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电磁流量计常见故障原因及解决方案
更新时间:2019-3-28 9:30:15 浏览:353 关闭窗口 打印此页
 电磁流量计使用中的常见故障,有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障,有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障,如显示波动、精度下降甚至仪表损坏等。它一般可以分为两种类型:安装调试时出现的故障(调试期故障)和正常运行时出现的故障(运行期故障)。
 
(1)调试期故障调试期待故障一般出现在仪表安装调试阶段,一经排除,在以后相同条件下一般不会再出现。常见的调试期故障一般由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。
  
1.安装方面通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点;或安装在自上而下的垂直管上,可能出现排空;或传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
 
2.环境方面通常主要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰,大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可获得满意结果,但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道,有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V),尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护。
 
3.流体方面被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪表输出信号会出现波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。 低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时,也将产生浆液噪声,使输出信号产生波动。 测量混合介质时,如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量,也将使输出信号产生波动。
 
电极材料与被测介质选配不当,也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。
   
(2)运行期故障运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障,常见的运行期故障一般由流量传感器内壁着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。
  
1)传感器内壁附着层由于电磁流量计常用来测量脏污流体,运行一段时间后,常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的。若附着物为绝缘层,则电极回路将出现断路,仪表不能正常工作;若附着层电导率显著高于流体电导率,则电极回路将出现短路,仪表也不能正常工作。所以,应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层。
  
2)雷电打击雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流,使仪表损坏。它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入,尤其是从控制室电源线引入占绝大部分。
    
3)环境条件变化在调试期间由于环境条件尚好(例如没有干扰源),流量计工作正常,此时往往容易疏忽安装条件(例如接地并不怎么良好)。在这种情况下,一旦环境条件变化,运行期间出现新的干扰源(如在流量计附近管道上进行电焊,附近安装上大型变压器等),就会干扰仪表的正常工作,流量计的输出输出信号就会出现波动。电磁流量计有许多优点,但若选型、安装、使用不当,将会引起误差增大,示值不稳定,甚至表体损坏。
 
(1)管内液体未充满 由于背压不足或流量传感器安装位置不良,致使其测量管内液体未能充满,故障现象因不充满程度和流动状况有不同表现。若少量气体在水管管道中呈分层流或波状流,故障现象表现为误差增加,即流量测量值与实际值不符;若流动是气泡流或塞状流,故障现象除测量值与实际值不符外,还会因气相瞬间遮盖电极表面而出现输出晃动;若水平管道分层流动中流通截面积气相部分增大,即液体未满管程度增大,也会出现输出晃动,若液体未满管情况较严重,以致液面在电极以下,则会出现输出超满度现象。
实例1 某造船厂有一台DN80mm电磁流量计测量水流量,运行人员反映关闭阀门后流量为零时,输出反而达到满度值。现场检查发现传感器下游仅有一段短管,水直接排入大气,截止阀却装在传感器上游,阀门关闭后传感器测量管内水全部排空。将阀门改装到位置2,故障便迎刃而解。这类故障原因在制造厂售后服务事例中是经常碰到的,当属工程设计之误。
 
(2)液体中含有固相 液体中含有粉状、颗粒或纤维等固体,可能产生的故障有;①浆液噪声;②电极表面玷污;③导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里;④衬里被磨损或被沉积物覆盖,流通截面积缩小。
 
实例2 导电沉积层短路效应。电磁流量传感器测量管绝缘衬里若沉积导电物质,流量信号将被短路而使仪表失效。由于导电物质是逐渐沉积,本类故障通常不会出现在调试期,而要运行一段时期后才显露出来。
 
某柴油机厂工具车间电解切削工艺试验装置上,用DN80mm仪表测量和控制饱和食盐电解液流量以获取最佳切削效率。起初该仪表运行正常,间断使用2个月后,感到流量显示值越来越小,直到流量信号接近为零。现场检查,发现绝缘层表面沉积一层黄锈,擦拭清洁后仪表运行正常。黄锈层是电解液中大量氧化铁沉积所致。
 
本实例属运行期故障,虽非多见故障,然而若黑色金属管道锈蚀严重,沉积锈层,也会有此短路效应。凡是开始运行正常,随着时间推移,流量显示越来越小,就应分析有此类故障的可能性。
 
(3)有可能结晶的液体,电磁流量计应慎用 有些易结晶化工物料在温度正常的情况下能正常测量,由于输送流体的导管都有良好的伴热保温,在保温工作时不会结晶,但是电磁流量传感器的测量管难以实施伴热保温,因此,流体流过测量管时易因降温而引起内壁结上一层固体。由于改用其他原理的流量计测量也同样存在结晶问题,所以在无其他更好方法的情况下,可选用测量管长度非常短的一种“环形”(oring)电磁流量传感器,并将流量计的上游管道伴热保温予以强化。在管道连接方法上,考虑流量传感器拆装方便,在一旦结晶时能方便地拆下维护。
 
实例3 因液体结晶引起电磁流量计无法正常工作的例子并不少见。例如,湖南某冶炼厂安装一批电磁流量计测量溶液流量,因电磁流量传感器的测量管难以实施伴热保温,数星期后内壁和电极上就结了一层结晶物,导致信号源内阻变得很大,仪表示值失常。因这批电磁流量计口径较大,频繁拆洗不堪忍受,所以最后还是改用明渠流量计。
 
(4)电极和接地环材质选择不当引发的问题 因材质与被测介质不匹配而引发故障的电磁流量计与介质接触的零部件有电极与接地环,匹配失当除耐腐蚀问题外,只要是电极表面效应。表面效应应有:
①化学反应(表面形成钝话膜等);②电化学和极化现象(产生电势);③触媒作用(电极表面生成气雾等)。接地环也有这些效应,但影响程度要小一些。
实例4 上海某化工(冶炼)厂用20余台哈氏合金B电极电磁流量计测量浓度较高的盐酸溶液,出现输出信号不稳的晃动现象。现场检查确认仪表正常,也排除了会产生输出晃动的其他干扰原因。但是在多处其他用户用哈氏合金B电极仪表测量盐酸时运行良好。在分析故障原因是否由盐酸浓度差别上引起时,应当时尚无盐酸浓度对电极表面效应影响方面的经验,尚不能作出判断。为此仪表制造厂和使用单位一起利用化工厂现场条件,做改变盐酸浓度的实流试验。盐酸浓度逐渐增加,低浓度时仪表输出稳定,当浓度增加到15%~20%时,仪表输出开始晃动起来。浓度到25%时,输出晃动量高达20%。改用钽电极电磁流量计后运行正常。
 
(5)液体电导率超过允许范围引发的问题 液体导电率若接近下限值也有可能出现晃动现象。因为制造厂仪表规范(specification)规定的下限值是在各种使用条件较好状态下可测出的最低值,而实际条件不可能都很理想,于是就多次遇到低度蒸馏水或去离子水,其导电率接近电磁流量计规范规定的下限值5 ,使用时却出现输出晃动。通常认为能稳定测量的导电率下限值要高1~2个数量级。
液体电导率可查阅有关手册,缺少现成数据则可取样用电导率仪测定。但有时候也有从管线上取样去实验室测定认为可用,而实际电磁流量计不能工作的情况。这是由于测电导率时的液体与管线内液体已有差别,譬如液体已吸收了大气中的CO2或NO ,生成碳酸或硝酸,电导率增大。

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