摘要:電磁(ci)流量計 是根(gēn)據法拉第電(dian)磁感應定律(lü)測量流量的(de)電子儀表。它(tā)的輸出信号(hào)和被測流量(liàng)具有線性、精(jīng)度較高的特(tè)♊點，可👨‍❤️‍👨測量電(dian)導率不小于(yú)5pus.cm-1的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水、腐(fu)蝕性液體、泥(ni)漿、礦🔱漿以及(jí)紙漿等流體(tǐ)流量的特地(di)。因其測量的(de)特點，電磁流(liú)量計在地浸(jìn)采鈾工📱藝生(shēng)産過程中得(de)到了廣泛應(yīng)用，但是在使(shǐ)用過程中電(dian)磁流量計經(jīng)常出現各種(zhǒng)故障影響其(qi)正⭕常工👨‍❤️‍👨作。通(tong)過檢測電磁(ci)流量計的各(ge)組成☁️部件和(he)電路闆，分析(xi)電磁流量計(ji)常見故障，提(tí)出了相應的(de)解決措施，可(kě)以有效排除(chu)電磁流量計(jì)的故障，降低(di)電磁流量計(jì)的故障率。
　　地(dì)浸技術是集(ji)采、選、治于一(yī)體的采鈾新(xīn)工藝，主要由(you)井場工藝和(he)水冶工藝兩(liang)部分組成。井(jing)場工藝的㊙️核(he)心是将地下(xia)的含鈾液體(tǐ)通過潛水泵(bèng)輸出到地面(mian)。水冶工藝的(de)核心是将井(jǐng)場輸出的液(ye)體進行相關(guan)工藝處理，最(zuì)終得到所需(xū)的産品。由上(shàng)述工藝特點(diǎn)可知，地浸采(cǎi)鈾工藝實施(shī)載體均爲液(yè)體。因此，鑒于(yú)液體流量的(de)☂️測量需求，電(diàn)磁流量計廣(guǎng)泛應用于💘地(di)浸采鈾礦山(shān)。以通遼某礦(kuang)山爲例，建設(shè)完畢後僅監(jian)測液體量的(de)電磁流量計(jì)達到數千台(tái)💞。因其工作🧑🏽‍🤝‍🧑🏻環(huan)境和測量液(ye)體的差異，各(gè)種故障現象(xiàng)均有出現，主(zhǔ)要故障現象(xiàng)爲流量異常(chang)、顯示屏黑屏(ping)、白屏以及閃(shan)屏等現象。若(ruò)出現上述現(xian)⛷️象，電磁流量(liàng)計将無法♌保(bao)障生産流量(liang)計量工作✍️順(shùn)利完成，因.此(cǐ)對于電磁流(liú)量計故障的(de)分析及排除(chú)尤爲重要。
1電(dian)磁流量計的(de)相關概述.
　　當(dang)導體在磁場(chang)中作爲切割(gē)磁力線運動(dòng)時，會産生一(yi)個磁場☂️方向(xiang)和導體運行(háng)方向相互垂(chuí)直的感應電(dian)動勢。該感應(yīng)電動勢的大(da)小與運動速(su)度和磁感應(yīng)強度成正比(bi)。此定律是法(fa)拉第在1831年發(fā)現的，故稱爲(wei)法.拉第🌈電磁(ci)感應❌定律。
　　電(dian)磁流量計是(shi)根據法拉第(di)電磁感應定(dìng)律制成的🏃‍♂️一(yī)種測量導電(dian)性液體體積(ji)流量的儀表(biao)。
1.1電磁流量計(ji)的基本組成(chéng)
　　電磁流量計(jì)是利用法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律的原理(li)來💃測量導📐電(dian)❤️液體體積流(liú)量的儀表，主(zhǔ)要由電磁流(liu)量計傳感🌐器(qi)和電磁流量(liàng)計轉換器兩(liang)部分組成，并(bing)與顯示、計算(suàn)、調節儀表和(hé)485通信相互連(lián)接，共同構成(chéng)流體流量🌈的(de)測量系統"。
1.2電(diàn)磁流量計工(gong)作原理
　　電磁(ci)流量計傳感(gǎn)器根據法拉(lā)第電磁感應(ying)原理，在測量(liàng)管軸線和磁(cí)場磁力線相(xiang)互垂直的管(guan)壁上安裝一(yi)對檢🎯測電⭕極(jí)。當導電液體(ti)沿測量管與(yu)交變磁場中(zhong)的磁力線❓呈(cheng)垂直方向運(yùn)動時，導電液(ye)體切割磁力(li)線産生感應(yīng)電勢。此感應(yīng)電勢由測量(liàng)管上兩個檢(jian)測電極檢出(chū)。電磁流量計(ji)傳感器工作(zuo)原理如圖1所(suo)示。
 
