摘要:電(dian)磁流量計(ji) 是根據法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)測量流量(liang)的電子儀(yi)✏️表。它的輸(shu)出🐅信号和(he)被測流量(liang)具有線性(xing)、精度較高(gao)的特點，可(ke)測量電導(dao)率不小于(yu)5pus.cm-1的酸、堿、鹽(yan)溶液、水、污(wu)水、腐蝕性(xing)液體、泥漿(jiang)、礦漿以及(ji)紙漿等流(liu)體流量的(de)特地。因其(qi)測量的特(te)❄️點，電磁流(liu)❤️量計在地(di)浸采鈾工(gong)藝生産過(guo)程中得到(dao)了廣泛應(ying)用，但是在(zai)使用過程(cheng)😘中電磁流(liu)量計❌經常(chang)出現各種(zhong)故障影響(xiang)其正常工(gong)作。通過檢(jian)測電磁🐇流(liu)量計的各(ge)組成部件(jian)和電路闆(pan)，分析電磁(ci)流量計常(chang)見故障，提(ti)出了相應(ying)的解決措(cuo)施，可以有(you)效排除電(dian)磁流量計(ji)的故障，降(jiang)低電磁流(liu)💃量計的故(gu)障率。
　　地浸(jin)技術是集(ji)采、選、治于(yu)一體的采(cai)鈾新工藝(yi)，主要由井(jing)場工藝和(he)水冶工藝(yi)兩部分組(zu)成。井場工(gong)藝的核心(xin)是将地下(xia)☂️的含鈾液(ye)體通過潛(qian)水泵輸出(chu)到地🈲面。水(shui)冶工藝的(de)核心是将(jiang)井場輸出(chu)的🌈液體進(jin)行相關工(gong)藝處理，最(zui)終得到所(suo)需的産品(pin)。由上述工(gong)藝特點可(ke)知，地浸✌️采(cai)鈾工藝實(shi)㊙️施載體均(jun)爲液體。因(yin)此，鑒于液(ye)體流量的(de)測量需求(qiu)，電磁流量(liang)計廣泛應(ying)用于地浸(jin)采鈾🔴礦山(shan)。以通遼某(mou)礦山爲例(li)，建設完畢(bi)後僅監測(ce)液體量的(de)電磁流量(liang)計達到數(shu)千台🐅。因其(qi)工作環境(jing)和測量液(ye)體的差異(yi)，各種故障(zhang)現象均有(you)✂️出現🥰，主要(yao)故障現象(xiang)爲流量異(yi)常、顯示屏(ping)黑屏、白屏(ping)以及閃屏(ping)等現象🙇🏻。若(ruo)出現上述(shu)現象，電磁(ci)流量計将(jiang)無法保障(zhang)生産流量(liang)計量工作(zuo)順利完成(cheng)，因.此對于(yu)電磁流量(liang)計故⛱️障的(de)分析及排(pai)除尤爲重(zhong)要。
1電磁流(liu)量計的相(xiang)關概述.
　　當(dang)導體在磁(ci)場中作爲(wei)切割磁力(li)線運動時(shi)，會産生一(yi)個磁場方(fang)向和導體(ti)運行方向(xiang)相互垂直(zhi)的感應電(dian)動勢。該感(gan)應電動勢(shi)的大小與(yu)運動速度(du)和磁感應(ying)強度成正(zheng)比。此定律(lü)是法拉第(di)在1831年發現(xian)的，故稱📧爲(wei)法.拉第電(dian)磁感應定(ding)律。
　　電磁流(liu)量計是根(gen)據法拉第(di)電磁感應(ying)定律制成(cheng)的一種測(ce)量導電性(xing)液體體積(ji)流量的儀(yi)表。
1.1電磁流(liu)量計的基(ji)本組成
　　電(dian)磁流量計(ji)是利用法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)的原理✂️來(lai)測🚩量導🏃🏻‍♂️電(dian)液體體積(ji)流量的儀(yi)表，主要由(you)電磁流量(liang)計傳感器(qi)和電磁🎯流(liu)量計轉換(huan)器兩部分(fen)組成，并與(yu)顯示、計算(suan)、調節儀表(biao)和485通信相(xiang)互連接，共(gong)同構成流(liu)體流量的(de)測量系統(tong)"。
1.2電磁流量(liang)計工作原(yuan)理
　　電磁流(liu)量計傳感(gan)器根據法(fa)拉第電磁(ci)感應原理(li)，在🐉測量管(guan)軸線和磁(ci)場磁力線(xian)相互垂直(zhi)的管壁上(shang)安裝一對(dui)檢測電極(ji)。當導電液(ye)體沿測量(liang)管與交變(bian)磁場中的(de)磁力線呈(cheng)垂直🔞方向(xiang)運動時，導(dao)電液體切(qie)割磁力線(xian)産生感應(ying)電勢。此感(gan)應電勢由(you)測量管上(shang)兩🍉個檢測(ce)電極🈚檢出(chu)。電磁流量(liang)計傳感器(qi)工作原理(li)如圖1所示(shi)。
 
