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    电磁流量计注意事项及日常维护

    发布时间: 2019-04-30  点击次数: 55次

    注意事项

    1、 精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级,做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合,应该选择精度等级高些,如1.0级、0.5级,或者更高等级; 用于过程控制的场合,根据控制要求选择不 同精度等级;有些仅仅是检测一下过程流量,无需做精确控制和计量的场合,可以选择精度等级稍低的,如1.5级、2.5级,甚至 4.0级,这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计。

    2、测量介质流速、仪表量程与口径 测量一般的介质时,电磁流量计的满度 流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内 选用,范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同,应视测量流量范围是否 在流速范围内确定,即当管道流速偏低,不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准 确度不能保证时,需要缩小仪表口径,从而提 高管内流速,得到满意测量结果。

    3、尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备,以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。

    4、应尽量安装在干燥通风之处,避免日晒雨淋,环境温度应在-20~+60℃,相对湿度小于85%。

    5、流量计周围应有充裕的空间,便于检测与维修。

    日常维护

    仅需对仪表作周期性直观检查,检查仪表周围环境,扫除尘垢,确保不进水和其他物质,检查接线是否良好,检查仪表附近有否新装强电磁场设备或有新装电线横跨仪表。若是测量介质容易沾污电极或在测量管壁内沉淀、结垢、应定期作清垢、清洗。

    故障查找

    流量计开始投运或正常投运一段时间后发现仪表工作不正常,应首先检查流量计外部情况,如电源是否良好、管道是否泄露或处于非满管状态、管道内是否有气泡、信号电缆是否损坏、转换器输出信号(即后位仪表输入回路)是否开路。切记盲目拆修流量计。

    传感器检查

    测试设备:500MΩ绝缘电阻测试仪一台,万用表一只。

    测试步骤:

    (1)在管道充满介质的情况下,用万用表测量接线端子A、B与C之间的电阻值,A-C、B-C之间的阻值应大至相等。若差异在1倍以上,可能是电极出现渗漏、测量管外壁或接线盒内有冷凝水吸附。

    (2) 在衬里干燥情况下,用MΩ表测A-C、B-C之间的绝缘电阻(应大于200MΩ)。再用万用表测量端子A、B与测量管内二只电极的电阻(应呈短路连通状态)。若绝缘电阻很小,说明电极渗漏,应将整套流量计返厂维修。若绝缘有所下降但仍有50MΩ以上且步骤(1)的检查结果正常,则可能是测量管外壁受潮,可用热风机对外壳内部进行烘干。

    (3) 用万用表测量X、Y之间的电阻,若超过200Ω,则励磁线圈及其引出线可能开路或接触不良。拆下端子板检查。

    (4) 检查X、Y与C之间的绝缘电阻,应在200MΩ以上,若有所下降,用热风对外壳内部进行烘干处理。实际运行时,线圈绝缘性下降将导致测量误差增大、仪表输出信号不稳定。

    (5) 如判定传感器有故障,请与电磁流量计生产厂家联系,一般现场无法解决,需到厂家维修。

    转换器检查

    如判定是转换器故障,经检查外部原因没问题的情况下,请与电磁流量计生产厂家联系,厂家一般会采取更换线路板的方式解决。

    电极的维护

    1.在使用电磁流量计之前,要先用标准的PH值溶液来标定电磁流量计。标定之后在操作之前,大家一定要注意先用蒸馏水把电磁流量计的电极清洗一遍,然后再用测液清洗再一次清洗电极。

    2.如果不使用电磁流量计,要取下电磁流量计电极的时候,大家要注意不要让电极的触感器与硬物碰撞了,否则只要是出现损伤都会影响到电极的使用的。

    3.使用电磁流量计结束之后,大家要把电磁流量计的电极套给套上,里面少放一些饱和溶液,只要保证电极的球泡是湿润的就可以了,但是记住不要放在蒸馏水中浸泡。

    4.平常要注意电极保持干净,不要让它的两边输出出现了短路的情况,不然的话会使得测量不准确,影响电磁流量计的使用的。

    其实,维护电磁流量计电极的方法还有很多,大家在使用过程中要多加注意,不要因为自己一点小小的疏忽造成了电磁流量计日后无法正常使用。

    故障分析

    常见故障

    典型故障诊断及处理

    1. 无流量输出。检查电源部分是否存在故障,测试电源电压是否正常;测试保险丝通断;检查传感器箭头是否与流体流向一致,如不一致调换传感器安装方向;检查传感器是否充满流体,如没有充满流体,更换管道或垂直安装。

    2. 信号越来越小或突然下降。测试两电极间绝缘是否破坏或被短路,两电极间电阻值正常在(70~100)Ω之间;测量管内壁可能沉积污垢,应清洗和擦拭电极,切勿划伤内衬。测量管衬里是否破坏,如破坏应予以更换。

    3. 零点不稳定,检查介质是否充满测量管及介质中是否存在气泡,如有气泡可在上游加装消气器,如水平安装可改成垂直安装;检查仪表接地是否完好,如不好,应进行三级接地(接地电阻≤100Ω);检查介质电导率应不小于5μs/cm;检查介质是否淤积于测量管中,清除时注意不要将内衬划伤。

