摘 要：闡述智能電磁流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的故障檢查、分析以及采取的措施。
1工作原理
智能電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)定律，即:導(dǎo)電體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)又和流量大小成正比，通過(guò)測(cè)電動(dòng)勢(shì)來(lái)反映管道流量的原理而制成的，用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體的體積流量(見(jiàn)圖1)。工業(yè).上多用以測(cè)量水、礦漿、各種酸、堿、鹽等腐蝕液體等介質(zhì)的流量。
2智能電磁流量計(jì)的特點(diǎn)
(1)智能電磁流量計(jì)的變送器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有可動(dòng)部件，也沒(méi)有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件，所以當(dāng)流體通過(guò)時(shí)不會(huì)引|起任何附加的壓力損失，同時(shí)也不會(huì)引起諸如磨損，堵塞等問(wèn)題。特別適用于測(cè)量帶有固體顆粒的礦漿,污水等液固兩相流體，以及各種粘性較大的漿液等。同樣，由于其結(jié)構(gòu)。上無(wú)運(yùn)動(dòng)部件,故可通過(guò)附上耐腐蝕絕緣襯里和選擇耐腐材料制成電板，起到很好的耐腐蝕性能，使之可用于各種腐蝕性介質(zhì)的測(cè)量。
(2)智能電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表,在測(cè)量過(guò)程中，它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以及電導(dǎo)率(在一-定范圍內(nèi))的影響。
(3)智能電磁流量計(jì)的量程范圍板寬，同一臺(tái)智能電磁流量計(jì)的量程比可達(dá)1:100。此外，智能電磁流量計(jì)只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與軸對(duì)稱(chēng)分布下的流動(dòng)狀態(tài)(層流或紊流)無(wú)關(guān)。
(4)智能電磁流量計(jì)無(wú)機(jī)械慣性、反應(yīng)靈敏,可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量,而且線(xiàn)性好。因此，可將測(cè)量信丹直接用轉(zhuǎn)換器線(xiàn)性地轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信丹輸出,可就地指示，也可遠(yuǎn)距高傳送。
3故障類(lèi)型
智能電磁流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的第一-類(lèi)為儀表本身故障，即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障;第二類(lèi)為外界原因引起的故障,如安裝不妥流動(dòng)畸變，沉積和結(jié)垢等。
智能電磁流量計(jì)按照故障發(fā)生時(shí)期分類(lèi),可分為:調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障。調(diào)試期故障出現(xiàn)在新裝用后調(diào)試初期，主要原因是儀表選用或設(shè)定不當(dāng)，安裝不妥等。運(yùn)行期故障是在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)，主要原因有流體中雜質(zhì)附著電板襯里,環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等。
智能電磁流量計(jì)按故障外界源頭分析來(lái)自3個(gè)方面:
(1)管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的;.
(2)環(huán)境方面引起的:
(3)流體方面引起的。
來(lái)源(1)主要在調(diào)試期表現(xiàn)出來(lái);來(lái)源(2)和(3)則在調(diào)試期和運(yùn)行期均會(huì)出現(xiàn)。
4調(diào)試期故障
本類(lèi)故障在智能電磁流量計(jì)初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn)，但一經(jīng)改進(jìn)排除故障，以后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見(jiàn)調(diào)試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響3方面原因。
4.1管道系統(tǒng)和安裝等
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的.故障，常見(jiàn)的是將流量傳感器安裝在易積聚儲(chǔ)留氣.體的管網(wǎng)高點(diǎn);流量傳感器后無(wú)背壓，液體經(jīng)過(guò)直排進(jìn)入大氣,形成其測(cè)量管內(nèi)非滿(mǎn)管:裝在自.上向:下流的垂直管道上,可能出現(xiàn)排空等。
4.2環(huán)境方面