　　電磁流量計(ji)傳感器将感(gǎn)應電勢E作爲(wèi)流量信号傳(chuán)送到轉換器(qi)，經放大、變換(huàn)濾波等信号(hào)處理後，用帶(dai)💰背光🔱的點陣(zhen)式液晶顯示(shì)瞬時流量和(he)累積流量。
1.3電(diàn)磁流量計結(jié)構組成
　　電磁(ci)流量計可分(fen)爲分體式和(he)一體式兩種(zhǒng)形式的外部(bu)結構口。因工(gong)藝需求，一體(ti)式流量計在(zài)地浸方面應(ying)用較爲廣泛(fàn)，所以本次主(zhu)要介紹一體(ti)式流量計轉(zhuan)換💁器與傳感(gan)器的内部結(jie)👉構。電磁流量(liàng)計傳感器主(zhǔ)要由✔️法蘭、絕(jue)緣✂️裏襯、電極(ji)💰、測量管、勵磁(ci)線圈及👌外殼(ke)組成。電磁流(liu)量計轉換器(qi)主要由💯端子(zi)排、顯示屏、開(kāi)關電源闆及(jí)信号轉換闆(pan)組成。電磁流(liu)量計利用電(diàn)極與流體構(gou)成一個✨回路(lù)來測👉量回路(lù)中産生的電(dian)參數。由圖1可(ke)知，電磁線圈(quan)在直徑爲D、橫(heng)截面積爲A的(de)管道中産生(sheng)磁場強度爲(wèi)B的磁場。當有(yǒu)流體經過時(shí)，切割磁感線(xiàn)産生感應電(diàn)動勢U，測量電(dian)極接收電動(dòng)勢信号。它的(de)流量計算公(gong)式爲
 
2電磁流(liu)量計故障分(fen)析及對應措(cuò)施
　　電磁流量(liang)計應用廣泛(fàn)，但是在使用(yong)過程中有很(hěn)多🧡因素會影(ying)響其測量結(jié)果。結合實踐(jiàn)經驗，導緻電(diàn)磁流量計産(chǎn)💯生故障的原(yuán)因可主要分(fèn)爲液體中含(han)有⛷️固相雜質(zhì)和4~20mA輸出異常(cháng)兩種。
2.1電磁流(liú)量計顯示流(liu)量異常分析(xī)及解決措施(shi)
2.1.1電磁流量異(yi)常分析
　　由電(diàn)磁流量計工(gong)作原理可知(zhi)，電磁流量計(ji)顯示異🧡.常的(de)原因🧑🏾‍🤝‍🧑🏼可能如(ru)下:①流經感應(ying)器的被測量(liàng)液體存在氣(qi)泡，導緻切♋割(gē)磁感線産生(shēng)的電動勢異(yì)常;②轉換器.開(kāi)關㊙️電源闆産(chan)生的磁場發(fa)生異常，導緻(zhi)被測液體切(qiē)割磁📱感線産(chǎn)生的電動勢(shi)異常;③轉換器(qi)内處理🔴感應(ying)電動勢的信(xìn)号轉換闆發(fa)生故障，導緻(zhì)顯示流💃量異(yì)常。
2.1.2解決措施(shī)
　　由分析可知(zhi)，技術人員應(ying)檢查電磁流(liu)量計流經的(de)液🔞體、轉換器(qì)信号轉換電(diàn)路闆以及開(kai)關電源闆，具(jù)體檢查方法(fa)如下。
(1)流經液(ye)體檢查。檢查(cha)電磁流量計(jì)傳感器安裝(zhuāng)位置，根據液(ye)體流動原理(li)判斷其是否(fou)滿足滿管要(yao)求;關閉控制(zhi)液體流動閥(fá)👄門，檢查其顯(xiǎn)示示數是否(fǒu)歸零。
(2)電磁流(liu)量計組成部(bu)分檢查。①将轉(zhuan)換器拆除并(bìng)帶電測量，磁(ci)場💯輸出線路(lù)是否輸出直(zhí)流±5V的脈沖電(diàn)源。脈沖電壓(yā)示意圖，如圖(tu)2所示。②使用感(gan)應電動勢信(xin)号源檢測轉(zhuǎn)換器信号闆(pǎn)運🐕行是否正(zhèng)常。③使用萬用(yòng)表及500MΩ搖表檢(jian)測傳感器。一(yi)🌂方面，檢測測(ce)量管電🙇‍♀️極的(de)通斷。使用萬(wàn)用表紅色表(biao)筆與🏃‍♀️信号線(xiàn)中紅白兩根(gen)相連👄，黑表筆(bi)與測量管内(nei)電極相連(使(shǐ)用輔助工具(jù)接觸👣流量計(ji)電極)，發出蜂(feng)鳴聲爲正常(cháng)。另一方面，檢(jiǎn)測電極對地(dì)絕緣(使用500MΩ搖(yao)表)。使用搖表(biǎo)黑色🐕接頭連(lián)接信👅号線中(zhōng)的紅白兩線(xiàn)，紅♍色接頭連(lián)接接地環，測(cè)量值應在200MΩ以(yǐ)上(舊測量電(diàn)阻值應在20MΩ以(yǐ)上)，測量時需(xu)要勻速搖動(dong)搖表手柄。④測(ce)量勵磁線圈(quān)電阻，使用萬(wàn)用表🥰200Ω檔位紅(hong)黑表筆分别(bié)接入🌍勵磁🥰線(xiàn)的兩端，檢測(ce)阻值30~60Ω，屬于正(zheng)常♈範圍。⑤檢測(cè),勵磁線圈與(yǔ)電極的電阻(zu)(使用500MΩ搖表)，使(shǐ)用搖表紅色(se)🏃🏻‍♂️線電極--側對(dui)地線，使用搖(yao)表黑📱色線勵(lì)磁線圈的信(xìn)号線。檢測阻(zu)值應在200MΩ以上(shang)(新測🌏量管)，對(dui)于使用過的(de)測量🔞管不能(neng)小于20MΩ。
 
