【摘要】講述電(diàn)磁流量計的(de)工作原理,及(jí)應用中的常(chang)見問題、故障(zhang)🏃♀️類型和解決(jue)方法。
1、引言
由(you)于水資源匮(kuì)乏水價上漲(zhǎng),在水的計量(liang)上大量使用(yong)計量精💃度高(gāo)的電磁流量(liang)計
檢測系統(tong)。随着使用量(liàng)增加,電磁流(liu)量計的故障(zhàng)率、損壞率增(zēng)🧡大,如何準确(què)快速的排除(chú)流量計出現(xian)的問題,是提(ti)高計量水平(píng)的關鍵因素(su),通過對各類(lei)問題的分析(xi)總結㊙️,使電磁(cí)流量計的故(gu)障率、壞率降(jiàng)低了60%,提高計(jì)量水平。
2、電磁(cí)流量計的工(gong)作原理
電磁(cí)流量計是利(lì)用法拉第電(dian)磁感應定律(lü)制成的一🔱種(zhǒng)測量導電液(yè)體體積流量(liàng)的儀表。它的(de)原理是法拉(la)第電磁感應(ying)定律,即✔️導體(tǐ)在磁場中做(zuo)切割磁🤞力線(xian)運動時,在其(qí)兩端産生感(gǎn)應電動勢,導(dao)電性液體在(zài)垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(ce)量管内流動(dong)時,切割🌈磁力(lì)線産生與流(liú)量成比🔴例的(de)感應電勢,電(dian)動勢的方向(xiàng)按“右手規則(zé)”判斷,通過測(ce)量電動勢的(de)大小可以計(jì)算出流體的(de)流量。
Q=E/KE=KBDV
式中Q――流(liu)量;E――感應電動(dong)勢（單位V）;k――系數(shu);
B――磁感應強度(du)（單位T）;D――測量管(guan)内徑（單位m）;
V――平(píng)均流速,（單位(wèi)m/s）;
3、電磁流量計(jì)使用中常見(jiàn)故障産生的(de)原因及解決(jué)辦法📞
電磁流(liú)量計運行時(shi)常見故障:（1）電(diàn)磁流量計不(bú)計量🤞。（2） 計量數(shù)🆚據誤差大。
3.1電(dian)磁流量計不(bú)能計量故障(zhàng)。
3.1.1電磁流量計(jì)被損壞造成(cheng)的不計量故(gu)障。
（1）雷擊:雷擊(jī)是損壞電磁(cí)流量計的主(zhǔ)要原因。在打(da)雷時,儀表線(xiàn)路中會感應(ying)出瞬時高電(dian)壓、電流,當它(tā)們進入儀表(biao)時就會損♋壞(huài)儀表。通過對(duì)現場損壞的(de)部件分析發(fā)現,感應電壓(ya)☀️、電流進入儀(yi)表有4條途徑(jing):（a）從電源線進(jìn)入儀表（b）從傳(chuan)感器與轉換(huan)器間的流量(liang)信🌏号線進入(ru)儀表（c）從勵磁(cí)線進入儀表(biǎo)（d）從輸出4-20mA的信(xin)号🤞線進入儀(yí)表。因🐕此電磁(ci)流量計在設(shè)計上改進防(fáng)雷💃🏻擊設計,在(zai)使用中加強(qiáng)防雷擊措施(shī),可減少此類(lèi)故⛷️障的發生(shēng)。
（2）電源電壓波(bo)動過大、儀表(biao)進水、部件老(lǎo)化等情況均(jun)會❌引起電磁(cí)流量計的損(sun)壞。提高電磁(cí)流量計的電(diàn)源的穩定性(xing),或🥰給它‼️提供(gòng)一台精度高(gāo)的穩壓電源(yuan)💃,可以減少流(liú)量計的損壞(huai)。在儀表的工(gong)😄作現場作好(hao)儀表的防水(shuǐ)防潮工作,可(ke)減少♌此類問(wèn)題的發生。
