摘要：本文從電磁流量的原理與結構以及分類開始敘述同時介紹了在化工生產(chǎn)中電磁流量計使用時安裝注意事項以及故障產(chǎn)生的原因和排除方法。
流量控制系統(tǒng)是化工生產(chǎn)中常用的自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分在智能化生產(chǎn)中將有更廣泛的應用如果流量控制系統(tǒng)發(fā)生故障會導致測量不正確對生產(chǎn)工藝和質(zhì)量造成重大的影響電磁流量計由于其壓損極小，可測流量范圍大適用的工業(yè)管徑范圍寬精度較高等優(yōu)點叫。越來越多化工企業(yè)用它來測量電導率≥5μs/cm的酸堿、鹽溶液.水污水腐蝕性液體以及泥漿、礦漿、紙漿等流體的流量。因此如何運用和維護好電磁流量計就顯得尤為重要。
1電磁流量計工作原理
電磁流量計是基于法拉第電磁感應定律工作的叫在電磁流量計中,測量管內(nèi)的導電介質(zhì)相當于法拉第試驗中的導電金屬桿上下兩端的兩個電磁線固產(chǎn)生恒定磁場。當有導電介質(zhì)流過時則會產(chǎn)生感應電壓該電壓與流體的流速成正比關系進而得到流量值.見圖1。
電磁流量計的結構主要由磁路系統(tǒng)測量導管電極、外殼、襯里和轉換器等部分組成。
(1)磁路系統(tǒng)作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。
(2)測量導管作用是讓被測導電性液體通過。常選用不導磁的不銹鋼.玻璃鋼高強度塑料鋁等。
(3)電極其作用是引出和被測量成正比的感應電勢信號。-般用非導磁的不銹鋼制成.且被要求與襯里齊平以便流體通過時不受阻礙。
(4)外殼:應用鐵磁材料制成是分配制度勵磁線國的外罩并隔離外磁場的干擾。
(5)襯里在測量導管的內(nèi)側及法三密封面上有--層完整的電絕緣襯里。它直接接觸被測液體其作用是增加測量導管的耐腐蝕性防止感應電勢被金屬測量導管管壁短路。襯里材料多為耐腐蝕、耐高溫、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。
(6)轉換器由液體流動產(chǎn)F生的感應電勢信號十分微弱受各種干擾因素的影響很大轉換器的作用就是將感應電勢信號放大并轉換成統(tǒng)-的標準信號并抑制主要的干擾信號。其任務是把電極檢測到的感應電勢信號Ex經(jīng)放大轉換成統(tǒng)-的標準直流信號。
2電磁流量計分類
電磁流量計按激磁電流方式劃分有直流激磁、交流(工頻或其他頻率)激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。按輸出信號連接和激磁(或電源)連線的制式分類有四線制和二線制。按轉換器與傳感器組裝方式分類有分體型和-體型。按流量傳感器與管道連接方式分類有法蘭型夾持型.衛(wèi)生型插入型螺紋連接。按流量傳感器電極是否與被測液體接觸分類有接觸型和非接觸型°按流量傳感器結構分類有短管型和插入型。按用途分類有通用型、防爆型、衛(wèi)生型、防侵水型和用于明渠流量測量的潛水型(明渠流量計)。
3電磁流量計的安裝
電磁流量計安裝符合規(guī)定的要求才能讓它可靠性更好測量正確更加安全。電磁流量計的安裝非常重要其實在安裝中如何使電磁流量計更好的接地也是一個非常重要的問題。對此我們在安裝電磁流量計時應注意以下幾個問題:
(1)安裝方向要求電磁流量計的安裝方向沒有特別嚴格的要求一般水平垂直或者傾斜均可不受限制。但必須保證管道內(nèi)是充滿被測介質(zhì)也就是“滿管”狀態(tài)。建議最好是垂直安裝流向自下而上尤其是對于液固兩相的流體必須垂直安裝若現(xiàn)場只允許水平安裝則必須保證兩電極在同一-水平面電極的軸線必須近似于水平方向以防電極被沉積物覆蓋,電極被液體中存在的氣泡擦過。遮住電極表面使輸出的信號有波動。
(2)直管段要求,安裝電磁流量計時,需要流量計的上游有10DN的直管段下游有5DN的直管段”。