　　經過上(shàng)述檢測，若所(suǒ)有數值均滿(mǎn)足要求，則儀(yí)表正常。通過(guò)以✨上的檢查(cha)過程将所發(fa)現的問題逐(zhu)一排除，可以(yi)有🌂效解決顯(xian)示異常的問(wen)題。
2.2電磁流量(liàng)計顯示屏幕(mù)異常分析及(ji)解決措施
2.2.1顯(xiǎn)示屏幕異常(chang)分析
　　根據現(xiàn)場的使用情(qing)況，每次10kV電網(wǎng)出現異常停(ting)送電後，顯示(shì)屏幕均會異(yì)常。異常的主(zhǔ)要現象爲顯(xian)示屏不亮、白(bai)屏♻️、閃屏，其中(zhōng)顯示屏不亮(liang)所占比例達(dá)95%以上，白屏與(yu)閃屏情況較(jiao)少。本次主要(yào)分析👉顯示屏(píng)不亮的現象(xiàng)。由電磁流量(liang)計轉換器結(jie)構可知，顯示(shì)屏不亮的主(zhǔ)要原因在于(yú)轉換❌器供電(diàn)電源👈闆出現(xian)異常🐅。通過反(fǎn)複檢測電磁(ci)流量計電源(yuan)闆，發現電源(yuán)闆發💃生故障(zhàng)的主要原因(yin)在于一個濾(lǜ)波🍉電容(規格(ge)爲100μF、25V)損壞。轉換(huan)器電源闆的(de)具體詳情見(jiàn)圖3。
 
