廣泛(fàn)，所以本次主要(yào)介紹一體式流(liú)量計轉換(huàn)器與(yǔ)傳感(gǎn)器(qì)的(de)内部(bù)結構。電磁流量計傳感器主要(yào)由法(fǎ)蘭、絕緣裏襯、電極、測(cè)量管(guǎn)、勵磁線(xiàn)圈及(jí)外殼組成(chéng)。電磁流量計轉(zhuǎn)換器主要由端子排、顯(xiǎn)示屏、開(kāi)關電源(yuán)闆及(jí)信号轉(zhuǎn)換(huàn)闆組成。電(diàn)磁流量計(jì)利用(yòng)電極(jí)與流體構成一個回路(lù)來(lái)測量(liàng)回路中産生的(de)電參數。由(yóu)圖1可(kě)知，電磁線(xiàn)圈在直徑(jìng)爲d、橫截面(miàn)積爲(wèi)a的(de)管道中(zhōng)産生磁場強度(dù)爲b的磁場。當有(yǒu)流體(tǐ)經(jīng)過時，切(qiē)割磁感線(xiàn)産生(shēng)感應電(diàn)動勢u，測(cè)量電極接收電動勢(shì)信号(hào)。它的(de)流量計算公式(shì)爲
 
2電磁流(liú)量計(jì)故障分析及對(duì)應措施
　　電磁流(liú)量計應用廣泛，但是在(zài)使(shǐ)用過(guò)程中有(yǒu)很(hěn)多因(yīn)素會影響(xiǎng)其測(cè)量結果。結(jié)合(hé)實(shí)踐經驗，導(dǎo)緻電(diàn)磁流量(liàng)計(jì)産生(shēng)故障的原因可(kě)主(zhǔ)要分(fèn)爲液體(tǐ)中含有固(gù)相雜(zá)質和(hé)4~20ma輸出(chū)異常(cháng)兩種(zhǒng)。
2.1電磁流量(liàng)計顯示流量異常分(fèn)析及解決(jué)措施
2.1.1電磁流量異常分析
　　由電(diàn)磁流(liú)量計(jì)工作原理(lǐ)可知，電磁(cí)流量計(jì)顯示異(yì).常的(de)原因可(kě)能如下:①流經(jīng)感應(yīng)器的(de)被測量液體存(cún)在(zài)氣泡，導緻(zhì)切(qiē)割磁(cí)感線(xiàn)産生的電動勢(shì)異常(cháng);②轉換(huàn)器.開(kāi)關電源闆産生(shēng)的磁場發生異(yì)常，導緻被測液(yè)體切(qiē)割磁感線(xiàn)産生的電動勢(shì)異常(cháng);③轉換器内(nèi)處理感應電動(dòng)勢的信号(hào)轉換(huàn)闆發生故障(zhàng)，導緻顯示流(liú)量異(yì)常。
2.1.2解決(jué)措施
　　由(yóu)分析可(kě)知，技術(shù)人員應檢(jiǎn)查電(diàn)磁流量計流經的液體(tǐ)、轉(zhuǎn)換器(qì)信号轉換電路(lù)闆以及開關電(diàn)源闆(pǎn)，具體檢查(chá)方法如下(xià)。
(1)流經(jīng)液體檢(jiǎn)查。檢查(chá)電磁(cí)流量(liàng)計傳感器(qì)安(ān)裝位置(zhì)，根據(jù)液體(tǐ)流動(dòng)原理(lǐ)判斷其是(shì)否滿(mǎn)足滿管要(yào)求;關(guān)閉(bì)控制液(yè)體流動閥門，檢查其(qí)顯示示數(shù)是否(fǒu)歸零。
(2)電磁(cí)流量(liàng)計組成部(bù)分檢(jiǎn)查。①将轉換器拆(chāi)除(chú)并(bìng)帶電(diàn)測量，磁場輸出(chū)線路是(shì)否輸出(chū)直流±5v的(de)脈(mò)沖電(diàn)源。脈沖電壓示(shì)意圖，如(rú)圖(tú)2所示。②使用感應電動(dòng)勢信号源(yuán)檢測(cè)轉換(huàn)器信(xìn)号闆(pǎn)運行是否正常(cháng)。③使用萬用(yòng)表及(jí)500mΩ搖表檢(jiǎn)測傳感(gǎn)器。一方面，檢測(cè)測量管電極的通斷。使(shǐ)用萬用(yòng)表紅(hóng)色(sè)表(biǎo)筆與信号線中紅白(bái)兩根相連(lián)，黑(hēi)表筆與(yǔ)測量管内(nèi)電極相連(使用輔助(zhù)工(gōng)具接觸(chù)流量計電(diàn)極)，發(fā)出蜂(fēng)鳴聲爲(wèi)正(zhèng)常。另一方(fāng)面，檢測電極(jí)對地絕(jué)緣(使用500mΩ搖(yáo)表)。使(shǐ)用搖表黑(hēi)色接(jiē)頭連接信(xìn)号線(xiàn)中的紅(hóng)白兩線(xiàn)，紅色接頭(tóu)連接接地(dì)環(huán)，測(cè)量值(zhí)應在(zài)200mΩ以(yǐ)上(shàng)(舊測量電阻值應(yīng)在(zài)20mΩ以上)，測量(liàng)時需要勻速(sù)搖動搖(yáo)表手柄。④測量勵磁(cí)線圈電阻，使(shǐ)用萬用表(biǎo)200Ω檔(dàng)位紅黑(hēi)表筆分别(bié)接入勵磁(cí)線的(de)兩端，檢測阻值(zhí)30~60Ω，屬于(yú)正常範圍(wéi)。⑤檢測(cè),勵磁線(xiàn)圈(quān)與電極的(de)電阻(使用500mΩ搖表)，使用搖表(biǎo)紅色線電(diàn)極--側對地(dì)線，使(shǐ)用搖(yáo)表黑(hēi)色(sè)線勵磁線圈的信(xìn)号線(xiàn)。檢測阻值(zhí)應在(zài)200mΩ以上(新測(cè)量管)，對于使用(yòng)過的測量管不(bú)能小于(yú)20mΩ。
 