(3)避免磁場干擾要求在發(fā)送器的管道前后方位可能有一-些雜散的電流存在發(fā)送器的前后1到1.5米的方位管道和發(fā)送器的外殼連接起來選用-起接地的方法接地點越挨近發(fā)送器越好如果外界的電磁干擾比較大的話那么就要重新設置接地設置且接地線要采用截面大于5mn?的多股銅線才可同時不能接在電機或公共地線上用以避免漏電流的干擾。
(4)管道要求傳感器在金屬管道上安裝(金屬管道內(nèi)壁沒有絕緣涂層)安裝在塑料管道或有絕緣襯里的管道上時傳感器的兩端必須安裝接地環(huán)接地法蘭或帶有接地電極的短管才行。
(5)布線要求發(fā)送器的引出信號線是不能和電源線平行的不能與電源線穿在一根鐵管道中否則電磁流量計的信號會受到--定程度的影響。
4電磁流星計故障排除
電磁流量計工作不穩(wěn)定或產(chǎn)生誤差的原因對癥下藥采取正確措施解決掉問題就能獲得正確測量數(shù)值。生產(chǎn)的情況下產(chǎn)生這個問題的原因較多我們首先要從供電和線路問題電極是否被污染電磁流量計傳感器是否損壞以及電磁流量計的流量零點是否正常等方面進行考慮排除以上問題具體的排除方法是:
4.1流量計無輸出信號或輸出值有偏差
第一如果管道內(nèi)測量介質(zhì)不滿管電磁流量計就無法正常工作。因為在介質(zhì)不滿管的情況下電磁流量計會產(chǎn)生常見的應用程序故障。產(chǎn)生這種現(xiàn)象可能是由于營道中介質(zhì)流速非常低造成不滿管流量計測量誤差增大或者介質(zhì)未能滿過電極從而流量計根本無法進行工作。需通過工藝調(diào)整必須保證管道內(nèi)測量介質(zhì)充滿才能使用電磁流量計進行測量。第二測量介質(zhì)中含有大量空氣和氣體也會造成電磁流量計無法正常工作。這些氣泡的存在造成流量計無法正確辨別干擾了其正確的測量。第三電磁流量計不能用于持續(xù)時間較短的配料操作。這是由于電磁流量計無法正常反復啟動和停止，它的啟動到正確讀數(shù)之間存在一個時間滯后問題。第四電磁流量計本身不能計量質(zhì)量流量。電磁流量計是一種速度式流量計測量的是體積流量若要測量質(zhì)量流量必須配合高精度的密度測量裝置來進行換算。
4.2電磁流量計工作時信號越來越小主要原因
第一測量導管內(nèi)壁可能沉積有污垢檢查電極情況并清洗和擦拭電極保持電極的清潔。第二測量導管襯里可能有破壞檢查導管和襯里情況如有破損應予以更換。第三信號插座可能被腐蝕應將插座更換和清洗并進行防腐處理。
4.3流量計輸出超滿度量程
第一信號電纜接線出現(xiàn)錯誤或電纜連接斷開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(jīng)不符合要求則需更換新的電纜。第二系統(tǒng)的參數(shù)設定不正確。第三傳感器與轉換器型號不配衰。
4.4流量計零點不穩(wěn)
第一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。第二主觀上認為管內(nèi)液體無流動而實際上存在微小流動這種情況不屬于電磁流量計故障。第三液體方面(如液體電導率均勻性不好、電極污染等)的原因也有可能出現(xiàn)零點變動此時必須清洗若零點變動不大，也可嘗試重新調(diào)零。第四,信號回路絕緣下降。受環(huán)境情況的影響灰塵油污等可能進入儀表殼體內(nèi)需要檢查電極部位絕緣有無下降或破壞若不符合絕緣要求則須進行清理。
5結束語
隨著我國工業(yè)生產(chǎn)自動化水平的不斷提高電磁流量計在流量測量領域特別是煉油化工生產(chǎn)中的應用越來越多同。本文討論了電磁流量計的原理與分類以及其安裝和維修的注意事項為電磁流量計在化工生產(chǎn)中更好的使用提供了幫助。
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