電磁流量計(jì)在線檢查和故障分析

電磁流量計(jì)在線檢查和故障分析
   摘.. 要: 將電磁流量計(jì)出現(xiàn)的故障按照調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障進(jìn)行分類, 分析了引起調(diào)試期故障的原因。針對(duì)電磁流量計(jì)運(yùn)行期故障, 按照外部因素和內(nèi)部因素進(jìn)一步分類, 介紹了運(yùn)行期發(fā)生故障原因、故障現(xiàn)象和解決故障的方法, 為解決電磁流量計(jì)故障問題提供參考。
   關(guān)鍵詞: 電磁流量計(jì); 故障; 檢測(cè); 電阻
   0.. 概述
   電磁流量計(jì)具有品種規(guī)格齊全、量程比大、測(cè)量精度高、節(jié)約能源、互換性好、所需的直管段短等優(yōu)點(diǎn), 在石油、化工、冶金、醫(yī)藥和給排水等行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛, 是測(cè)量導(dǎo)電液體和漿液的理想儀表。隨著應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛, 實(shí)際使用中遇到的電磁流量計(jì)故障也越來(lái)越多, 迫切需要對(duì)電磁流量計(jì)的各種故障進(jìn)行綜合研究。本文結(jié)合工程應(yīng)用實(shí)際工作中遇到的各種電磁流量計(jì)故障, 提出了實(shí)際工作中電磁流量計(jì)在線檢查和故障分析方法。電磁流量計(jì)常見故障現(xiàn)象有無(wú)流量信號(hào)輸出, 零點(diǎn)不穩(wěn), 輸出晃動(dòng), 流量測(cè)量值與應(yīng)用參比值不符, 輸出信號(hào)超滿度值等。其故障按使用過程可劃分為調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障兩大類。這些故障發(fā)生的原因有可能是電磁流量計(jì)本身元器件損壞等引起, 也有安裝不妥、選用不當(dāng)以及環(huán)境條件和流體特性方面造成輸出晃動(dòng)等。
   1.. 調(diào)試期故障
   本類故障在電磁流量計(jì)初始安裝調(diào)試時(shí)就出現(xiàn), 但一經(jīng)改進(jìn)排除故障, 今后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見調(diào)試期故障原因主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面。
   1..1.. 管道系統(tǒng)和安裝等方面
   通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障, 常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚滯留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn); 流量傳感器后無(wú)背壓, 液體徑直排入大氣, 形成其測(cè)量管內(nèi)非滿管; 裝在自上向下流的垂直管道上, 可能出現(xiàn)排空等。
   1..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。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿意測(cè)量, 但如遇管道有強(qiáng)雜散電流亦不一定能克服, 須采取流量傳感器與管道緣絕的措施。空間電磁波干擾會(huì)從信號(hào)電纜引入, 通常對(duì)信號(hào)線采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
   1..3.. 流體方面
   液體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測(cè)量, 唯所測(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), 若氣泡大到流過電極遮蓋整個(gè)電極表面, 使電極信號(hào)回路瞬時(shí)斷開, 輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。低頻( 50 /8 ~ 50 /4H z)矩形波激磁電磁流量計(jì)測(cè)量液體中含有固體超過一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲, 輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí), 若兩種液體電導(dǎo)率(或各自與電極間電位)有差異, 在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量, 輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善, 產(chǎn)生鈍化和氧化等化學(xué)作用, 電極表面形成絕緣膜, 以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等, 均會(huì)妨礙正常測(cè)量。
   2.. 運(yùn)行期故障