　　經過上述檢測，若所有數值均(jun1)滿足要求(qiú)，則儀(yí)表正常(cháng)。通過以上的檢(jiǎn)查過程将所發(fā)現的問題逐一(yī)排除，可以(yǐ)有效(xiào)解決顯示(shì)異常(cháng)的問題。
2.2電磁流(liú)量計顯示(shì)屏幕異常(cháng)分析及解決措(cuò)施
2.2.1顯示屏幕異常分析
　　根(gēn)據現場的使用情況(kuàng)，每(měi)次10kv電網(wǎng)出現異常停送(sòng)電後(hòu)，顯示屏幕(mù)均會異(yì)常。異常(cháng)的主要現(xiàn)象爲(wèi)顯示(shì)屏不亮、白(bái)屏、閃(shǎn)屏，其中顯(xiǎn)示屏(píng)不亮所占(zhàn)比例達95%以上，白(bái)屏與閃屏(píng)情況(kuàng)較少(shǎo)。本次主要(yào)分析顯示屏不亮的現象。由電(diàn)磁(cí)流量計轉換器結(jié)構可知，顯(xiǎn)示屏不亮的主(zhǔ)要原(yuán)因在于轉(zhuǎn)換器(qì)供電電源闆出現異常。通(tōng)過反複檢測電磁流(liú)量計(jì)電源(yuán)闆，發(fā)現電源闆(pǎn)發生(shēng)故障的主(zhǔ)要原因在(zài)于一(yī)個濾(lǜ)波電容(規(guī)格爲100μf、25v)損(sǔn)壞(huài)。轉換器電源(yuán)闆的具(jù)體詳情見(jiàn)圖3。
 