　　檢測過程(cheng)中發現，此電(dian)容損壞的主(zhu)要現象爲電(dian)容.鼓🌂包。故障(zhang)電容對比圖(tu)，如圖4所示。
 
　　研(yán)究發現，造成(cheng)電容鼓包的(de)直接原因是(shi)電解電容🈲中(zhōng)電💋解液溫度(dù)過高，超過電(dian)容所承受的(de)溫度。普通🛀🏻電(diàn)源采用液态(tai)電解電容，高(gāo)溫時電容内(nèi)的液體氣化(hua)導緻電容外(wài)🐕殼承受的壓(ya)力增加而産(chan)生鼓包。造成(cheng)電容溫度升(sheng)高的主要原(yuan)因🔞在于工作(zuò)環境溫度與(yu)電路闆電源(yuan)工作狀态。
　　發(fa)生故障的電(dian)磁流量計基(ji)本都集中在(zài)控制室。由于(yu)🈚控制🔞室全🚶‍♀️年(nián)處于運行狀(zhuang)态，管道内的(de)流動水可🛀🏻以(yi)保證控制室(shi)内溫度不會(huì)過高，因此可(ke)以排除工作(zuò)環境溫度過(guo)高的情況。
　　通(tōng)過分析轉換(huan)器電源闆的(de)結構和查閱(yue)相關資料🔴發(fā)現👈，該供電電(diàn)源闆屬于開(kāi)關電源的一(yi)種，而開關電(diàn)源⛹🏻‍♀️是對交流(liu)🚩電壓進行整(zhěng)流、濾波、穩壓(ya)後得到想要(yào)的電壓。但是(shi)，此過程中因(yin)濾波不淨🎯會(hui)導緻在直流(liu)電源中摻雜(zá)一部分交流(liu)成分而産生(sheng)波紋電壓6-1。波(bo)紋電壓的存(cun)在可能會導(dao)緻波紋電流(liú)出現。電容💋壽(shòu)命指标中有(you)個參數叫做(zuo)額定紋波電(dian)流。運行過💘程(chéng)中，一旦😄波紋(wen)電流超過額(e)定電容，電容(rong)内部的溫度(dù)就會升高，導(dao)緻電解液氣(qi)化。一旦電解(jiě)液氣化,其内(nèi)部壓力将增(zeng)加，會導🥵緻電(dian)容鼓包。
2.2.2解決(jue)措施
　　波紋電(dian)壓是無法消(xiao)除的，隻能抑(yi)制紋波電壓(yā)使其在電子(zi)元器件允許(xǔ)的範圍内。通(tong)常的做法:①加(jia)大濾波電💯路(lu)中的電容容(rong)量;②采用電感(gan)電容(InductanceCapacit-ance,LC)(無源)濾(lǜ)波電路、多級(ji)🏒濾波電路;③以(yi)線🔴性電源代(dài)替開關電源(yuan);④合理布線即(ji)改變電源闆(pǎn)布線格局.
　　結(jie)合現場實際(ji)情況，電磁流(liu)量計的電路(lu)闆已經固定(ding)，不㊙️能整體🧑🏾‍🤝‍🧑🏼更(gèng)換或者改變(biàn)布線格局。唯(wéi)一的方法是(shì)改變電容容(rong)量，提🌈高額定(dìng)波紋電流，防(fáng)止再次出現(xiàn)上述現象。因(yīn)此，将原有規(gui)格爲100μF、25V的電㊙️容(róng)更換爲規格(ge)爲120μF、25V的電容進(jìn)行模拟停送(sòng)電實驗。
　　采用(yòng)無限循環定(ding)時開關模塊(kuai)，對更換後更(geng)大容量的電(dian)容進行連續(xù)通斷電實驗(yàn)。根據對流量(liang)計開機時間(jian)的計量發現(xian)，完全進入開(kai)機狀态需要(yào)20s，因此設置通(tong)電時間爲20s。循(xún)環通斷電示(shì)意圖如圖5所(suǒ)示。
 
　　一台負載(zǎi)不同循環周(zhou)期停送電的(de)實試驗情況(kuang)，如表1所示。兩(liang)台🐪負載不同(tong)循環周期停(ting)送電試驗情(qíng)況，如表☎️2所示(shi)。25s循環周期不(bu)同數量負載(zai)停送電試驗(yàn)情況，如表3所(suo)示。
 
 
　　由試驗結(jié)果可知，更換(huàn)較大容量的(de)電容在試驗(yàn)階段可取得(dé)較好的效果(guo)，但是相關人(rén)員需要在現(xian)場進.步🥰驗證(zheng)容量🐅是否符(fu)合✍️現場要求(qiu)。
3結語
　　文章分(fen)析了電磁流(liú)量計常見故(gu)障，采取了相(xiang)關的解決措(cuò)施，可以有效(xiào)排除電磁流(liú)量計故障。研(yan)究證明，隻有(you)深入剖析電(diàn)磁流量計的(de)工作原理，才(cái)有可能找到(dào)問題的🌐關鍵(jiàn)。

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