    經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障稱為運(yùn)行期故障。運(yùn)行期故障的特點(diǎn)是出現(xiàn)幾率不固定, 造成的原因是多方面的, 既可能是外界因素的影響, 如流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電擊和環(huán)境條件變化等, 也有可能是內(nèi)部因素的原因, 如元器件損壞、電纜絕緣下降等。
   2..1.. 外部因素
   一般說(shuō)來(lái), 外部因素引起的電磁流量計(jì)故障比較容易解決。因此, 查找電磁流量計(jì)故障應(yīng)先從外部因素著手。
   2..1..1.. 內(nèi)壁附著層
   由于智能電磁流量計(jì)測(cè)量含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, 內(nèi)壁附著層出現(xiàn)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, 電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路; 若是絕緣性附著層, 電極表面被絕緣而斷開測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無(wú)法工作。表現(xiàn)為電磁流量計(jì)流量示值逐漸減少, 直至接近于零。這種故障的檢查一般通過測(cè)量流量傳感器兩電極對(duì)地電阻值來(lái)判斷, 如電極被沉積物覆蓋, 則兩電極對(duì)地電阻差別很大。干凈的傳感器電極對(duì)地電阻一般相等。解決這種故障的方法非常簡(jiǎn)單, 就是將附著在電磁流量計(jì)內(nèi)壁和電極上的沉積物清除。清除沉積物方法雖然簡(jiǎn)單, 但如果安裝時(shí)沒有考慮清洗的需要而要拆下傳感器才能清洗, 那么清除流量傳感器內(nèi)部沉淀物也是一件非常麻煩的工作。因此, 對(duì)于大口徑的電磁流量計(jì)安裝時(shí)如果考慮設(shè)置旁通管預(yù)留人口, 會(huì)大大方便將來(lái)的維護(hù)工作。
   2..1..2.. 雷電擊
   雷電擊在線路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流, 進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電損壞儀表有三條引入途徑: 電源線、傳感器與轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線(連接傳感器測(cè)量電極)和激磁線(也稱勵(lì)磁線, 連接傳感器勵(lì)磁線圈)。然而從雷電故障中損壞的零部件分析, 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引入的, 其他兩條線路很少。一般雷擊損壞多為電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器損壞, 表現(xiàn)為轉(zhuǎn)換器沒有顯示及輸出, 這種情況轉(zhuǎn)換器無(wú)法修復(fù), 更換新的轉(zhuǎn)換器即可解決, 但轉(zhuǎn)換器中儲(chǔ)存的讀數(shù)無(wú)法讀出。
   2..1..3.. 環(huán)境條件變化
   主要原因同調(diào)試期故障的環(huán)境方面, 只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。這種情況下, 干擾源磁場(chǎng)引起電磁流量計(jì)測(cè)量管道產(chǎn)生雜散電流, 使電磁流量計(jì)測(cè)量出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)的情況。要解決這個(gè)問題, 需將電磁流量傳感器浮空不接地, 使傳感器與其連接管道間電氣絕緣, 并將傳感器上下游管道間用粗導(dǎo)線跨接, 使傳感器與被測(cè)水流處于相同電位, 一般可以消除干擾源的影響。
  2..2.. 內(nèi)部因素
   組成電磁流量計(jì)本身的傳感器、轉(zhuǎn)換器以及連接兩者的電纜發(fā)生的故障, 稱之為內(nèi)部因素引起的電磁流量計(jì)故障。一般說(shuō)來(lái), 經(jīng)過調(diào)試期運(yùn)行正常的電磁流量計(jì), 在排除外部因素影響的原因后, 這時(shí), 檢查故障首先應(yīng)從顯示儀表工作是否正常開始, 逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn)行, 即按照轉(zhuǎn)換器、轉(zhuǎn)換器和傳感器連接電纜、傳感器的順序進(jìn)行。
   2..2..1.. 轉(zhuǎn)換器的檢查
   首先復(fù)核轉(zhuǎn)換器中管道口徑、量程和計(jì)量單位等設(shè)定值, 然后用模擬信號(hào)器測(cè)試轉(zhuǎn)換器的量程和零點(diǎn)。一般零點(diǎn)不容易檢查, 因?yàn)樾枰P(guān)閉水流使流量為零。通常情況下, 用測(cè)試轉(zhuǎn)換器量程的方法足夠用來(lái)判斷故障是否發(fā)生在轉(zhuǎn)換器。若是轉(zhuǎn)換器故障, 就可方便地調(diào)換轉(zhuǎn)換器部件甚至轉(zhuǎn)換器整機(jī)。
   2..2..2.. 轉(zhuǎn)換器和傳感器連接電纜的檢查