    4. 流量指示值与实际值不符。检查传感器中的流体是否充满管,有无气泡,如有气泡可在上游加装消气器;检查各接地情况是否良好;检查流量计上游是否有阀,如有,移至下游或使之全开;检查转换器量程设定是否正确,如不对,重新设定正确量程。

    5. 示值在某一区间波动。检查环境条件是否发生变化,如出现新干扰源及其他影响仪表正常工作的磁源或震动等,应及时清除干扰或将流量计移位;检查测试信号电缆,用绝缘胶带进行端部处理,使导线、内屏蔽层、外屏蔽层、壳体之间不相互接触。

    选用电磁流量计测量流量的流体必须是导电的,因此不导电的气体、蒸汽、油类、丙铜等物质不能选用电磁流量计测量流量。

    运行故障

    经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障,常见故障原因有:流量传感器内壁附着层,雷电击,环境条件变化。

    1、内壁附着层

    由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作。

    2、雷电击

    雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线,传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到,不仅电磁流量计出现故障,控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题,如齐鲁石化设计院[1]。

    3、环境条件变化

    主要原因同上节调试期故障环境方面,只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计,调试期因无厂扰源,仪表运行正常,然而在运行期出现新干扰源(例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊)干扰仪表正常运行,出现输出信号大幅度波动。

    维护案例

    电磁流量计的维护

    1、传感器检查

    测试设备:500MΩ绝缘电阻测试仪一台,万用表一只。

    2、转换器检查

    电磁流量计如判定是转换器故障,经检查外部原因没问题的情况下,请与生产厂家联系一般会采取更换线路板的方式解决。

    电磁流量计测量低电导率介质之实践

    电磁流量计是用来测量电导率大于5μs/cm的导电性的液体介质的体积流量,电磁流量计测量原理主要是依据法拉第电磁感应定律,即当流体通过测量管,将切割磁力线感应出电动势。电动势正比于磁通量密度,测量管内径与平均流速的乘积,电动势(流量信号)由电极检出并通过电缆送至转换器,然而当测量微弱的电导率介质时,电动势就很难被感应出,通过现场实践操作方法,我们特雷默克总结出以下几点供参考:

    首先是要确定被测量介质是否具有电导率;

    其次是在电磁流量计安装上要严格按照产品使用说明书进行安装;

    再次是在电磁流量计进行调试时将电磁流量计转换器内空管报警这一参数关闭后就可以顺利地检测出电动势。

    电磁流量计口径的计算确定方法:

    电磁流量计主要用于测量封闭管道内导电性的液体的体积流量,电磁流量计规定流体的最小流速不低于0.5m/s,正常在2~4m/s,最高不高于8m/s,因此我们在选择电磁流量计的口径时要充分考虑到在保证电磁流量计的测量精度下,选择合适的管道尺寸,那么如何确定电磁流量计的口径呢?下面我来简单介绍一下电磁流量计的口径如何确定?

    本人假设现在有500m³的一池水要求在4个小时内用水泵将其排净,怎么来确定要采用多大口径的管道呢?通过上面要求的参数可以确定流量计的流量范围是:500m³除以4小时就是125m³/h 。通过流量可以计算管道口径的大概范围,即:πr²×流速(0.5~8m/s)=125m³/h,通过计算知道要抽完125m³/h的水,其口径范围在0.075m~0.2975m即DN80~DN300之间,再考虑到电磁流量计的精度要求,选流速2~4m/s较适合,通过计算其口径在0.105m~0.149m,即DN100~DN150,考虑到投资等各方面因素,本人就可以确定选DN100的较适合。

    插入式电磁流量计安装步骤

    1. 插入式电磁流量计要求用户管道应为水平设置,传感器前至少有5DN、其后至少应有3DN的直管段。流量调节阀应位于传感器下游3DN以外。管道应明显振动,管道内壁应无明显凹凸不平。

    2. 先在管道测量点处正上方开一个Ф60-62mm的孔,要求圆孔四周边缘光洁,无毛刺和气割瘤疤等。

    3. 将安装件从传感器上拧下来并可靠地焊接在上述开孔处,要求:使安装件下端与管道内面齐平并且保证不漏

    4. 松开传感器的3个锁紧螺钉将检测杆及检测头整体抽出待后面安装。(注意:用户不得打开检测头与插入杆的连接)

    5. 在安装件的上端螺纹处缠以麻丝铅油或缠以四氟生胶带后将球阀连同密封剂锁紧机构拧紧在上面。

    6. 将检测杆从上方慢慢地再插入进去,将锁紧螺母稍稍加力拧紧,压下插入杆测量L2与记录L2尺寸相同,安装就完成了。

    影响因素和选型注意事项

    一、各种介质对测量的影响

    ⑴ 流速分布的影响由流体力学知道,液体在管道内流动时,管道横截面上各点的流速是不相等的,但不管是层流还是紊流,经一定距离的直管段后,流速分速即可成为轴对称分布,流速在管轴中心处为最大,在管壁处为零,其平均流速为V—,只要流速分布相对测量管中心轴为对称的,则在电极上产生的感应电动势大小与各点的流速分布状态无关,而只是与被测液体的平均流速成正比。因此,流速分布为轴对称是均匀磁场型电磁流量计必须满足的工作条件之一。假如流速分布相对管中心轴为非对称时,虽然总的流量相同,但在电极附近感应电动势大,所以测得的信号比实际流量值大。相反,在与电极成90°的地方感应电动势小所得的信号比实际流量值小,造成测量误差。因此,为了使流速度分布轴对称,流量计前加直管段是必要的。