3.1.2測(cè)量線路斷路(lu)造成的不計(jì)量的故障。
架(jia)設的測量線(xiàn)路被挂斷或(huò)挖斷,使流量(liang)計不能計🤩量(liàng),修複線路即(jí)可排除故障(zhàng)。
3.2計量數據誤(wu)差大問題。
原(yuan)因有:（1）儀表的(de)安裝位置設(she)計的不合理(lǐ)造成的。（2）使用(yong)過程中使用(yòng)方法不正确(què)造成的計量(liàng)誤差問題。
3.2.1儀(yí)表的安裝位(wèi)置設計不合(he)理産生的問(wen)題。
（1）傳感器安(ān)裝時選擇的(de)測量位置不(bu)當,測量條件(jiàn)不合适,造☀️成(cheng)的計量誤差(cha)。傳感器上遊(yóu)流體的流動(dong)狀況不穩定(ding),偏離👉規定要(yao)求造成的。例(lì)沒有足夠長(zhǎng)度的直管段(duan),在接近傳感(gan)器的上遊設(shè)置調節閥或(huò)未全部打開(kāi)的閘閥等等(deng),可以改動傳(chuán)感器的安裝(zhuāng)位置予以解(jiě)決。
（2）被測管道(dao)的液體未滿(man)管,或液體中(zhōng)含有氣泡造(zào)成的測量誤(wù)差。此類故障(zhàng)主要是管網(wang)工程設計不(bú)良或相關設(shè)備不完善造(zào)成的,進行管(guan)網改造可解(jiě)決問題。
3.2.2使用(yong)過程中産生(shēng)的問題。
（1）使用(yòng)中電磁流量(liàng)計的轉換器(qi)參數設置不(bu)準确、造㊙️成🐕計(ji)量誤差。在使(shi)用中就曾經(jīng)發現傳感器(qi)系數被誤改(gai),從而導緻計(ji)量👣失真的情(qing)況。通過複核(hé)轉換器參數(shu)值❓,檢查零點(diǎn)、滿度值,可解(jie)決這一問題(ti)。
（2）信号電纜不(bú)匹配或使用(yòng)過程中電纜(lǎn)絕緣不好造(zào)成❗的⛷️計量誤(wù)🌈差;不同儀表(biao)廠的儀表對(duì)電纜的要求(qiu)是不一樣的(de),當出現計量(liang)誤差較大的(de)情況時,通過(guò)檢查,連接電(diàn)纜⛷️是否匹📧配(pèi)?連接是否正(zhèng)确?絕緣是否(fou)💋下降?可以發(fā)現信号電纜(lan)系統存在的(de)問🔴題,消除計(jì)🏃♀️量誤差。
檢查(cha)時重點檢查(chá)一下幾點:（a）信(xin)号電纜斷開(kai)點。因爲斷接(jie)處易吸入潮(cháo)氣,絕緣下降(jiàng)産生計量誤(wù)差;（b）信号線末(mo)端未處理🏃好(hǎo),使内、外屏蔽(bi)層和信号線(xian)之間有短接(jiē),或與外殼🙇🏻短(duan)接産生計量(liang)誤差;（c）電纜型(xing)号不匹配産(chan)生計量誤差(chà);（d）電纜長度超(chao)過規定上限(xiàn),又沒采取有(yǒu)效措施,産生(shēng)的計量誤差(chà)。當按要🤩求更(gèng)換電纜後即(ji)可解決✊上述(shu)問題。