　　檢(jiǎn)測過程中發現(xiàn)，此電容損壞的(de)主要現象爲電(diàn)容.鼓包。故(gù)障電(diàn)容對比圖(tú)，如圖(tú)4所示。
 
　　研(yán)究發現(xiàn)，造成(chéng)電容鼓(gǔ)包(bāo)的直接(jiē)原因是(shì)電解(jiě)電容中電解液溫度過高(gāo)，超過電容所承(chéng)受的溫(wēn)度(dù)。普通(tōng)電源(yuán)采(cǎi)用(yòng)液态(tài)電解(jiě)電容(róng)，高溫時電容内的液(yè)體氣(qì)化導緻電(diàn)容外殼承(chéng)受(shòu)的(de)壓力增加(jiā)而産生鼓包。造成電(diàn)容溫度升高的主要(yào)原因在于(yú)工作環境(jìng)溫(wēn)度與電路闆電源(yuán)工作狀态。
　　發生(shēng)故障(zhàng)的電磁流(liú)量計基本(běn)都集(jí)中在(zài)控制(zhì)室(shì)。由(yóu)于控制室全年(nián)處于(yú)運行狀态(tài)，管道内(nèi)的流動(dòng)水可(kě)以保證控(kòng)制室内溫度不(bú)會過高，因此可(kě)以排除工作環(huán)境溫(wēn)度過高的(de)情(qíng)況。
　　通過分析(xī)轉換器電源闆的結構和查閱(yuè)相關資(zī)料發現(xiàn)，該供電電源闆(pǎn)屬于(yú)開關(guān)電源(yuán)的一種，而(ér)開關(guān)電源(yuán)是對(duì)交流(liú)電壓進行整流、濾波、穩壓後得(dé)到想要的(de)電壓。但是，此過程(chéng)中(zhōng)因濾波不(bú)淨會導緻(zhì)在(zài)直(zhí)流電源中摻雜(zá)一部(bù)分(fèn)交(jiāo)流成分而(ér)産生波紋電壓6-1。波紋(wén)電壓(yā)的存(cún)在可能(néng)會導緻(zhì)波紋(wén)電流出現(xiàn)。電容(róng)壽命指标中有(yǒu)個參數叫做額定紋(wén)波電(diàn)流。運(yùn)行(háng)過(guò)程中，一旦(dàn)波紋電流(liú)超過額(é)定電容(róng)，電容内部(bù)的溫(wēn)度就會升高，導(dǎo)緻電解液(yè)氣化。一旦(dàn)電(diàn)解液氣(qì)化,其内部壓力(lì)将增加，會(huì)導(dǎo)緻電容鼓包(bāo)。
2.2.2解決(jué)措施
　　波紋(wén)電壓(yā)是無(wú)法消(xiāo)除的，隻能(néng)抑制紋波(bō)電壓使其(qí)在電子元(yuán)器(qì)件允許的範圍内(nèi)。通常(cháng)的做(zuò)法:①加大濾(lǜ)波電路中(zhōng)的電(diàn)容容(róng)量;②采用電感電容(inductancecapacit-ance,lc)(無(wú)源)濾(lǜ)波電(diàn)路、多級濾(lǜ)波電(diàn)路;③以(yǐ)線性(xìng)電(diàn)源(yuán)代替開關(guān)電源;④合理(lǐ)布線(xiàn)即改變電(diàn)源闆(pǎn)布線格局(jú).
　　結合(hé)現場實際情況(kuàng)，電磁(cí)流量(liàng)計的(de)電路闆已經固定，不能整體更換或者(zhě)改變布(bù)線格(gé)局。唯(wéi)一的(de)方法(fǎ)是改變電(diàn)容容量，提高額定波紋電流，防(fáng)止再次(cì)出(chū)現上述現(xiàn)象(xiàng)。因此，将(jiāng)原有規格爲100μf、25v的(de)電容更(gèng)換爲規(guī)格爲120μf、25v的電(diàn)容進(jìn)行模拟停(tíng)送電(diàn)實驗。
　　采用無限(xiàn)循環定時開關(guān)模塊，對更換後(hòu)更大容量的電(diàn)容進行連續通斷電實驗。根據(jù)對流量計(jì)開機(jī)時間(jiān)的(de)計(jì)量發現，完全(quán)進(jìn)入開機狀(zhuàng)态需(xū)要20s，因(yīn)此設(shè)置通電時(shí)間(jiān)爲20s。循環通斷(duàn)電示(shì)意圖如圖5所示。
 
　　一台(tái)負載(zǎi)不同循環(huán)周期停送電的實試(shì)驗情(qíng)況，如(rú)表1所(suǒ)示。兩台負載不(bú)同循環周(zhōu)期停(tíng)送電試驗情況，如表(biǎo)2所示(shì)。25s循環(huán)周期不同數量(liàng)負載停(tíng)送電試驗情況，如表3所(suǒ)示。
 
 
　　由試驗結果(guǒ)可知(zhī)，更換較大(dà)容量的電(diàn)容在(zài)試驗階(jiē)段可(kě)取(qǔ)得較好的(de)效果，但是相關人員(yuán)需要(yào)在現(xiàn)場進(jìn).步驗(yàn)證容(róng)量是(shì)否符合(hé)現(xiàn)場要(yào)求。
3結(jié)語
　　文章分(fèn)析了電(diàn)磁流量(liàng)計常(cháng)見故障，采(cǎi)取了相關的解(jiě)決措(cuò)施，可以(yǐ)有(yǒu)效排除電磁流(liú)量計(jì)故障。研究證明，隻(zhī)有深入(rù)剖析(xī)電磁流量(liàng)計的(de)工作(zuò)原理，才有(yǒu)可能找到(dào)問題的關(guān)鍵。

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