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分析自來水流量計五種故障實例

來源:ABG儀表集團   2016年03月07日 17:21  

1.自來水流量計偶爾出現大尖峰信號(魚在流量傳感器測量管內流動)
  本案例是在美國發生的 。大口徑自來水流量計監測火電廠冷凝器冷卻海水流量, 從記錄紙上看到儀表偶爾出現大尖峰信號。數度現場檢查, 因干擾噪聲瞬現即逝, 檢查時捕捉不到, 也未發現周圍會有產生電氣噪聲等異常情況。用戶曾有人提出也許有魚在流量傳感器內流動的想法, 當時認為排放口有細網目網柵擋住和流量傳感器上不可能有魚進入而被否定了。但事后作一個實驗, 將自來水流量計安裝于小型水槽, 放入金魚觀察, 金魚鉆入電磁流量傳感器, 儀表果然出現尖峰噪聲。以后, 當初提問者告, 在排放通道中確實見到了魚影, 是由魚苗經網柵鉆入排放管道后長大為成魚。
2.正常運行自來水流量計輸出突然波動(剝離襯里搖擺)
  江西某銅礦廠用數臺SGAIC DN600 自來水流量計測量粉狀礦漿, 數年來除襯里正常磨損維修外運行一直良好。1998 年上半年其中一臺突然輸出波動50 %以上。儀表廠服務工程師數臨現場, 除因不能斷流拆下流量傳感器來檢查測量管內壁狀況外, 全面檢查了儀表功能, 確認一切正常, 并排除了外界干擾的各種可能性, 一時未能解決, 困惑著人們, 成為疑案。直到數月后才真相大白, 銅礦廠在大檢修時發現儀表鄰近上游U 形彎管內, 有一大塊橡膠襯里脫落, 懸掛在彎管上方。懸掛片隨著漿液流動來回擺動, 使漿液成為脈動狀流動。自來水流量計輸出波動實際上是真實反映流動狀況。
3.兩串聯電磁流量儀表測量值比對相差過大(儀表進口異物堆存, 破壞正態流速分布)
  上海某新建水廠2 條外送成品水的DN1400 裝置,各串聯裝用2 臺同直徑自來水流量計, 上游1 臺由供應方管轄, 下游一臺由接收方管轄, 儀表與管道布置如圖1 示意。其中1 條管道啟用后比對A 、B 兩臺表測量值, 竟相差15 %, 半年后差值略有減少, 為10 %。1998年3 月去現場檢查, 除未進流量傳感器內部檢查測量管內壁狀況外, 儀表其它功能經核查均正常。分析2臺儀表安裝條件上差異,A 表前為全開蝶閥, 前置直管段長度略嫌不足(應該大于7m), B 表的前置直管段條件較好, 但這些差別對示值的影響也不會太大(估計在1 %以內)。為驗證2臺自來水流量計測量精度是否保持良好, 8 個月后等待水廠停水計劃期間, 卸下儀表離線去SGAIC 流量校準設備上復測, 實測結果2 臺儀表相差0.2 %左右。

卸下電磁流量傳感器時意外發現A 表進口端連接的鋼管頂部, 水泥襯層大塊剝落堆積在流量傳感器的進口前端, 堆積物高度為300 ~ 350mm , 使儀表的前置直管段長度縮短到幾乎為零。這一事故嚴重破壞了原來軸對稱的流速場, 畸變了的流速分布, 影響了測量值, 找到了2 臺儀表測量值出現較大差值的原因。測量值差值從開始時15 %, 半年后減少到10%的現象,也可以解釋為開始水泥堆積物高度較高, 影響較大, 隨著水流沖刷下高度下降,減小了畸變程度。
4.良好接地的自來水流量計輸出嚴重波動(受大雜散電流影響, 要將流量傳感器與連接管道絕緣)
  本案例是SGAIC 經歷的事件。某自來水公司安裝2 臺DN900 自來水流量計, 1 臺運行正常, 另1 臺在1 ~ 2h 周期內出現有高達50%FS 波動。用戶認為2 臺儀表使用條件相仿, 故障是由儀表方面原因引起的。勘察現場周圍環境, 上下游緊接流量傳感器的是兩段長0.5m 有良好接地無襯里短鋼管, 然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求, 同時, 排除了管網流動脈動的可能性。
進一步檢查管道上雜散電流狀況, 在電磁流量傳感器不加激磁電流的情況下, 用示波器測兩電極間電勢, 其值應為零。然而實際測得的是峰值高達1V 波形畸變的交流電勢。通常電極上的流量信號僅幾個mV ,初步判定即使在非常良好的接地條件下, 儀表還是受著管道雜散電流干擾的影響。
采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網管道電氣絕緣, 使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行, 輸出顯示即呈正常穩定, 同時測得干擾電流有60mA, a .c ., 電流方向來自流量傳感器上游。
這一措施也適用于有陰極保護電流的管道, 作為排除管道電流干擾影響的方法。
5.強無線電波干擾自來水流量計(從屏蔽的信號電纜引入電磁波干擾信號)20 世紀90 年代中期某水廠裝用SGAIC 生產的多臺自來水流量計, 其中一臺輸出大幅度波動。現場檢查
  儀表安裝符合要求, 流量傳感器和轉換器相距50m , 以安置在鐵導管內的屏蔽電纜相連接, 儀表本身亦正常,但測得共模干擾信號高達1.7V 。先采取本文1.9 部分將流量傳感器進行電氣絕緣的措施, 共模信號降低至0.6V, 但輸出波動無明顯改善。
再次與用戶分析現場環境條件, 得悉在流量計非常鄰近的地方有強無線電發射臺。為證實故障原因是否來自該干擾源, 臨時將轉換器移至流量傳感器相距3m 的地方, 復測共模干擾信號小于0.1mV , 雖然還感到偏大, 但儀表運行已趨于正常。找到了故障原因, 即使是多層屏蔽信號線, 電磁波還是被引入到儀表。

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