（3）傳感器(qì)極間電阻變(bian)化、電極絕緣(yuán)下降産生的(de)計量誤差;由(yóu)于電磁流量(liàng)計測量的多(duō)是工業廢水(shuǐ),所以含有大(da)量的懸浮固(gu)體或👈污物,就(jiù)會經常出現(xiàn)傳感器内壁(bi)有附着層的(de)問題。當附着(zhe)層的電導率(lü)與被測液體(tǐ)電導率相近(jin)時,就會造成(chéng)測量誤差大(dà)。若是高電導(dao)率附着層,電(diàn)極間電動勢(shì)将被短路,儀(yi)表不🐅計量;若(ruò)是絕緣性附(fù)着層,電極表(biǎo)面被絕緣使(shǐ)測量電路斷(duan)開,造成檢🛀🏻測(cè)數據偏小。通(tōng)過🐅檢測電極(ji)與液體間接(jiē)觸電阻、電極(ji)📐絕緣,可防止(zhi)此類問題的(de)發生。
電極與(yu)液體接觸電(diàn)阻值的大小(xiǎo),主要取決于(yú)接觸面👉積和(he)📐液體❌的電導(dǎo)率。一般結構(gòu)的電極與蒸(zhēng)餾水接觸時(shi),電導率爲5×10-6S/cm,測(ce)得的接觸電(diàn)阻值爲幾百(bǎi)千歐,生活用(yong)水和工業用(yòng)水的電導率(lü)爲150×10-6S/cm,測得接觸(chù)電阻值約爲(wèi)15kΩ,鹽水的電導(dǎo)🚶率爲1×10-2S/cm,測得的(de)接觸電阻值(zhi)約爲❤️200Ω。測量電(dian)極接觸電阻(zǔ)時,應在充滿(man)液體🈲時測,雖(suī)然隻能确定(dìng)大概㊙️的值,卻(que)是判斷儀表(biǎo)狀況好壞的(de)簡捷的方法(fǎ)。另外應在安(ān)裝調試時,測(cè)量每一台傳(chuan)感器的電極(ji)接觸電阻,并(bing)記錄在案,作(zuò)爲以後維護(hù)時的參考值(zhi)。當測量電極(ji)的接觸電阻(zǔ)比參考值偏(piān)大時⛱️,說明電(dian)極表面被絕(jue)緣層🧑🏾🤝🧑🏼覆蓋或(huo)部分覆蓋;當(dāng)測量值比參(cān)考值減少時(shi),說明電極和(he)襯裏表面附(fù)着導電沉積(ji)層（電極絕緣(yuan)電阻大于100兆(zhào)歐姆）;檢測後(hou)對有問題的(de)傳感器拆下(xia)檢查,若确實(shi)是絕緣被破(po)壞,則調換傳(chuán)感器即可（注(zhù)意在測量電(diàn)極的電阻值(zhi)時,必須用同(tong)一型号萬用(yong)表的同一測(cè)量檔🔴進行測(cè)量）。
（4）儀表周圍(wei)電磁場的幹(gan)擾造成的計(ji)量誤差。電磁(cí)流量計是靠(kào)電磁能量轉(zhuǎn)換工作的儀(yí)表。當管道上(shàng)有雜散電流(liu)的幹擾、周🔴圍(wéi)空間電磁波(bō)幹擾、大電機(ji)磁👣場幹擾時(shí),就會産生大(dà)的測量誤差(cha)。對較弱的管(guǎn)道雜散電流(liú)的幹擾,采取(qǔ)良好的單獨(dú)接地保護措(cuo)施,可消除。但(dàn)如遇管道有(yǒu)強雜散電流(liú),必💛須采取流(liú)量傳感器與(yu)管道絕緣的(de)措施才😘能克(kè)服。空間電磁(cí)波幹擾信号(hao)和大電機磁(ci)場🔴幹擾信号(hao),一般是信号(hao)電纜采用單(dan)層屏蔽或多(duō)層屏蔽來消(xiāo)除幹擾。
4、小結(jie)
近年來,電磁(cí)流量計的使(shǐ)用越來越廣(guǎng)泛。而水計量(liang)基本都用🚶電(dian)磁流量計。爲(wèi)了準确計量(liàng),就需要儀表(biǎo)⚽維護人員對(dui)電磁流量計(ji)的故障判斷(duan)快速、準确。采(cai)💋用這一套故(gu)障分析方法(fǎ)後,可🌈以快速(sù)解決多種故(gù)障,提高了工(gōng)作效率,保證(zheng)了計量數據(jù)的準确性。
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