   通常人們檢查電磁流量計(jì)測(cè)量故障, 往往忽視連接傳感器和轉(zhuǎn)換器的電纜系統(tǒng), 而從以往制造廠現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)調(diào)試和檢修的故障事例看, 實(shí)際上出現(xiàn)連接電纜故障的頻度頗高。運(yùn)行期電磁流量計(jì)因電纜產(chǎn)生故障的主要原因有: 種原因是將所附整根電纜割斷后重新連接, 使用一階段后連接處吸入潮氣, 絕緣下降; 第二種原因是信號(hào)線末端未處理好, 內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層和信號(hào)芯相互間有短接, 或與外殼短接。其中第二種較多出現(xiàn)在初裝調(diào)試期, 因此
在運(yùn)行期間對(duì)連接電纜的檢查, 主要是種所示的內(nèi)容。如果電纜發(fā)生故障, 需要對(duì)電纜連接處用熱吹風(fēng)排除潮氣后重新連接, 如有必要, 則更換電纜并重做接口密封。
   2..2..3.. 傳感器的檢查
   通常只有在做完其他各項(xiàng)檢查, 排除轉(zhuǎn)換器和連接電纜的因素后, 才能最后下決心, 拆除轉(zhuǎn)換器和傳感器連接電纜, 在傳感器上檢測(cè)電極與液體接觸電阻、勵(lì)磁線圈絕緣電阻和銅電阻。必要情況下, 還要卸下傳感器以檢測(cè)電極絕緣。
   2..2..3..1.. 檢測(cè)電極與液體接觸電阻
   電極與液體接觸電阻值指電極與液體的接觸電阻, 它反映電極和襯里附著物的大體狀況。其阻值大小[ 1] 主要取決于接觸面積和液體電導(dǎo)率。一般結(jié)構(gòu)電極在測(cè)量電導(dǎo)率為5 .. 10- 6 S /cm 的蒸餾水時(shí)電阻值為350 k.., 電導(dǎo)率為150 .. 10- 6 S /cm 的生活和工業(yè)用水約為15 k.., 電導(dǎo)率為1 .. 10- 2 S /cm 的鹽水約為200 ..。接觸電阻的測(cè)量一般使用指針式萬(wàn)用表在管道充滿液體時(shí)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí), 用萬(wàn)用表同一根表棒接電子, 另一根表棒始終接儀表地線, 待指針偏轉(zhuǎn)時(shí)讀取數(shù)據(jù)。通過萬(wàn)用表測(cè)量接觸電阻, 雖然只是確定大體的值, 卻是判斷管壁狀況較方便的方法。電磁流量傳感器的電極接觸電阻在新裝儀表調(diào)試時(shí)即測(cè)量并記錄在案, 以后每次維護(hù)時(shí)均作測(cè)量。作分析比較測(cè)得的各次電阻值, 必須是用同一型號(hào)萬(wàn)用表的同一測(cè)量檔測(cè)量的值。分析比較將有助于今后判斷儀表故障, 省去從管道上卸下流量傳感器進(jìn)行檢查。如所測(cè)電極接觸電阻值比以前增加, 說(shuō)明電極表面被絕緣層覆蓋或部分覆蓋; 如比以前電阻值減少, 說(shuō)明電極和襯里表面附著導(dǎo)電沉積層。
   2..2..3..2.. 檢測(cè)勵(lì)磁線圈絕緣電阻和銅電阻
   勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻下降, 勵(lì)磁信號(hào)將通過絕緣電阻與傳感器內(nèi)阻分壓, 在電極上產(chǎn)生電壓降, 從而對(duì)儀表產(chǎn)生干擾信號(hào)。勵(lì)磁線圈對(duì)地絕緣電阻應(yīng)不小于20M..。可用兆歐表來(lái)測(cè)量勵(lì)磁線圈對(duì)儀表地線之間的絕緣電阻。勵(lì)磁線圈銅電阻可通過用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量勵(lì)磁線圈兩個(gè)端子之間的電阻獲得, 以判斷線圈是否良好導(dǎo)通和有無(wú)匝間短路現(xiàn)象。當(dāng)勵(lì)磁線圈開路時(shí), 測(cè)量電阻值為無(wú)窮大; 當(dāng)勵(lì)磁線圈短路時(shí), 測(cè)量電阻值將小于出廠時(shí)的銅電阻值。事實(shí)上, 勵(lì)磁線圈出現(xiàn)故障的現(xiàn)象是極少的。一般情況下, 電磁流量計(jì)發(fā)生故障或日常檢測(cè)時(shí)不要求一定要檢測(cè)勵(lì)磁線圈。
   2..2..3..3.. 檢測(cè)電極絕緣
   檢測(cè)電極絕緣的方法是先卸下流量傳感器, 放空液體, 用布擦干襯里內(nèi)表面, 不留液(水)漬, 使之干燥。然后用500 V. d. c. 兆歐表分別測(cè)試兩電極對(duì)地電阻。通常要求電極絕緣電阻大于100M.. , 若檢查結(jié)果確實(shí)是絕緣破壞只能調(diào)換傳感器。
   3.. 結(jié)語(yǔ)
   通過總結(jié)智能電磁流量計(jì)使用運(yùn)行中的各種問題, 提出了電磁流量計(jì)在線檢查和故障分析的方法, 對(duì)解決電磁流量計(jì)故障問題提供參考。參考文獻(xiàn): [ 1] .. 蔡武昌. 電磁流量計(jì)技術(shù)培訓(xùn)資料[ Z]. 上海: 上海光華.. 愛而美特儀表有限公司, 2003. --擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量?jī)x表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長(zhǎng)徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請(qǐng)?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：