　　電磁(ci)流量計傳(chuan)感器将感(gan)應電勢E作(zuo)爲流量信(xin)号傳👨‍❤️‍👨送到(dao)轉換器，經(jing)放大、變換(huan)濾波等信(xin)号處理後(hou)，用帶背光(guang)✔️的點陣式(shi)液晶顯示(shi)瞬時流量(liang)和累積流(liu)量。
1.3電磁流(liu)量計結構(gou)組成
　　電磁(ci)流量計可(ke)分爲分體(ti)式和一體(ti)式兩種形(xing)式的外部(bu)結構口。因(yin)工藝需求(qiu)，一體式流(liu)量計在地(di)浸方面應(ying)用較☁️爲廣(guang)泛，所以本(ben)次主要介(jie)紹一體式(shi)流量✊計轉(zhuan)換器與傳(chuan)⭐感器的内(nei)部結構。電(dian)磁流量計(ji)傳感器主(zhu)要由📱法蘭(lan)、絕緣裏襯(chen)、電極、測量(liang)管、勵磁線(xian)圈及♋外殼(ke)組成。電磁(ci)流量計轉(zhuan)☎️換器主要(yao)由端子排(pai)、顯示屏、開(kai)關電源闆(pan)及信号轉(zhuan)換闆組成(cheng)。電磁流量(liang)計利用電(dian)極與流體(ti)構成一個(ge)回路來測(ce)🤩量回路中(zhong)産生的電(dian)參數。由圖(tu)1可知，電磁(ci)線圈在直(zhi)徑爲D、橫截(jie)面積爲A的(de)管道中産(chan)生磁場強(qiang)度爲B的磁(ci)場。當有流(liu)體經過時(shi)，切割磁感(gan)線産生感(gan)應電動勢(shi)U，測量電極(ji)接收電動(dong)勢信号💜。它(ta)的流量計(ji)算公式爲(wei)
 