    ⑵ 磁场边缘效应对测量的影响 若假定沿流体的流动方向上磁场始终是均匀的,实际上,这意味着沿管轴方向上的磁场为无限长而实际流量计的磁场是有限长的所以就必须考虑有限长磁场产生的边缘效应对测量的影响。假定管壁是绝缘的,电极附近磁场大致是均匀的,两端则逐渐减弱,形成不均匀的边缘,最后下降为零。这样,使得液体内部电场E也不均匀,将产生涡电流。由涡电流所产生的二次磁通反过来改变磁场边缘部分的工作磁通使磁场的均匀性进一步遭到破坏。这时,在电极上测得的感应电动势与无限长磁场下的感应电动势大小不一样,产生了误差。假如管壁是导电的,由于导电管壁的短路作用,磁场边缘效应就会更加明显,随着管壁导电率和壁厚的变化,这种影响也将更见明显,从而导致电极上感应电动势的损失增加。对电磁流量计来说,测量管壁绝缘是非常必要的,所以管壁通常要涂上绝缘层。若被测介质中含有导磁性物质,磁场边缘效应就更复杂。由于导磁物质的存在,使磁场发生严重畸变,造成测量的非线性。所以对于所测液体中含有液态金属的,一般采用直流励磁以减少磁场边缘效应。

    ⑶ 被测介质电导率的影响 ,电磁流量计转换器的输入阻抗已有所提高测量导电性液体时,一般不会因介质电导率稍有变化而引起误差,但对于一定的转换器输入阻抗,被测介质的电导率有一个下限值,不能低于该下限值。被测介质的电导率太大也是不允许的。例如当电导率超过10-1S/cm左右时,就会降低流量信号,改变指示值,即指示流量值小于实际流量值。当被测介质的电导率很大时,外电路的电阻较小,这时不管转换器的输入阻抗有多高,并联的结果将取决于这部分液体外电路从而减小变送器与转换器之间的传输精度。所以,对一个电磁流量计来说,测量不受介质电导率影响是有一定范围的,被测介质电导率既不能太大,也不能太小。假如介质的电导率极高,磁场边缘区将产生很大的涡电流,引起二次磁通,使工作磁场边缘区域两侧的磁场分别被削弱和增强。所以测电导率高的介质不宜用交流励磁,而应用直流激磁。随着电子技术的发展,转换器输入阻抗的提高,必将可以降低被测介质电导率的下限。

    三、流量传感器的选用 电磁流量计电极材料的选用电极材料与被测介质选配不当,将由于化学作用或极化现象而影响正常测量,应根据被测介质的腐蚀性选择电极材料。 根据被测介质的腐蚀性、磨损性和温度选择电磁流量计内衬材料。尽量选择有防雷击功能的电磁流量计。

    四、流量传感器安装

    1、对安装场所的要求。 

    1)、测量混合相流体时,选择不会引起相分离的场所,测量双组分液体时,避免装在混合尚未均匀的下游,测量化学反应管道时,要装在反应充分完成段。

    2)、尽可能避免测量管内变成负压。

    3)、选择震动小的场所,特别对一体型仪表。

    4)、避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰。

    5)、易于实现传感器单独接地的场所。

    6)、尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体。

    7)、环境温度在-25-60℃范围内,环境相对湿度在10%-9O%范围内,尽可能避免阳光直射。 

    8)、液体应具有测量所需的电导率,并要求电导率分布大体上均匀。因此流量传感器安装要避开容易产生电导率不均匀场所,例如其上游附近加入药液,加液点应位于传感器下游。

    2 、直管段长度要求,电磁流量计对前后直管段要求比较低,对于90o弯管、T形三通、同心异径管、全开闸阀后通常只要离电极中心线,不是传感器进口端连接面>5倍直径长度的直管段,不同开度的阀则需1OD,下游直管段为3D。测量不同介质的混合液体时,混合点与流量计之间的距离最少要大于30D.

    3、安装位置和流动方向,传感器安装方向水平、垂直或倾斜均可,不受限制。但测量固、液两相流体应垂直安装,自下而上流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重,低流速时固相沉淀等缺点。水平安装时要使电极轴线平行于地平线,防止由于液体中偶存气泡擦过遮住电极表面造成绝缘也可防止底部的电极被沉积物覆盖。垂直安装时,应使流动方向向上,这样可以使无流量或小流量时,流体中夹杂的较重固态颗粒下沉,而较轻的肢肪类物质上升离开流量计的传感器电极区。

    4 、接地 传感器必须单独接地,接地电阻100Ω以下。分离型原则上接地应在传感器一侧,转换器接地应在同一接地点。

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