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液體電磁流量計常見故障處理方法
閱讀:170 發布時間:2024-9-14在化工、生產企業里,流量計是十分普遍且常用的一種計量儀器。掌握了流量計的一些深度知識,才能理解故障處理方法,也能及時的判斷并解決生產過程中遇到的問題,才能給企業帶來更大的效益。
想要解決電磁流量計的故障,那么首先要了解電磁流量計的工作原理:
電磁流量計根據法拉第電磁感應原理,在與測量管軸線和磁力線相垂直的管壁上安裝檢測電極,當導電液體沿測量管軸線運動時,導電液體切割磁力線產生感應電勢,此感應電勢由檢測電極測出,其數值大小與流速成正比例。
電磁流量轉換器一方面向電磁流量傳感器勵磁線圈提供穩定的勵磁電流,以達到圖2-9中的B是個常量;同時把傳感器感應的電動勢放大、轉換成標準的電流信號或頻率信號,便于流量的顯示、控制與調節。
圖中所示為轉換器電路結構。
電磁流量計的優勢是流體適應性較強;可測滿管與非滿管。
缺陷是:測量精度一般;需要與水體接觸,水體中的雜質/漂浮物容易將探頭覆蓋,導致無法測量;流速精度會受到水質導電率的影響,水質導電率變化會影響電磁探頭測到的感應電動勢,從而影響感應電動勢和水體流速的換算關系,進而影響測量精度。
同時由于排水管道中的污水具有腐蝕性,會將電磁流量計的傳感器探頭腐蝕(探頭是金屬的),所以在排水管網環境中此類設備無法使用。
電磁流量計故障檢查判斷及處理
電磁流量計的信號一般為2.5-8mV,流量較小時可能只有幾個微伏。檢查故障先檢查流量積算儀是否正常,按流量積算儀→轉換器→傳感器→測量管道的順序進行檢查,如圖中虛線箭頭所示方向。大口徑的流量傳感器,更換工程量大、涉及面廣,一定要反復檢查、根據各項檢查確定傳感器是否應該卸下更換和修理。
電磁流量計常見故障及解決方法:
一、電磁流量計顯示最小或無顯示:
傳感器沒有流量信號輸出。原因有電源故障,連接電纜故障;傳感器或轉換器元器件損壞;工藝原因有液體流動狀況改變,工藝管道內壁附著層出現問題。可按以下方法檢查和處理。
①觀察電磁流量計有是否有故障警顯示,按報警代碼的含義進行相應檢查和處理。沒有報警顯示,檢查儀表供電是否正常,開關是否合上,熔絲是否熔斷。用萬用表測量各級電壓判斷故障。
②供電正常,再對連接電纜進行檢查,激磁電纜及信號電纜的接線是否松動,接線端子有無氧化、腐蝕現象,必要時緊固螺釘。
③檢查激磁線圈電阻值是否正常,線圈是否開路、匝間是否短路,端子或線圈的絕緣電阻是否下降。用萬用表測量激磁線圈EX1、EX2端子間的電阻值,但要斷開與之相連的電纜線,電阻值通常在80-150Ω左右,各產品略有差異。
對匝間短路判斷就較困難,只能與原來的記錄值比較來判斷。由于傳感器安裝現場環境的原因,激磁線圈回路絕緣電阻下降是常出現的故障,其絕緣電阻小于100MQ時,應檢查傳感器的電纜密封圈、端子盒的密封墊片是否受損,傳感器是否浸入水或潮氣可用電吹風的熱風進行烘干,能拆卸的激磁線圈受潮時可整體放入電烘箱烘干。重視引線口密封是克服受潮的重要措施。
④新安裝或更換的傳感器,應核對傳感器箭頭與流體方向是否一致。要工藝配合確定傳感器是否充滿液體。傳感器能否充滿液體與其安裝位置有關聯,要按規定安裝。
⑤傳感器襯里層有污物附著會使電磁流量計絕緣電阻下降,可拆下傳感器進行觀察,沒有條件拆下傳感器時,可測量電極的接觸電阻和電極的極化電壓,間接檢查和判斷附著層狀況。
a、電極接觸電阻的測量
測量電磁流量計電極與液體的接觸電阻,實際上是測量電極對地的電阻值,來間接判斷電極和襯里層表面的狀況,為分析故障提供依據,前提是必須有原始測量數據作基礎。新安裝的儀表投運正常,就應測量并記錄兩電極的接觸電阻值,以后定期進行測量與記錄,分析比較這些記錄數據,兩電極的接觸電阻值之差應小于10%-20%,否則可能有故障。
電磁流量計兩電極的接觸電阻值之差增加,可能有一只電極的絕緣性能有較大的下降。某電極對地電阻值增大,有可能是該電極表面被絕緣層覆蓋。某電極對地電阻值減小,有可能是該電極表面或襯里表面附有導電層積物。