2電磁流量(liang)計故障分(fen)析及對應(ying)措施
　　電磁(ci)流量計應(ying)用廣泛，但(dan)是在使用(yong)過程中有(you)很多因素(su)會影響其(qi)測量結果(guo)。結合實踐(jian)經驗，導緻(zhi)電磁流量(liang)♻️計産生故(gu)障的原因(yin)可主要分(fen)爲液體中(zhong)含有📱固相(xiang)雜質和4~20mA輸(shu)出異常兩(liang)種。
2.1電磁流(liu)量計顯示(shi)流量異常(chang)分析及解(jie)決措施
2.1.1電(dian)磁流量異(yi)常分析
　　由(you)電磁流量(liang)計工作原(yuan)理可知，電(dian)磁流量計(ji)顯示異.常(chang)的原因可(ke)能如下:①流(liu)經感應器(qi)的被測量(liang)液體存在(zai)氣泡，導緻(zhi)切割磁感(gan)線産生的(de)電動勢異(yi)常;②轉換器(qi).開關🆚電源(yuan)闆産生的(de)磁場發生(sheng)異常，導緻(zhi)被測液體(ti)切割磁感(gan)線産生的(de)電動勢異(yi)常;③轉換器(qi)内處理感(gan)應電動勢(shi)的信号轉(zhuan)換闆發生(sheng)故障🍓，導緻(zhi)顯示流⛱️量(liang)異常。
2.1.2解決(jue)措施
　　由分(fen)析可知，技(ji)術人員應(ying)檢查電磁(ci)流量計流(liu)經的液體(ti)、轉換器信(xin)号轉換電(dian)路闆以及(ji)開關電源(yuan)闆，具體檢(jian)查方法如(ru)👌下。
(1)流經液(ye)體檢查。檢(jian)查電磁流(liu)量計傳感(gan)器安裝位(wei)置，根據液(ye)體流✉️動原(yuan)理判斷其(qi)是否滿足(zu)滿管要求(qiu);關閉控制(zhi)液體流動(dong)閥門，檢查(cha)其顯示示(shi)數是否歸(gui)零。
(2)電磁流(liu)量計組成(cheng)部分檢查(cha)。①将轉換器(qi)拆除并帶(dai)電測量🈲，磁(ci)場輸🙇‍♀️出線(xian)路是否輸(shu)出直流±5V的(de)脈沖電源(yuan)。脈沖電壓(ya)示🔴意圖，如(ru)圖2所示。②使(shi)用感應電(dian)動勢信号(hao)源檢測轉(zhuan)換器信号(hao)闆運行是(shi)否正常。③使(shi)用萬用表(biao)及500MΩ搖表檢(jian)測傳感器(qi)。一🧑🏾‍🤝‍🧑🏼方面，檢(jian)測測量管(guan)電極的通(tong)斷。使用萬(wan)用表紅色(se)表筆與信(xin)号線中紅(hong)白兩根相(xiang)連📞，黑表筆(bi)與測🤞量管(guan)内電極相(xiang)連(使用輔(fu)助工具接(jie)觸流量計(ji)電📐極)，發出(chu)蜂鳴聲爲(wei)正常。另一(yi)方面，檢測(ce)電極對地(di)絕緣(使用(yong)500MΩ搖❤️表)。使用(yong)搖表黑色(se)接頭連接(jie)信🔴号線中(zhong)的紅白兩(liang)線，紅色接(jie)頭連接接(jie)地環，測量(liang)值應在200MΩ以(yi)上(舊測量(liang)電阻值應(ying)在20MΩ以上)，測(ce)量時需要(yao)勻速搖動(dong)搖表手柄(bing)。④測量勵磁(ci)線圈電阻(zu)，使用萬用(yong)表🐅200Ω檔位紅(hong)黑表筆分(fen)别接入勵(li)磁線的兩(liang)端，檢測阻(zu)值30~60Ω，屬于正(zheng)常範圍。⑤檢(jian)測,勵磁線(xian)圈與❄️電極(ji)的電阻(使(shi)用500MΩ搖表)，使(shi)用搖表😘紅(hong)色線電極(ji)--側對地線(xian)，使用搖表(biao)黑色線勵(li)磁線圈的(de)信号線。檢(jian)測阻值應(ying)在200MΩ以上(新(xin)測量管⭐)，對(dui)于使用過(guo)的測量管(guan)不能小于(yu)20MΩ。
 
　　經過上述(shu)檢測，若所(suo)有數值均(jun)滿足要求(qiu)，則儀表正(zheng)常。通過以(yi)上🔱的檢查(cha)過程将所(suo)發現的問(wen)題逐一排(pai)除，可以有(you)效解決顯(xian)示異常的(de)問題。
2.2電磁(ci)流量計顯(xian)示屏幕異(yi)常分析及(ji)解決措施(shi)
2.2.1顯示屏幕(mu)異常分析(xi)
　　根據現場(chang)的使用情(qing)況，每次10kV電(dian)網出現異(yi)常停送電(dian)後，顯♈示屏(ping)💜幕均會異(yi)常。異常的(de)主要現象(xiang)爲顯示屏(ping)☀️不亮、白屏(ping)、閃屏，其中(zhong)🐪顯示屏不(bu)亮所占比(bi)例達95%以上(shang)，白屏與閃(shan)屏情況較(jiao)少。本次主(zhu)要分析顯(xian)示屏不亮(liang)的現象。由(you)電磁流量(liang)計轉換器(qi)結構可知(zhi)，顯示屏不(bu)亮的主要(yao)原因在于(yu)轉換器供(gong)電電源闆(pan)出現異常(chang)🌍。通過反複(fu)檢測電磁(ci)流量計電(dian)源闆，發現(xian)電源闆發(fa)生故障的(de)主要原因(yin)在于一個(ge)濾波電容(rong)(規格爲100μF、25V)損(sun)壞🥵。轉換器(qi)電源闆的(de)具體詳情(qing)見圖3。
 