主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾,大電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流千擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿(mǎn)意測(cè)量,但如遇管道有強(qiáng)雜散電流亦不--定能克服，須采取流量傳感器與管道絕緣的措施�？臻g電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
4.3流體方面
(1)液體含有均勻分布細(xì)小氣泡
通常不影響正常測(cè)量,所測(cè)得體積流量是液體和氣體兩者之和:氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng)，若氣泡大到流過(guò)電板遮蓋整個(gè)電板表面,使電板信丹回路瞬時(shí)斷開(kāi)，輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。
(2)電板材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善
選配不善，產(chǎn)生鈍化或氧化等化學(xué)作用，電板表面形成絕緣膜，以及電化學(xué)和板化現(xiàn)象等,均會(huì)妨礙正常測(cè)量。
5運(yùn)行期故障
經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障,常見(jiàn)故障原因有:流量傳感器內(nèi)壁附著層，雷電擊,環(huán)境條件變化。
5.1內(nèi)壁附著層
由于智能電磁流量計(jì)測(cè)量合有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量?jī)x表多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近，儀表還能正常輸出信號(hào),只是改變流通面積，形成測(cè)量誤差的隱性故障:若是高電導(dǎo)率附著層，電板間電動(dòng)勢(shì)將被短路:若是絕緣性附著層，電板表面被絕緣而斷開(kāi)測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無(wú)法工作。
5.2雷電擊
雷電擊在線(xiàn)路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑:電源線(xiàn)、傳感器與轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線(xiàn)和激磁線(xiàn)。然而從雷電故障中損壞零部件的分析,引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分是從控制室電源線(xiàn)路引入的，其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到，不僅智能電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障,控制室中其他儀表也常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。
5.3環(huán)境條件變化
主要原因是千擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期.間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的智能電磁流量計(jì)，調(diào)試期因無(wú)干擾源，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源(如測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊)干擾儀表正常運(yùn)行，出現(xiàn)輸出信導(dǎo)大幅度波動(dòng)。
6故障現(xiàn)象和采取措施
6.1智能電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障現(xiàn)象有:
(1)無(wú)流量信號(hào):
(2)輸出晃動(dòng);
(3)零點(diǎn)不穩(wěn):
(4)流量測(cè)量值與實(shí)際值不符:
(5)輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值。
6.2無(wú)流量信號(hào)輸出檢查和采取措施
(1)故障原因
無(wú)流量信丹輸出大體上可歸納為5個(gè)方面故障原因:
1)電源未通等電源方面故障;
2)連接電纜(激磁回路，信子回路)系統(tǒng)方面故障;
3)液體流動(dòng)狀況方面故障;
4)傳感器零部件損壞或測(cè)量?jī)?nèi)壁附著層引起等方面的故障;
5)轉(zhuǎn)換器元器件損壞方面的故障。
(2)檢查程序
先按全面考慮作初步調(diào)查和判斷，然后再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。檢查順序的先后原則為:
1)可經(jīng)觀(guān)察或詢(xún)問(wèn)了解毋須較大操作的在前，即先易后難;
2)按過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)的故障頻度或售后可能出現(xiàn)的故障;
3)檢查本身的先后要求較高者在前。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)是后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
(3)故障檢查和采取措施
1)查電源方面故障
首先確認(rèn)已接入電源，再檢查電源各部分。查主電源和激磁電流熔絲，若接入符合規(guī)定電流值時(shí)，新熔絲再通電而又熔斷,必須找出故障所在點(diǎn)。查電源線(xiàn)路板輸出各路電壓是否正常,或嘗試置換整個(gè)電源線(xiàn)路板。
2)檢查連接電纜系統(tǒng)方面故障.
