【摘要】講述電(dian)磁流量計的(de)工作原理,及(ji)應用中的常(chang)見問🌈題💞、故障(zhàng)類型和解決(jue)方法。
1、引言
由(yóu)于水資源匮(kui)乏水價上漲(zhang),在水的計量(liang)上大量使用(yong)計量精度高(gao)的電磁流量(liang)計
檢測系統(tǒng)。随着使用量(liang)增加,電磁流(liu)量計的故障(zhang)率、損壞🧑🏾🤝🧑🏼率‼️增(zeng)大,如何準确(que)快速的排除(chu)流量計出現(xian)的✂️問題,是提(ti)高計量水平(ping)的關鍵因素(sù),通過對各類(lei)問題的分析(xi)總結,使電磁(cí)🤩流量計的故(gù)障🤟率、壞率降(jiang)低了60%,提高計(jì)量水平。
2、電磁(cí)流量計的工(gōng)作原理
電磁(ci)流量計是利(lì)用法拉第電(diàn)磁感應定律(lǜ)制成的一種(zhǒng)㊙️測🚩量導電液(yè)體體積流量(liang)的儀表。它的(de)原理是法拉(lā)第電磁感應(ying)定律,即導體(ti)在磁場中做(zuò)切割磁力線(xiàn)運動時,在👨❤️👨其(qi)兩端産生感(gǎn)應電動勢,導(dǎo)電性液體在(zai)垂直于磁場(chang)的非磁性測(ce)量管内流動(dong)時,切割磁力(li)線産生與流(liu)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(cè)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(dòng)勢（單位V）;k――系數(shù);
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(ji)使用中常見(jian)故障産生的(de)原因及解決(jué)❌辦法
電磁流(liú)量計運行時(shí)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(chéng)的不計量故(gù)障。
（1）雷擊:雷擊(ji)是損壞電磁(ci)流量計的主(zhǔ)要原因。在打(da)雷💰時,儀表線(xiàn)路🏒中會感應(yīng)出瞬時高電(diàn)壓、電流,當它(tā)們進入儀表(biǎo)⭕時就🔴會損壞(huài)儀表。通過對(dui)現場損壞的(de)部件分析發(fa)現,感應電壓(yā)、電流進入儀(yí)表有4條途徑(jìng):（a）從🔞電源線進(jìn)入儀表（b）從傳(chuán)感器與轉換(huàn)器間的流量(liàng)信❄️号線進入(ru)儀表（c）從勵磁(ci)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(cí)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(shi),可減少此類(lèi)故障的發生(shēng)。
（2）電源電壓波(bō)動過大、儀表(biǎo)進水、部件老(lǎo)化等情況均(jun1)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(xìng),或給它提供(gong)一台精度高(gāo)的穩壓電源(yuán),可以減少流(liú)量計的損壞(huai)。在儀表的工(gōng)作現場作好(hao)儀表的防水(shuǐ)防潮工作,可(ke)減少此類問(wen)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(huo)挖斷,使流量(liang)計不能計量(liang),修🈚複線路即(ji)可排除故障(zhang)。
3.2計量數據誤(wù)差大問題。
原(yuán)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(yong)方法不正确(què)造成的計量(liàng)誤差問題。
3.2.1儀(yi)表的安裝位(wei)置設計不合(hé)理産生的問(wen)題。
（1）傳感器安(an)裝時選擇的(de)測量位置不(bu)當,測量條件(jian)不合🌐适,造成(chéng)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(yào)求造成的。例(lì)沒有足夠長(zhǎng)度🧡的直管段(duan),在接近傳感(gǎn)💯器的上遊設(shè)置調節閥或(huo)未❗全部打開(kāi)的閘閥等等(děng),可以改動傳(chuan)感器的安裝(zhuang)位💃🏻置予以解(jie)決。
（2）被測管道(dào)的液體未滿(man)管,或液體中(zhōng)含有氣泡造(zao)成的測量誤(wù)差🈲。此類故障(zhang)主要是管網(wǎng)工程設計不(bu)良或相關設(she)備不完善造(zao)成的,進行管(guǎn)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(yong)中電磁流量(liang)計的轉換器(qi)參數設置不(bú)準确、造成計(ji)量誤👌差🔱。在使(shǐ)用中就曾經(jīng)發現傳感器(qì)系數被誤改(gai),從而導緻☁️計(jì)量失真的情(qing)況。通過複核(he)轉換器參數(shù)值⭐,檢查零點(diǎn)、滿度值,可解(jie)決這一問題(tí)。
