摘要(yao):電磁流量計(ji) 是工業生産(chan)過程中的常(cháng)用計量設備(bèi),常用于清水(shuǐ)、污🈲水、氣🔅源、藥(yao)劑等的計量(liàng),其正确性直(zhí)接影響日常(chang)成本核算👄、能(neng)耗等重要指(zhǐ)标的正确性(xing)。因此,選擇質(zhi)🙇🏻量可靠☀️、運行(háng)穩📱定、測量🧡正(zheng)确的流量計(ji)是非常重要(yao)的。介紹流🌈量(liang)計的測量原(yuán)理和内部結(jié)構,并結合設(she)備具體應用(yong)場景分析指(zhǐ)♈标的選擇及(ji)維護維修方(fang)法,确保設備(bèi)穩定運行。
0引(yǐn)言
　　近年來，随(suí)着國家對環(huan)境保護的要(yào)求越來越高(gāo)，污水處理行(háng)業已經成爲(wèi)國家建設的(de)重要組成部(bu)分,各污水處(chù)🔴理企業對☔進(jìn)廠區的污水(shuǐ)計量正确程(chéng)度要求也進(jìn)一步加強。計(jì)量設備💁主要(yao)以電磁流量(liàng)計和超聲波(bo)流量計爲主(zhǔ)，管道式電磁(cí)計量以其運(yun)行穩定、數值(zhi)讀取準确等(deng)優點廣:受青(qīng)睐。考慮到電(diàn)磁🙇‍♀️流量計的(de)運🐅行♍工況和(hé)密封要求，管(guan)道式流量計(ji)主體多爲全(quán)密封式設計(ji)。某污水處理(lǐ)廠E+H5L4CT8-1202/0型進水流(liú)量計的使用(yong)與維修經驗(yan)。
1電磁流量計(ji)測量原理
　　管(guǎn)道式流量計(jì) 測量原理如(ru)圖1所示。流動(dong)的介質相當(dāng)于運動的導(dao)體，其感應電(diàn)壓Ue與介質流(liu)速V成比例關(guān)系，通過兩個(ge)測量電極加(jia)載在放大器(qi)⭐上。并可以根(gen)據管道橫截(jié)面積A計算體(ti)積流量Q。
 
　　其中(zhong),Ue爲感應電壓(yā),B爲磁場強度(du),L爲電極間距(ju),I爲電流,V爲流(liu)速。
 
2電(dian)磁流量計主(zhǔ)要組成
　　以E+H5L4CT8-1202/0型(xing)集成流量計(ji)爲例進行介(jiè)紹,其主要組(zǔ)件有變送器(qì)、磁路系統、測(ce)量導管、電極(ji)、殼體、襯裏、連(lián)接電纜等(圖(tu)2)。
 
(1)磁路系統(tong):用來産生均(jun)勻的直流或(huò)交流磁場。直(zhi)流❌磁🌈路用永(yong)磁體來實現(xiàn),優點是結構(gòu)簡單,受交流(liu)磁🈲場的幹擾(rao)較少。直流磁(ci)場容易造成(chéng)測量導管内(nei)電解液極化(hua),負極被正離(lí)子包圍,正極(ji)被負離子包(bāo)圍,兩個電極(ji)之間内阻增(zēng)大,影響測量(liàng)設備的準确(que)性🤞,所以一般(ban)采用交流磁(cí)場。
(2)測量導管(guǎn):用于被測導(dao)電介質通過(guò),一般選擇低(di)導熱性、低導(dǎo)電性低，同時(shi)具備一定機(ji)械強度的材(cái)料,例如玻璃(lí)鋼、高強度塑(sù)料、鋁材、不鏽(xiù)鋼等。
(3)電極:反(fan)饋與被測電(diàn)位成正比的(de)感應電動勢(shì)信号。電極一(yi)般采用非磁(ci)性304或316不鏽鋼(gāng)制成,要求.與(yǔ)流量計襯裏(lǐ)結合平整,保(bǎo)證流體流動(dong)順暢。其最佳(jia)安裝位置是(shi)❤️管道垂直方(fang)向🔆,應防止其(qí)被藥劑、泥砂(sha)等介質覆蓋(gai),影❗響其精度(du)。
(4)外殼:由鐵磁(cí)材料制成,保(bao)證其磁通量(liang)的穩定性,同(tong)時可以隔絕(jué)🔞周圍磁場的(de)幹擾。
(5)内襯:在(zài)流量計測量(liàng)導管内側及(ji)法蘭密封面(mian)上,擁有📱一層(céng)完整的電氣(qì)絕緣内襯。它(tā)與被測介質(zhi)直接接觸,其(qí)作用是增強(qiáng)測量導管的(de)耐酸堿性,其(qi)材料多數爲(wei)♍耐腐蝕、耐高(gāo)溫、耐磨的硬(yìng)質橡膠、聚氨(ān)酯、聚四氟乙(yǐ)烯塑料等。
(6)變(bian)送器:作用是(shì)将感應電動(dong)勢信号放大(dà)成統一的标(biao)準信号并抑(yì)制主要幹擾(rǎo)信号。
(7)連接電(diàn)纜:包括電極(jí)電纜及供電(dian)電纜,其敷設(shè)應遠離電✔️氣(qì)設備和開關(guan)部件，電纜屏(píng)蔽層必須兩(liang)端接地,确保(bao)滿足EMC要求。
3電(dian)磁流量計故(gu)障類型及檢(jiǎn)查流程
　　以分(fèn)體式流量計(jì)爲例,介紹流(liú)量計内部結(jié)構及本體電(diàn)極分布情況(kuàng)(圖3、圖4)。在流量(liang)計的使用過(guo)程中,常❌見故(gù)障有無流❗量(liang)信号輸出、輸(shū)出信号晃動(dong)等,檢查步驟(zhou)如🏃‍♂️下。
 
