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电磁流量计

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电磁流量计常见问题分析和解决方法

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2018-05-10

 摘 要: 电磁流量计在实际运行中由于长期受到安装、环境等因素的影响,在后继使用中常发生各种故障。本文结合长期现场检测工作经验就电磁流量计的安装、电磁干扰、电导率过低、测量电极结垢和腐蚀等一系列常见问题进行简单的分析和阐述,并就这些问题提出了相应的解决办法和处理意见,解决企业在使用电磁流量计过程中遇到的各种故障和难题。

 
0 引言
         电磁流量计的原理是根据物理学法拉弟电磁感应规律制做的一种测量导电液体的流量计量仪表,电磁流量计具有测量的管道外径范围大、流量范围宽、不易出现堵塞、良好的耐腐蚀性等优点,目前,已广泛的应用于各类导电液体流量的计量检测中。但在实际使用中,由于长期受外界环境条件和本身流体特点以及仪器本身如元器件易损坏等原因,容易引起各类故障。本文对现场检测中常遇到的电磁流量计的几种故障进行了简单的分析和阐述。
 
1 管道内介质未满管造成对仪表测量的影响
         此类问题主要是流量计管道的铺设不规范,致使仪表测量电极所测量的管道未充满液体或仪器测量电极安装位置不合理等原因所致。
 
未满管的问题大多在流体自然流或者测量电极下游背压不足或无背压的情形下发生。
 
         对于此类情况,首先,可以通过现场观察的方法发现未满管问题,可以在管道的排放口观察管道内排放的液体是否为满管状态。其次,也可以通过对测量电极的阻值来判定是否满管问题,若在排除电路断路的情况下通过测量发现电极的阻值明显偏高,则可以判断管道内为非满管状态。
 
         管道未满管状态也可以分为测量电极安装高度高于介质液面或者测量电极安装高度低于介质液面这两种情况。若测量电极安装高度高于介质液面时,这时测量电极和介质液面不在同一平面上,流量计表头显示的数据为异常状态并会出现晃动,此时,测量的电路相当于处于断开的状态。
 
         若测量电极安装的高度低于介质液面,流量计的安装位置没出现问题的话,流量计表头显示的数据一般是比较稳定正常的。若此时电极所在的管道内未满管,就会出现有时流体的流量较大且管道满管时仪表运行状态为正常,但流体流量较小时仪表运行状态就有可能因为未满管而使数据异常。
 
         要解决电磁流量计的这些问题,就要在流量计安装时尽量避免出现非满管的情况,这样就必需在设计U 型管时,把 U 型管设计在管道最低端并且保证 U 型管中间的直管段足够长(如图 1)。
 
2 管道介质中含有气泡造成对仪表测量的影响
         介质中气泡形成有: 从管道外进入介质中的气泡和溶解在介质中的气泡等两种情况。当液体中含有的气泡球直径远小于测量电极直径且气泡数量不多,这种情况下虽然减少了部分液体的体积,但不会使电磁流量计传出晃动。若液体中含有球径较大的气泡时,气泡经过电极就会完全挡住电极,此时,流量计表头显示的数据会产生异常,并会出现晃动。
 
         此时,若通过测量发现电极的阻值明显偏高,可判断是由于管道内气泡影响造成的。要解决电磁流量计管道介质中含有气泡的问题,若是由流量计本身安装方式不正确引起的话,比如该流量计安装在出水口处直接进入空气或者安装在管道的最高点而聚集有气泡并造成流量计数值不稳定的话,重新选择合适的安装位置是最好解决办法,也可以在安装选择时采用 U 型管安装的方法或者在管道的最低点安装(如图 1)。若由于现场环境和位置等限制因素无法选择安装位置的情况下,可在电磁流量计上游(远离抽水泵处)加装集气装置或排气设备。
 
3 外界强磁干扰造成对仪表测量的影响
         电磁流量计的日常运行易受到外界强磁场的影响,日常运行中主要遇到的干扰源有磁场、管道内小电流、电磁波、静电等。
 
         当受到外界磁场干扰,电磁流量计传出信号表现为非线性输出时,可通过模拟信号分析仪来判别分析。
         
         若仪表的传出信号为持续的线性输出时,可认为外界的磁场干扰所致。管道内小电流的干扰可以通过电磁流量计合理的接地来保护,也可以在电磁流量传感器与管道之间作电气绝缘隔离,需要注意的是不要和其他电器和电机组共用接地线。
 
         电磁波和静电的干扰会通过电磁流量计的转换器和传感器之间的信号缆线引入,可以实行屏蔽的方法来达到解决的目的。如若电磁波太强而无法完全屏蔽,可以改用无缆线的电磁流量计仪表或者缩短其转换器和传感器之间的信号缆线。
 
4 电导率低造成对仪表测量的影响
         电磁流量计的测量原理规定被测介质是导电介质且不能低于导电率的下限。电导率低于导电值会产生测量数据异常,如果超过导电率即使在变化的情况下也可测量,并且误差变化不会大。
 
         导电率如果低于下限值,被测介质含有较多固体颗粒会使流量信号出现噪声,造成传出晃动。导电率超过下限值即使变化较大时,测量的误差也基本不变。如果被检测的介质导电率低于该电磁流量计所能检测最低值,那么可以更换与该种介质导电率相适应的低导电率电磁流量计或者选用其他测量方法。
 
5 测量电极结垢及测量电极短路造成对仪表测量的影响
         长期使用后的电极或者在易产生水垢的介质中使用的电极,在运行中电极会产生水垢。当电极结垢后,电极传出的流量信号会越来越小,最终将接收不到电极发出的信号。测量电极结垢后,会使测量电极电路断开而不能正常工作。
 
         要解决电磁流量计测量电极结垢和短路问题,首先对于容易产生和附着水垢的测量电极可用提高介质流速的方法以达到自动清理管壁的目的。其次,对于测量电极短路问题,最好在选择测量电极时选用不易附着介质的半球形或尖形的测量电极、刮刀式测量电极、可替换式测量电极等。
 
6 测量电极遭腐蚀造成对仪表测量的影响
         测量电极遭腐蚀造成的电极信号衰退和失效也是电磁流量计常遇到的问题,这类情况一般是测量电极选择时没有选择相应介质的防腐蚀电极材料所致,造成测量电极被介质所腐蚀,最终影响流量计输出。电磁流量计测量电极选择的材料首先要考虑到的因素是被测介质的腐蚀性,其次还要防止产生噪声和形成的表面钝化效应等。电磁流量计的测量电极对耐腐蚀性的要求很高,基本不允许或者只允许极慢的腐蚀速率,因为这样会破坏衬里与测量电极之间的密闭性,造成电磁流量计不能正常工作。所以测量电极材料的选择,需要参照被测量介质在以往相关设备上运行经验和以往的实际应用情况,最好由该使用企业和熟悉相关行业的相关技术人员来选择确定。对于一般的普通介质,可以根据行业的实际情况翻阅有关的防腐蚀手册,对于一些成分较复杂的介质,可以做相关的挂片试验,最终得出比较可靠的参考结论。通常情况下,选择的测量电极材料的耐腐蚀性要比管道材料
的耐腐蚀要高一个等级。
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