（2）信号電纜不(bu)匹配或使用(yong)過程中電纜(lǎn)絕緣不好造(zao)成的🛀計量✔️誤(wù)🍉差;不同儀表(biǎo)廠的儀表對(dui)電纜的要求(qiú)是不一樣的(de),當出現👨❤️👨計量(liang)誤差較大的(de)情況時,通過(guo)檢查,連接電(diàn)纜是否匹配(pei)?連接是否正(zhèng)确?絕緣是否(fou)下降?可以發(fā)現信号電纜(lǎn)系統存在的(de)問🆚題,消除計(jì)量誤差。
檢查(chá)時重點檢查(cha)一下幾點:（a）信(xìn)号電纜斷開(kāi)點。因爲斷接(jiē)處易吸入潮(chao)氣,絕緣下降(jiang)産生計量誤(wu)差;（b）信号線末(mò)端未處理好(hao),使㊙️内、外屏蔽(bì)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(xíng)号不匹🙇🏻配産(chǎn)生計量誤差(chà);（d）電纜長度超(chāo)☂️過規定上🔴限(xiàn),又沒采🚶取有(you)效措施,産生(sheng)的計量誤差(chà)。當按要求更(gèng)換電纜後即(jí)可解決上述(shu)問題。
（3）傳感器(qi)極間電阻變(bian)化、電極絕緣(yuan)下降産生的(de)計量誤🧡差;由(yóu)于電磁流量(liang)計測量的多(duō)是工業廢水(shuǐ),所以含有大(dà)量🈲的懸浮固(gu)體或污物,就(jiù)會經常出現(xiàn)傳感器内壁(bì)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(jìn)時,就會造成(chéng)測量誤差大(dà)。若是🌈高電導(dao)率附💚着層,電(dian)極間電動勢(shì)将被短路,儀(yi)表不計量;若(ruo)是絕緣性附(fu)着層,電極表(biao)面被絕緣使(shi)測量電路斷(duàn)開,造成檢測(cè)數據偏小。通(tong)過檢測電極(ji)與液體間接(jie)觸電阻、電極(ji)絕緣,可防止(zhi)此類問題的(de)發生。
電極與(yǔ)液體接觸電(dian)阻值的大小(xiǎo),主要取決于(yú)接觸面積和(hé)液體的電導(dao)率。一般結構(gòu)的電極與蒸(zheng)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(zu)時,應在充滿(mǎn)液體時測,雖(sui)然隻☂️能确定(ding)大概的值,卻(que)是判斷儀表(biao)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(chuán)感器的電極(ji)接觸電阻,并(bìng)記錄在案,作(zuò)爲以後維護(hù)時的參考值(zhí)。當測量電極(jí)的接觸電阻(zu)比參考值偏(pian)📞大時☔,說明電(diàn)極表面被絕(jué)緣層覆蓋或(huo)部分覆蓋;當(dang)測量值比參(cān)考值減少時(shí),說明❌電極和(hé)襯裏表面附(fù)着導電沉積(jī)層（電極絕緣(yuan)電阻大于100兆(zhao)♉歐姆）;檢測後(hòu)對有問題的(de)傳💰感器拆下(xia)檢查,若确實(shí)是絕緣📐被破(po)壞,則調換傳(chuán)感器即可（注(zhu)意在測量電(dian)極的電阻值(zhi)時,必須用同(tóng)一型号萬用(yòng)👨❤️👨表的同一測(cè)量檔進行測(ce)量）。
（4）儀表周圍(wéi)電磁場的幹(gan)擾造成的計(jì)量誤差。電磁(cí)流量🈲計是靠(kào)電磁能量轉(zhuǎn)換工作的儀(yi)表。當管道上(shàng)有👌雜散❌電流(liú)的幹擾、周♉圍(wei)空間電磁波(bō)幹擾、大電機(ji)磁💰場幹擾時(shí),就會産生大(da)的測量誤差(cha)。對較弱的管(guan)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(liu),必須采取流(liú)量💞傳感器與(yǔ)管道絕緣的(de)措施才能克(kè)服。空間電磁(ci)波幹擾信号(hao)和大電機磁(cí)場💃🏻幹擾信号(hao),一般是信号(hao)電纜采用單(dān)層屏蔽或多(duō)層屏蔽來消(xiao)除幹擾。
4、小結(jié)
近年來,電磁(ci)流量計的使(shi)用越來越廣(guang)泛。而水計量(liang)🔴基本都用電(diàn)磁流量計。爲(wei)了準确計量(liàng),就需要儀表(biao)維護人員對(dui)電🏃磁流量計(jì)的故障判斷(duan)快速、準确。采(cai)☎️用這一套故(gu)障分析方法(fa)後,可以快速(su)🛀解決多種故(gù)障,提高了工(gōng)作效率,保證(zhèng)了計量數據(jù)的準确性。
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