測量電磁流量計電極接觸電阻時,應斷開傳感器的接線,并應在液體滿管狀態下測量。所用指針萬用表要用同一型號、同一量程的表;如×1k擋,紅表筆接地,黑表筆接電極;測量時表筆接觸端子后馬上讀取指針偏轉的最大值,不要反復測量,以免極化而產生誤差。
b、電極極化電壓的測量
可用數字萬用表的2VDC擋,測電磁流量計兩電極對地之間的極化電壓。兩次測量值基本相等,說明電極未被污染或未被層積物覆蓋,否則說明電極被污染或被層積物覆蓋。極化電壓通常在數毫伏至幾百毫伏之間。
⑥轉換器沒有流量測量信號顯示,先檢查傳感器和轉換器的接線有沒有問題;確定傳感器正常,懷疑轉換器有問題時,可用備件,或同型號正常電磁流量計的電路板替換檢查、判斷。
二、電磁流量計顯示最大:
電磁流量計顯示最大實際上就是流量顯示超過量程上限,電磁流量計自身的原因有:信號回路斷路,連接電纜故障,接線錯誤等;傳感器與轉換器配套錯誤;電磁流量計設定錯誤。工藝原因有管道中沒有流體。
電磁流量計顯示最大可按以下方法檢查和處理:
①用第3章介紹的對分檢查法。對轉換器前后進行分割檢查,以縮小故障查找范圍。
將轉換器信號輸入端子A、B、C短接,流量顯示為零,說明轉換器及流量積算儀正常,可判斷故障在轉換器之前。
②對傳感器的輸出信號線A、B、C進行短接,流量顯示為零,說明信號電纜良好。流量顯示仍為最大,仍保持A、B、C短接,用萬用表在轉換器A、B、C端子處測量信號電纜及連接端子的電阻值,判斷信號電纜是否正常。信號電纜正常再進行以下檢查。
③用萬用表測量電磁流量計兩電極的電阻值,電阻值很大,或者無窮大,有可能是傳感器的電極未被液體浸泡,即兩只電極或一只電極未接觸到液體,可能是測量管道沒有充滿液體,在正常情況下儀表應該有空管報警信號。
④第③項檢查都正常,可用過程校驗儀YR100檢查電磁流量計的零點及滿度是否正常;還應檢查設定參數,如管徑、量程、測量單位、儀表常數等的設定是否正確。分體式電磁流量計應檢查傳感器與轉換器有沒有配錯。
⑤顯示儀表或轉換器有故障也會使流量顯示最大,可用可用過程校驗儀YR100進行檢查判斷。懷疑轉換器有故障,可用備用電路板代換現用電路板,以判斷轉換器是否有故障。
三、電磁流量計顯示偏高或偏低:
流量顯示值與實際流量不相符。原因有儀表的零點沒有調校、設定好,傳感器安裝位置不符合要求,傳感器前、后直管段達不到要求,不能滿管或液體中含有氣泡;傳感器電極的電阻發生變化,電極的絕緣電阻下降;信號電纜的絕緣下降;轉換器設定有錯誤。工藝原因有:傳感器上、下游流體的流動狀況不符合要求。
電磁流量計顯示偏高或偏低可按以下方法檢查和處理:
①電磁流量計測量值是否準確,工藝大多是根據經驗來判斷的,而電磁流量計則是根據校準數據及校準時限來評判的,因此,要參考歷史測量數據,并與其他流量計的測量結果進行比對,再從工藝流程的物料平衡來估算,使工藝與儀表達成共識,以利故障的檢查和處理。
②新安裝的電磁流量計如果出現測量不準確的問題,應檢查傳感器和轉換器是否配套,核對口徑、量程、測量單位的設定是否正確。可用過程校驗儀YR100輸入信號給轉換器,對零點及滿量程進行檢查。檢査管路是否充滿液體,液體中有沒有氣泡等。傳感器安裝位置不符合要求,直管段不夠,傳感器前有調節閥門,都將影響傳感器上游流體的流動狀態,使測量出現誤差。
③檢査電纜與端子接觸是否良好,電纜及屏蔽層的接地是否合乎要求。用兆歐表對電纜及電極的絕緣電阻進行測試,檢查電極的絕緣電阻必須在傳感器離線狀態下進行,拆下傳感器,放空液體,用干布擦干襯里表面并使之干燥,然后用500V的兆歐表,分別測試兩只電極對金屬法蘭盤的電阻,要求電極的絕緣電阻大于100MΩ。小于該阻值,應對電極進行烘干處理,用電吹風吹熱風使電極的絕緣電阻上升。
④傳感器是與工藝流體直接接觸的儀表,受工藝介質的影響最大,有條件拆卸時,一定要對傳感器管內進行檢査及清洗,檢查管內壁是否有層積物,電極表面是否有層積物或結垢,這些都會導致電極絕緣電阻下降,而使測量出現誤差。
四、電磁流量計顯示波動:
