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        電磁流量計常見故障分析及處理

        來源:作者:發表時間:2017-06-30 09:33:13

         【摘要】電磁流量計是一個專業的工業儀表,在生產工業中被廣泛應用,其可靠性好,穩定性強,是一款非常不錯的流量計。本文從電磁流量計原理入手,重點論述了電磁流量計在調試、運行期間常見的五種故障現象,并詳細分析了產生這些故障的原因和解決方案。熟練掌握解決這些故障的技能,能夠縮短電磁流量計的故障處理時間,更好地為生產服務。

        一、電磁流量計常見故障分析及處理概述
        電磁流量計工作原理:
                   電磁流量計適用于測量封閉管道中導電液體和漿液的體積流量,它的工作原理是基于法拉第電磁感應定律:當一個導體在磁場內運動時,在與磁場方向、運動方向相互垂直方向的導體兩端,會產生感應電動勢;電動勢的大小與導體運動速度和磁場的磁感應強度大小成正比。電磁流量計由變送器和轉換器兩部分組成。變送器(又稱傳感器)是基于法拉第電磁感應定律工作的。原理如下圖所示:測量管上下裝有激磁線圈,通激磁電流后上下兩端的兩個電磁線圈產生恒定磁場;被測介質(即測量管內的導電介質)垂直于磁力線方向流過時,則會產生感應電勢Ex;一對電極裝在測量管內壁與液體相接觸,引出感應電壓,送到轉換器。近幾年隨著理論技術的深入,人們在設計制造中,在測量電極平面內增加了兩個接地電極,這樣無須外加接地環就可以消除電氣噪聲干擾。

        電磁流量計原理圖

        根據電磁感應定律,Ex=B*L*V(式中,B-磁通密度;L-兩電極間距離;V-被測介質的平均流速;Ex-感應電勢);
        而被測介質的體積流量Q=(∏/4)*L 2 *V,
        由此可得Ex=4*B *Q/(∏*L),當電磁流量計磁場強度B及電極間距離L一定時,Ex=K*Q,K為一常數(K等于4B/(∏L))。

                   轉換器是一個高輸入阻抗,且能抑制各種干擾成分的交流毫伏轉換器。一般有一體型(信號轉換器直接安裝在測量傳感器上)和分體型(通過勵磁電纜和信號電纜與測量傳感器進行電氣連接 )。轉換器一方面向傳感器勵磁線圈提供穩定的勵磁電流,以保證B是一個常數。另一方面當B穩定時把傳感器感應的電動勢放大、轉換成標準的電流信號或頻率信號,便于流量顯示、控制與調節。

        二、電磁流量計使用中的故障處理©

                   在處理現場故障時,排除法和替換法是兩種常用的方法。排除法是分析故障找到可能原因,再一一排除;替換法是對無法確定某一元件或部件是否有故障時,替換一個好的來判斷。電磁流量計在運行中產生的故障有兩種:一是儀表本身故障,即儀表結構件或元器件損壞引起的故障;二是由外部原因引起的故障,如安裝不妥流動畸變、沉積和結垢等。本文就這兩類故障進行原因分析與對策探討:

        1、儀表無流量信號輸出
                   這類故障在安裝初期及使用過程中較為常見,常見的原因及對策如下:
                   (1)檢查儀表是否有電:需要確認接入的電源正常;其次檢查確認流量計電源線路板輸出的電壓要正常,如果遇到難以判斷的情況時,更換整個電源線路板;還要檢查電源保險絲是否完好;
                   (2)檢查電纜連接是否連接正確:要檢查電纜是否完好,線路連接是否正確。
                   (3)檢查液體流動方向與設置是否一致:對于能正反向測量的電磁流量計,若方向不一致時,反向總量雖可進行累計,但轉換器輸出可能為“0”(4mA或0mA),必須把設置中的“反向測量允許”狀態設置為“允許”。
                   (4)傳感器零部件損壞或測量內壁有附著層:檢查變送器內壁電極是否覆蓋有液體結疤層,對于容易結疤的測量液體,要定期進行清理。
                   (5)檢查管內液體是否充滿或有無“空管報警”:管道未流滿液體主要是傳感器安裝位置不妥引起的,應在安裝時采取措施,避免造成管道內液體不滿管。若是空管報警,要檢查轉換器元器件是否損壞,可短接轉換器輸入信號,看報警是否消失,若消失則轉換器正常;若判斷為是轉換器元器件損壞引起的故障,更換損壞的元器件即可。

