《電子技術(shù)應(yīng)用》
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電磁流量計(jì)的安裝、使用及常見故障
金湖瑞特儀表有限公司
摘要: 西枝江泵站位于惠州市惠城區(qū)馬安鎮(zhèn)西枝江左岸老二山,是深圳東江水源工程的兩個(gè)取水口之一,該泵站將西枝江水通過引水管涵、前池、水泵加壓后通過量水問測(cè)量直接匯人已建成的東江水源工程輸水管道,泵站建成一用一備兩臺(tái)機(jī)組,單機(jī)額定流量為3.75m3/s,量水間采用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量,以計(jì)算機(jī)組瞬間每秒抽水流量及總累計(jì)抽水量。
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西枝江泵站位于惠州市惠城區(qū)馬安鎮(zhèn)西枝江左岸老二山,是深圳東江水源工程的兩個(gè)取水口之一,該泵站將西枝江水通過引水管涵、前池、水泵加壓后通過量水問測(cè)量直接匯人已建成的東江水源工程輸水管道,泵站建成一用一備兩臺(tái)機(jī)組,單機(jī)額定流量為3.75m3/s,量水間采用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量,以計(jì)算機(jī)組瞬間每秒抽水流量及總累計(jì)抽水量。電磁流量計(jì)(簡(jiǎn)稱EMF)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。2O世紀(jì)5O年代初EMF實(shí)現(xiàn)r工業(yè)化應(yīng)用,近年來在世界范圍內(nèi)廣泛使用,電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表的一種,在其安裝與使用方面有一些技巧和注意事項(xiàng),在這里結(jié)合我一些切身經(jīng)驗(yàn),談?wù)勲姶帕髁坑?jì)的安裝、使用及常見故障,希望對(duì)同行在安裝與使用方面有所幫助。

1 安裝與使用注意事項(xiàng)

1.1 使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng)

液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率,并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所,例如其上游附近加入藥液,加液點(diǎn)最好設(shè)于傳感器下游。使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿液體(非滿管型例外)。液體有混合時(shí),其分布應(yīng)大體均勻。液體應(yīng)與地同電位。必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí),輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等原因,造成液體與地間有電位差。

1.2 流量傳感器安裝

1.2.1 安裝場(chǎng)所

通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等極為IP65(GB4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)),對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。

(1)測(cè)量混合相流體時(shí),選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所;測(cè)量雙組分液體時(shí),避免裝在混合尚未均勻的下游;測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí),要裝在反應(yīng)充分完成段;

(2)盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓;

(3)選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所,特別對(duì)一體型儀表;

(4)避免附近有大電機(jī)、大變壓器等,以免引起電磁場(chǎng)干擾;

(5)易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所;

(6)盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體;

(7)環(huán)境溫度在-25/0~50/600℃范圍內(nèi),一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件,范圍要窄;

(8)環(huán)境相對(duì)濕度在10%~9O%范圍內(nèi);

(9)盡可能避免受陽光直照;

(1O)避免雨水浸淋,不會(huì)被水浸沒。

1.2.2 直管段長(zhǎng)度要求

為獲得正常測(cè)量精確度,電磁流量傳感器I游也要有一定長(zhǎng)度直管段,但其長(zhǎng)度與大部分其他流量?jī)x表相比要求較低。9O。彎管、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線(不是傳感器進(jìn)口端連接面)5倍直徑(5D)長(zhǎng)度的直管段,不同開度的閥則需1OD;下游直管段為2~3D或無要求。但要防止蝶閥閥片伸人到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不一致,匯集如表1所示,要求比通常要求高,這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前0.5級(jí)精度儀表的要求。

1.2.3 安裝位置和流動(dòng)方向

傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可,不受限制。但測(cè)量固、液兩相流體最好垂直安裝,自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重,低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。

水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線,不要處于垂直于地平線,因?yàn)樘幱诘撞康碾姌O易被沉積物覆蓋,頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面,使輸出信號(hào)波動(dòng)。圖1所示管系中,c、d為適宜位置;a、b、e為不宜位置,b處可能液體不充滿a、e處易積聚氣體,且e處傳感器后管段短也有可能不充滿,排放口最好如ƒ形狀所示。對(duì)于固、液兩相流C處亦是不宜位置。

1.2.4 接地

傳感器必須單獨(dú)接地(接地電阻100Ω以下)。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè),轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上,除了傳感器和接地環(huán)一起接地外,還要用較粗銅導(dǎo)線(16mm2)繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上,使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。

1.3 轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜

一體型EMF無單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器;分離型轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室,場(chǎng)所選擇余地較大,環(huán)境條件比傳感器好些,轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率和信號(hào)電纜型號(hào),即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。要用制造廠隨儀表所附(或規(guī)定型號(hào))的信號(hào)電纜。電導(dǎo)率較低液體和傳輸距離較長(zhǎng)時(shí),也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使用說明書”對(duì)不同電導(dǎo)率液體給出相應(yīng)傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液通??蓚魉途嚯x100m。

為了避免干擾信號(hào),信號(hào)電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi),不能把信號(hào)電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi)。

3 故障

運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障,常見的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。

(1)傳感器內(nèi)壁附著層。由于電磁流量計(jì)常用來測(cè)量臟污流體,運(yùn)行·段時(shí)間后,常會(huì)在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層,則電極回路將出現(xiàn)斷路,儀表不能正常工作;若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率,則電極回路將出現(xiàn)短路,儀表也不能正常工作。所以,應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管的附著結(jié)垢層。

(2)雷電打擊。雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等途釋引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。

(3)環(huán)境條件變化。在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好(例如沒有干擾源),流量計(jì)工作正常,此時(shí)往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。在這種情況下,一旦環(huán)境條件變化,運(yùn)行期問出現(xiàn)新的干擾源(如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊,附近安裝上大型變壓器等),就會(huì)干擾儀表的正常工作,流量計(jì)的輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

4 結(jié)語

西枝江泵站流量計(jì)正確的安裝與使用,至今運(yùn)行良好,計(jì)量準(zhǔn)確。隨著企業(yè)全面走向市場(chǎng),企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理將進(jìn)一步深化,流量計(jì)量越顯重要,電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表的一種,要發(fā)揮其作用,在選用好的基礎(chǔ)上如何正確安裝與使用就成了一個(gè)關(guān)鍵的問題。因此,自動(dòng)化儀表專業(yè)人員在具備一定的專業(yè)知識(shí)的前提下,有必要在其如何正確安裝與使用方面掌握一定的技巧和方法,同時(shí)了解電磁流量計(jì)使用過程中的常故障,唯有如此,才能滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求,使流量計(jì)量發(fā)揮重要作用。

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