電磁流量計的信號一般為2.5-8mV,流量較小時可能只有幾個微伏,信號小易受外界干擾影響。干擾源主要有管道上的雜散電流、靜電、電磁波、磁場。電磁干擾是導致電磁流量計顯示波動的原因之一。
而電磁流量計自身的原因有:電纜與端子氧化、銹蝕出現接觸不良,電路板接觸不良,電子元件虛焊等,傳感器安裝時不認真,把入口墊片內圈做小擋住流體通道而產生渦流,對測量造成影響。
激磁線圈的絕緣電阻下降,測量電極受污染、結垢、絕緣電阻下降。工藝原因有:工藝流體具有脈動性質,如往復泵出口流量。設計、安裝不當使傳感器安裝位置不符合要求,或者測量管未能充滿液體,被測量的液體含有較多氣泡,也會造成顯示波動。
電磁流量計顯示波動可按以下方法檢查和處理。
①克服電磁干擾有效的措施就是良好的接地,傳感器的接地電阻要小于100Ω。有時雖然有良好的接地,但由于管道的雜散電流干擾,也會影響流量計的正常顯示,可在原接地外側數米處再增加新的接地點。
靜電或電磁波也會對電磁流量計造成干擾,因此,信號線一定要用廠家配套的電纜,并做好接地,盡量縮短傳感器與轉換器的距離,仍然解決不了電磁流量計的波動故障時,只能將分體式電磁流量計更換為一體式電磁流量計。
②電磁流量計顯示一會正常一會波動,大多是電氣線路接觸不良引起的。應檢查轉換器的接線及接線端子,可撥動接線、搖動電纜、用螺絲刀敲打轉換器外殼,觀察顯示有沒有變化。
③進行了第②步檢查,沒有發現問題,可到現場檢查傳感器,檢查線路的接觸狀態,檢查信號插座有沒有被腐蝕,插座受腐蝕只有更換。激磁線圈的絕緣電阻如果明顯下降,應采取烘干的方法來提高絕緣電阻。傳感器的接線盒受潮,絕緣電阻下降也會引起顯示波動,用電吹風吹干水汽、使絕緣電阻上升到20MΩ以上。除測量絕緣電阻外,大多時候需要停用傳感器,才能對電極及測量腔室進行檢查,才能發現測量腔室內結垢、電極沉積污垢等問題,對癥進行清洗或更換。
④電磁流量計顯示波動很多時候是工藝原因引起的,流體本來就是脈動的、如往復泵輸送的液體。只能把傳感器安裝在遠離脈動源的地方、利用管道的阻力來減弱流體的脈動,條件所限、只能在傳感器前加裝濾波器或緩沖器來減弱脈動。傳感器的安裝位置選擇不當,使測量管道有氣泡或液體不能充滿管道,工藝液體含有氣體,都可能使電磁流量計顯示出現波動。以上原因需要工藝配合查找及共同處理。
五、電磁流量計的零點不穩定:
電磁流量計零點不穩定是指沒有流量時顯示的零點不穩定。原因有:電磁流量計的零點沒有調校、設定好;電磁流量計測量回路絕緣電阻下降;傳感器接地不符合要求,接地不完善,受電磁干擾等。工藝原因有:管道未充滿液體或者液體中含有氣泡;工藝流體有微小的流動等。
電磁流量計的零點不穩定可按以下方法檢查和處理:
①信號測量回路的絕緣電阻下降,大多是電極絕緣電阻下降引起的;但也不要忽視了信號電纜、接線端子絕緣電阻下降的可能性。表殼、導線連接處密封出現問題,現場的潮氣、酸霧、粉塵就會侵入到電磁流量計接線盒或電纜保護層,使絕緣電阻下降。信號測量回路的絕緣電阻可用兆歐表測試,可分別對信號電纜及傳感器進行測試。
②傳感器電極如果被污染或層積物覆蓋,常會出現零點不穩定或輸出波動的故障。對電極進行檢查,應在滿管狀態下測量電極的接觸電阻,再在空管狀態下測量電極的絕緣電阻。操作方法如下:
a、滿管狀態下測量電磁流量計電極的接觸電阻,需拆下信號電纜線,用萬用表測量每個電極與接地點的電阻值,兩電極接觸電阻之差應在10%-20%范圍內,超過了該范圍就會引發電磁流量計零點不穩定。
b、空管狀態下測量電磁流量計電極的絕緣電阻,要先對測量管道進行放空,并拆下傳感器及相關接線,用干布擦干凈傳感器的內表面,待干燥后,用500V兆歐表測量每個電極與接地點電阻值,絕緣電阻必須要大于100MΩ,否則有可能引發電磁流量計零點不穩定。
③傳感器的接地電阻要小于100Ω。當傳感器用于絕緣管道或防腐襯里管道的測量時,檢查傳感器兩端是否加裝了接地短管或接地環;整套電磁流量計不要和電機、電器共用接地點。
原來使用正常的電磁流量計,突然出現零位不穩定或顯示波動的故障,應觀察在傳感器附近,有沒有新增加的電器設備,如大功率電機、變頻器、電焊機等,這些設備在使用時可能會影響接地電位的變化,從而使電磁流量計的零點不穩定或顯示波動。