3.1無流(liu)量信号輸出(chū).
　　檢查流程爲(wei):①檢查變送器(qì)電源是否通(tong)電、熔.絲及各(gè)級電源是否(fǒu)正常,變送器(qi)内部電路闆(pan)是否正常、是(shì)否報錯;②勵磁(cí)和信号電纜(lǎn)是否導通、接(jiē)線是否正确(que),電纜屏蔽層(céng)是否接地💞、電(dian)纜阻抗是否(fou)💋正常;③檢查本(běn)體電極及線(xian)圈的絕💚緣性(xing)、勵磁線圈是(shì)否完好、電極(ji)是否鏽蝕、内(nèi)部接線是否(fǒu)斷線、襯裏是(shì)否磨損;④被測(ce)📱液體與電極(ji)材料之間是(shì)否産生表面(mian)效應,例如電(diàn)化學和極化(hua)現象、觸媒作(zuo)用形成氣霧(wu)等。
3.2輸出信号(hao)晃動
　　檢查流(liu)程爲:①檢查安(ān)裝電磁流量(liàng)計傳感器的(de)管系是否有(yǒu)㊙️脈動流動擾(rǎo)動源;②管體内(nei)是否充滿液(ye)體、液體是❌否(fǒu)含有氣📞泡;③檢(jian)查變送器電(dian)源是否通電(dian),熔絲及各級(jí)電源是否正(zheng)常，變送器内(nèi)部電路闆是(shì)否正常、是否(fǒu)報錯;④檢查傳(chuan)感器是否可(ke)靠接地、是否(fǒu)有空♌間電場(chǎng)或磁場幹擾(rǎo),勵磁和信号(hào)電纜屏蔽層(ceng)是否接地;⑤被(bèi)測液體與電(diàn)極材料之🚶‍♀️間(jiān)是否産生表(biǎo)面效應,如電(diàn)化學和極化(huà)現象、觸媒作(zuò)用形成氣霧(wu)等;⑥檢查本體(ti)電極及線圈(quan)的絕緣性、檢(jian)查勵磁⭐線圈(quan)是否✏️完好、電(diàn)極♋是否鏽蝕(shi)、内部接線是(shi)否斷線、襯裏(lǐ)是否磨損。
3.3零(líng)點不穩定
　　檢(jiǎn)查流程爲:①檢(jian)查安裝電磁(ci)流量計傳感(gan)器的管系是(shì)否有脈動流(liú)動擾動源;②管(guǎn)體内是否充(chong)滿液體、液體(tǐ)是否含有氣(qi)🍉泡;③檢查傳感(gǎn)器是否可靠(kào)接地、是否有(you)空間電場或(huo)磁場幹擾,勵(li)磁和信号㊙️電(diàn)纜屏蔽層是(shì)否接地㊙️;④液體(ti)電導✉️率是否(fou)均勻、電極是(shì)否存在污染(ran)等問題;⑤信号(hào)回路絕緣性(xìng)是否正常。
4電(diàn)磁流量計維(wei)修案例分析(xī)
　　保證管道式(shi)電磁流量計(jì) 計量穩定、準(zhun)确的工作從(cong)設計和安裝(zhuang)階段就開始(shǐ)進行。流量計(jì)的安裝應滿(mǎn)足其對前、後(hou)直管段的要(yao)🌈求，應保證流(liu)量計上❓遊直(zhí)管段長度≥5D(D爲(wei)管徑),下遊直(zhí)管段長度≥3D,以(yǐ)消除安裝‼️位(wei)置造成的測(ce)量誤差，同時(shi)✊應減少晃動(dòng)、規避幹擾源(yuán)，且管❤️道中不(bu)能出現非滿(mǎn)管、紊流等問(wen)題。如果流量(liàng)計安裝現場(chang)不能滿足上(shang)述要求，就可(ke)能造成流量(liang)計計量波動(dong)。
　　結合故障案(an)例進行分析(xī):1号進水流量(liàng)計瞬時數據(ju)出現🍉波動,在(zài)同工況下計(ji)量值與其他(ta)3台流量計數(shù)值對比有明(ming)顯偏差。4台流(liú)🐆量計每日累(lei)計數據值見(jian)表1。
 