分別查連接激磁系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)的電纜是否接通，連接是否較好。
3)檢查液體流動(dòng)方向和管內(nèi)液體充滿(mǎn)性
液體流動(dòng)方向必須與傳感器完體.上箭頭方向一致。對(duì)于能正反向測(cè)量的智能電磁流量計(jì),若方向不一致雖仍可測(cè)量，但設(shè)定的顯示流動(dòng)正反方向不符，必須改正之。若拆傳感器工作量大,也可改變傳感器上箭頭方向和重新設(shè)定顯示儀表符丹。
管道未充滿(mǎn)液體主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)或傳感器安裝位置不妥，使傳感器測(cè)量管內(nèi)不能充滿(mǎn)液體。應(yīng)采取措施，避免安裝如圖2所示a,e位置和以虛線(xiàn)管排放時(shí)b位置，改裝到c，d位置。
4)檢查傳感器完好性和測(cè)量管內(nèi)壁狀況
主要檢查各接線(xiàn)端于和激磁線(xiàn)圈完好性，以及測(cè)量管內(nèi)壁狀況。
激磁線(xiàn)圈及其系統(tǒng)出現(xiàn)的故障常有:
①線(xiàn)圈斷開(kāi);
③線(xiàn)圈或其端于絕緣下降:
③匝間短路。
三類(lèi)故障中以絕緣下降出現(xiàn)的頻度相對(duì)較高。線(xiàn)圈斷開(kāi)和絕緣下降可用萬(wàn)用表和兆歐表檢查。
傳感器激磁線(xiàn)圈回路絕緣下降的故障出現(xiàn)頻度相對(duì)較高的原因是，電氣外殼防護(hù)等紙IP65(GB4203-93)的傳感器常被短時(shí)間浸水(如傳感器裝在較低位置時(shí)周?chē)鍪鹿事?,按IP65僅是防塵防噴水，很易浸入水或潮氣。即使是IP67(防塵防短時(shí)間浸水)或IP68(防塵防連續(xù)漫水)紙,也常發(fā)生在接線(xiàn)完成后，引入電纜密封圈或端于盒蓋密封墊片未達(dá)到密封要求而形成事故。因操作疏忽密封圈墊部位進(jìn)水造成的故障是屢見(jiàn)不鮮的。
接線(xiàn)端于受潮引起的絕緣下降，通常可采用熱吹風(fēng)吹干噪之后恢復(fù)絕緣。線(xiàn)圈受潮對(duì)于兩半合攏保護(hù)外殼的傳感器，可拆卸外殼蓋置于烘箱，以適當(dāng)溫度烘干:對(duì)于氣密型(即焊接結(jié)構(gòu)的防護(hù)外殼)傳感器磁圈雖然結(jié)構(gòu).上保證不會(huì)受潮，但也有從電纜與密封膠交界面滲入。
測(cè)量管內(nèi)壁狀況附著絕緣層或?qū)щ妼拥淖羁煽繖z查判斷是卸下傳感器高線(xiàn)直接觀(guān)察，但工作量較.大;亦可用在線(xiàn)間接檢查方法，即測(cè)量電板接觸電阻和電板板化電壓估計(jì)附著層狀況。
5)查轉(zhuǎn)換器的故障
智能電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器檢查方法常采用以線(xiàn)路板備件和替代法試排除故障
6.2輸出晃動(dòng)故障原因和采取措施
輸出晃動(dòng)大體.上可歸納為5方面故障原因:
(1)流動(dòng)本身是波動(dòng)或脈動(dòng)的，實(shí)質(zhì).上不是智能電磁流量計(jì)的故障，僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況;措施:在流量計(jì)前加裝緩沖罐。
(2)管道末充滿(mǎn)液體或液體中含有氣泡;措施:流量計(jì)安裝在低點(diǎn)，并有一-定長(zhǎng)度的直管段。
(3)外界雜散電流等電、磁干擾;措施:智能電磁流量計(jì)良好接地。
(4)液體物性方面(如液體電導(dǎo)率不均勻或含有較多顆粒/纖維的漿液等)的原因。
(5)電板材料與液體匹配不妥;措施:更換電板材料。
7結(jié)束語(yǔ)
智能電磁流量計(jì)的測(cè)量還有一些問(wèn)題亟待解決，在開(kāi)發(fā)新的測(cè)量技術(shù)的同時(shí)，更應(yīng)注重運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)手段，進(jìn)行應(yīng)用技術(shù)深層次的開(kāi)發(fā)，切實(shí)有效地解決一些實(shí)際問(wèn)題。
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