　　檢測(ce)過程中發(fa)現，此電容(rong)損壞的主(zhu)要現象爲(wei)電容.鼓包(bao)。故🔴障電容(rong)對比圖，如(ru)圖4所示。
 
　　研(yan)究發現，造(zao)成電容鼓(gu)包的直接(jie)原因是電(dian)解電容中(zhong)電解液溫(wen)度過高，超(chao)過電容所(suo)承受的溫(wen)度。普通☎️電(dian)源采用液(ye)态㊙️電解電(dian)容✂️，高溫時(shi)電容内的(de)液體氣化(hua)導緻電容(rong)外🆚殼承受(shou)的壓力增(zeng)加而産生(sheng)鼓包。造成(cheng)電容溫度(du)升高的😘主(zhu)要原因在(zai)于工作環(huan)境溫度與(yu)電路闆電(dian)源工作狀(zhuang)态📱。
　　發生故(gu)障的電磁(ci)流量計基(ji)本都集中(zhong)在控制室(shi)。由于♊控制(zhi)室全年處(chu)于運行狀(zhuang)态，管道内(nei)的流動水(shui)可以保證(zheng)控制室内(nei)溫度不會(hui)過高，因此(ci)可以排除(chu)工作環境(jing)溫度過高(gao)的情況。
　　通(tong)過分析轉(zhuan)換器電源(yuan)闆的結構(gou)和查閱相(xiang)關資料發(fa)現，該供電(dian)電源闆屬(shu)于開關電(dian)源的一種(zhong)，而開關電(dian)源是對交(jiao)流電壓進(jin)行整流、濾(lü)波、穩壓後(hou)得到想要(yao)的電壓。但(dan)是，此過程(cheng)中因濾波(bo)不淨會導(dao)緻在直流(liu)電源中摻(chan)雜一部分(fen)交流成分(fen)而産生波(bo)紋電壓6-1。波(bo)紋電壓的(de)存在可能(neng)會導緻波(bo)紋電流出(chu)現。電容壽(shou)命指标中(zhong)有個參數(shu)叫做額定(ding)紋波電流(liu)。運行過程(cheng)中，一旦波(bo)紋電💋流超(chao)過額定電(dian)容，電容内(nei)部的溫度(du)就會升高(gao)，導緻電解(jie)液氣化。一(yi)旦電解🍓液(ye)氣化,其内(nei)部壓力将(jiang)增加，會導(dao)緻電容💛鼓(gu)包。
2.2.2解決措(cuo)施
　　波紋電(dian)壓是無法(fa)消除的，隻(zhi)能抑制紋(wen)波電壓使(shi)其在電子(zi)🍉元器件允(yun)許的範圍(wei)内。通常的(de)做法:①加大(da)濾波電路(lu)中💃🏻的電容(rong)容量;②采用(yong)電感電容(rong)(InductanceCapacit-ance,LC)(無源)濾波(bo)電路、多級(ji)濾波電路(lu);③以線性電(dian)源代替開(kai)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼關電源;④合(he)理布線即(ji)改變電源(yuan)闆布線格(ge)局.
　　結合現(xian)場實際情(qing)況，電磁流(liu)量計的電(dian)路闆已經(jing)固定，不能(neng)整體更換(huan)或者改變(bian)布線格局(ju)。唯一的方(fang)法是改👨‍❤️‍👨變(bian)電😍容容量(liang)，提高額定(ding)波紋電流(liu)，防止再次(ci)出現上述(shu)現象。因此(ci)，将原有規(gui)格爲100μF、25V的電(dian)容更換爲(wei)規格爲120μF、25V的(de)電容進行(hang)模拟停送(song)電實驗。
　　采(cai)用無限循(xun)環定時開(kai)關模塊，對(dui)更換後更(geng)大容量的(de)電🈲容進行(hang)連續通斷(duan)電實驗。根(gen)據對流量(liang)計開機時(shi)間的計量(liang)發現，完全(quan)進入開機(ji)狀态需要(yao)20s，因此設置(zhi)通電🚶‍♀️時間(jian)爲20s。循環通(tong)斷電示🔆意(yi)圖如圖5所(suo)示。
 
　　一台負(fu)載不同循(xun)環周期停(ting)送電的實(shi)試驗情況(kuang)，如表1所示(shi)。兩台負載(zai)不同循環(huan)周期停送(song)電試驗情(qing)況，如表2所(suo)示。25s循環周(zhou)期💃🏻不同數(shu)量負載停(ting)送電試驗(yan)情況，如表(biao)💃🏻3所示。
 
 
　　由試(shi)驗結果可(ke)知，更換較(jiao)大容量的(de)電容在試(shi)驗階段可(ke)取得較👉好(hao)的效果，但(dan)是相關人(ren)員需要在(zai)現場進.步(bu)驗證♋容量(liang)是否符合(he)現場要求(qiu)。
3結語
　　文章(zhang)分析了電(dian)磁流量計(ji)常見故障(zhang)，采取了相(xiang)關的解決(jue)措施，可以(yi)有效排除(chu)電磁流量(liang)計故障。研(yan)究證明，隻(zhi)有深入剖(pou)析電磁流(liu)🥰量計的工(gong)作原理，才(cai)有可能找(zhao)到問題的(de)關鍵。

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