　　由表1可以(yi)看出,1号流量(liàng)計與其他3台(tai)流量計累計(ji)計值偏差較(jiao)大,且數值波(bō)幅較大。對電(dian)磁流量計的(de)變送器電路(lù)闆(電源闆、信(xìn)号🔞闆、通信闆(pan))進行檢測,對(duì)設備内檢(heartbeat心(xīn)跳技術)等進(jin)行校核,效果(guǒ)均不明顯。考(kǎo)慮到數據傳(chuan)輸電纜曾經(jing)受過損傷,更(geng)換了連接電(dian)纜🔅。
　　對測量傳(chuan)感器本體絕(jué)緣情況進行(háng)檢查，觀測絕(jué)緣阻值是否(fou)正常、電極是(shì)否鏽蝕、線圈(quān)是否鏽斷。1号(hào)電.磁流量計(ji)本體電極參(can)數🐉見表2。
 
　　由表(biao)2可以看出，線(xiàn)圈和4個電極(jí)對地絕緣性(xìng)能均已嚴重(zhong)超🚩出出廠允(yǔn)許的誤差範(fan)圍，因此初步(bu)判定故障原(yuan)因爲絕緣⭐下(xià)降。
根據管道(dào)式電磁流量(liang)計本體電極(ji)及線圈絕緣(yuán)原理，基本判(pàn)定是勵磁線(xiàn)圈和電極絕(jué)緣性能不良(liáng),導緻測💋試結(jie)🌐果顯🏃🏻示異常(cháng)。搜集、查閱相(xiàng)關資料,并綜(zong)合考慮現場(chǎng)工況，認爲對(dui)直徑1800mm流量計(jì)不能拆除維(wei)修♊。經過充分(fèn)🔴讨論,決定❄️在(zài)不停産的情(qing)況下進行維(wei)修⛷️,并制定出(chū)維修實施方(fang)案。
　　考慮到該(gāi)管道流量計(jì)的防護等級(ji)爲IP67,根據其本(běn)體内🧑🏾‍🤝‍🧑🏼部構造(zao)确定開腔形(xíng)式、位置、尺寸(cun),在其上部開(kai)大窗(1500mmx500mm),以💃🏻滿足(zú)🚶保證電磁⭐線(xiàn)圈在拆裝過(guò)程中不受損(sǔn);中部左右電(diàn)極位置開小(xiao)窗(500mmX500mm),便于接線(xian)和再次密封(fēng);下部由于位(wei)置較低,很難(nán)操作，決⛷️定開(kai)大窗(1500mmx1200mm),便于狹(xiá)窄空間開口(kǒu)和再次密封(feng)。
　　打開密封後(hou),發現1号電極(ji)位置有進水(shuǐ)現象,導緻電(diàn)磁🐉線🌂圈和電(dian)極安裝部位(wei)發生鏽蝕絕(jue)緣失效。對1号(hao)電極✔️進行除(chu)鏽處理并壓(yā)♌緊，對其他3個(gè)電極安裝環(huán)進行除鏽,同(tóng)時更換所有(yǒu)連接導線,再(zài)次測試電磁(cí)流量計本體(tǐ)電極參數(表(biǎo)3)。
由表3可以看(kan)出，電極絕緣(yuan)性能恢複至(zhi)允許的誤差(chà)❗範圍内。
 
　　電極(ji)絕緣性能修(xiu)複後,按維修(xiū)方案對其進(jin)行複位,其中(zhōng)，上蓋采取密(mi)封條加螺絲(si)固定，下蓋和(he)左右開口采(cai).取點焊固定(dìng)強度,防水結(jié)構膠填縫。對(duì)流量計🥵本體(tǐ)進行焊接及(jí)密封,設備功(gong)能已基本恢(hui)複。修複後的(de)流量計從數(shu)據💘連續上觀(guan)察,1号流量計(ji)的波動幅度(dù)和日累計值(zhí)與其他3台流(liú)量計數據相(xiàng)差極小🔞，說明(ming)設備功能已(yǐ)恢複正常,具(ju)體數據見表(biao)4。
 
5結束語
　　管道(dào)式電磁流量(liang)計原理簡單(dan),在一般情況(kuang)下故障率極(jí)低,但🌈因其防(fang)護等級較高(gāo),管道主體制(zhì)造過程中又(you)采用整體焊(hàn)接工藝,導緻(zhi)維修人員往(wang)往不了解其(qi)内部結構。出(chu)現故障後,很(hěn)難維修人員(yuán)快速找到故(gù)障原因。本文(wen)結合設備故(gu)✨障案例，根據(ju)故障現象逐(zhú)步檢查判斷(duàn),發現并⚽解決(jue)設備出現的(de)問題。

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