        2、輸出值波動
        為保證測量的準確性,此類故障也不可忽視
                   (1)由于測量介質或外界環境的影響造成的:此時要檢查流體工藝情況,確認是工藝操作原因流體確實發生脈動,或者管道未充滿液體或液體中含有氣泡等情況。此時流量計僅如實反映流動狀況,當脈動結束或液體充滿管道后故障可自行消除;
                   (2)由于強電磁干擾:此種情況要檢查儀表運行環境是否有大型電器或電焊機在工作,要確認儀表接地和運行環境良好,避免電磁干擾。
                   (3)電路板松動:變送器電路板為插件結構,在有些生產環境中,由于測量管道或液體的震動大,會造成流量計的電路板松動,也可引起輸出值的波動。如松動,可將流量計拆卸開,重新固定好電路板。

        3、流量測量值與實際值不符
                   (1)檢查變送器電路板是否完好若接線盒進水或被腐蝕性被測液體腐蝕,可導致電器性能下降或損壞。此時應更換電路板。
                   (2)檢查流速是否在規定**低流速之上:當液體流速過低時,被測液體中含有微小氣泡,氣泡上升在管道上方逐漸聚集,則液體流通面積發生變化,氣體多時還會產生干擾信號,影響測量準確度;保證管道內被測液體的流速在**低流量界限值之上,以使變送器能夠正常工作。

                   (3)檢查信號電纜連接和電纜的絕緣性能是否完好:信號電纜出現連接不好現象或使用過程中電纜的絕緣性能下降引起測量不準確;此時,若出現信號電纜松動現象,將其重新連接即可;若檢查到電纜的絕緣性不符合絕緣要求,則需要換新的電纜。
                   (4)檢查轉換器的參數設定值是否準確:此時要重新對轉換器設定值進行設定,并對轉換器的零點、滿度值進行校驗。

        4、輸出信號超滿度量程
        (1)檢查信號檢查信號回路連接正常與否若信號回路斷開,輸出信號將超滿度值,此時需檢查電纜,重新正確連接信號電纜。同時,需檢查電纜的絕緣性能是否完好,若已經不符合要求,則需更換新的電纜。
        (2)檢查轉換器的參數設定是否正確詳細檢查轉換器的各參數設定和零點、滿度是否符合要求。
        (3)檢查轉換器與傳感器型號是否配套。若型號不配套,則需要與廠方聯系調換。

        5、零點不穩
        (1)檢查是否是管道未充滿液體或液體中含有氣泡
                   管道未充滿液體或液體中含有氣泡皆為工藝原因,此時應請求工藝人員確認,工藝正常后,輸出值可恢復正常。
        (2)檢查管道內是否有微量流動
                   有時候,主觀上認為管泵液體無流動而實際上存在微小流動,此時屬于如實反映工況,不是電磁流量計故障。
        (3)檢查是否電極污染
                   若長期運行,液體中的雜質沉積測量管內壁或在測量管內壁結垢,或電極被污染,均有可能出現零點變動,此時必須清洗;若零點變動不大,也可嘗試重新調零。
        (4)信號回路絕緣下降
                   由于受環境條件的影響,灰塵、油污等可能進入表殼體內,因此,需要檢查電極部位絕緣是否下降或破壞,若不符合絕緣要求,則必須進行清理。

        三、電磁流量計常見故障分析及處理總結
                   電磁流量計一般不需要經常維護。當有故障出現時,熟練掌握故障處理技能,結合其測量原理,能夠縮短電磁流量計的故障處理時間,更好地為生產服務。

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