摘(zhāi)要:爲獲(huo)得正常(cháng)測量正(zhèng)确率,電(diàn)磁流量(liang)傳感器(qì)上遊要(yao)有一定(dìng)長度直(zhí)管段,但(dàn)其長度(du)與大部(bù)分其他(tā)流量儀(yi)表🌈相比(bi)😄要求較(jiao)低。90°彎頭(tou)、T形管、全(quán)開閘閥(fa)後通常(cháng)認爲隻(zhi)要離電(dian)極中🛀心(xin)線(不是(shì)傳感💚器(qì)進口端(duān)連接面(mian))5倍直徑(jing)(5D)長度的(de)直管段(duàn),不同開(kai)度的⭕閥(fá)則需10D;下(xia)遊直管(guǎn)段爲2~3D或(huò)無要求(qiu);但要防(fang)止蝶閥(fá)閥片伸(shen)人到傳(chuán)感器測(ce)量管内(nei)。
1電磁流(liu)量計原(yuan)理與結(jie)構
1.1概述(shù).
　　電磁流(liu)量計 (以(yi)下簡稱(chēng)EMF)是利用(yòng)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)-種測量(liàng)導電液(ye)㊙️體體積(ji)流量的(de)儀表。50年(nian)代初EMF實(shí)現了工(gong)業化應(ying)用,近年(nian)來世界(jiè)範圍EMF産(chǎn)量約占(zhan)工業流(liu)量儀表(biǎo)台數的(de)5%~6.5%。70年代以(yǐ)來出現(xiàn)鍵控低(di)頻矩形(xing)波激磁(ci)方式，逐(zhu)漸替代(dài)早期應(ying)用的工(gong)頻交流(liu)激磁方(fāng)式,儀表(biǎo)性能有(yǒu)了很大(dà)提高,得(dé)到更爲(wei)廣泛的(de)應用。
1.2原(yuán)理與機(ji)構
　　EMF的基(jī)本原理(li)是法拉(lā)第電磁(cí)感應定(ding)律,即導(dao)體在磁(cí)場中切(qie)割磁力(lì)線運動(dong)時在其(qi)兩端産(chan)生感應(yīng)電動勢(shì)。導電性(xing)液體在(zai)垂直于(yu)磁場的(de)非磁性(xìng)測量管(guan)内流動(dong)，與流動(dong)方向垂(chui)直🤞的方(fāng)向上産(chǎn)生與流(liu)量成比(bǐ)例的感(gǎn)應⭐電勢(shi),電動勢(shì)的方向(xiàng)按“弗來(lái)明💯右手(shǒu)規則⛷️”,其(qí)值如下(xia)式:
E=kBDV
式中(zhōng):E一感應(ying)電動勢(shi),即流量(liang)信号,V;
k---系(xì)數;
B--磁感(gan)應強度(dù),T;
D--測量管(guan)内徑,m;
V---平(píng)均流速(su)，m/s。
設液體(tǐ)的體積(jī)流量爲(wei),則式中(zhong):k-儀表常(chang)數,
　　k=4KB/πD。EMF由流(liu)量傳感(gan)器和轉(zhuǎn)換器兩(liǎng)大分組(zǔ)成。傳感(gǎn)器典型(xing)結構,測(cè)🥰量管上(shang)下裝有(yǒu)激磁線(xian)圈,通激(ji)磁電流(liu)後産生(sheng)磁場穿(chuan)過測量(liàng)管🧑🏽‍🤝‍🧑🏻,一對(duì)電極裝(zhuāng)在測量(liàng)管内壁(bì)與液體(tǐ)相接觸(chu),引出感(gan)應電勢(shi)，送🌈到轉(zhuǎn)換器。激(jī)磁電流(liu)則由轉(zhuan)換器提(ti)供。
2電磁(cí)流量計(jì)故障類(lèi)型
　　電磁(cí)流量汁(zhī)運行中(zhōng)産生故(gù)障的第(di)一類爲(wèi)儀表本(ben)身故障(zhang),即儀表(biǎo)結構件(jian)或元器(qi)件損壞(huài)引起的(de)故障;第(di)二類爲(wèi)外界原(yuán)因引起(qi)的故障(zhàng),如安裝(zhuang)不妥流(liú)動畸變(biàn)，沉積和(hé)結垢等(deng)。本文重(zhong)點讨論(lùn)的是應(yīng)用方面(mian)和上述(shu)第二類(lèi)外界原(yuán)因的故(gu)障。按照(zhao)故障發(fa)生時期(qī)分類，可(kě)分爲:①調(diào)試期故(gu)障;②運行(hang)期故障(zhang)。調試期(qī)故障出(chū)現在新(xīn)裝用後(hou)調試初(chū)期,主要(yao)原因是(shi)儀表選(xuǎn)用或設(shè)定☔不當(dāng)，安裝不(bu)妥等。運(yùn)行期故(gù)障足在(zài)運行一(yi)段時期(qī)後出現(xian)，主🔱要原(yuan)因有流(liu)體中🌈雜(zá)質附着(zhe)電極襯(chèn)裏，環境(jing)條件變(bian)化出現(xiàn)新幹擾(rao)源等。按(àn)故障外(wai)界源頭(tóu)分析來(lai)自♌3個方(fang)面:①管道(dào)系統和(hé)安裝等(deng)方面💘引(yǐn)起的;②環(huan)境方面(mian)引起的(de)🤞;③流💃體方(fang)面引起(qi)的。來源(yuán)①主🐅要在(zai)調試期(qī)表現出(chu)來;來源(yuán)②和③則在(zài)調試期(qī)和運行(háng)期均會(hui)出現。
2.1調(diào)試期故(gù)障
　　本類(lèi)故障在(zai)電磁流(liu)量計初(chū)始裝用(yòng)調試時(shi)就出現(xian),但一經(jing)改進排(pai)除故障(zhang),以後在(zài)相同條(tiao)件下一(yi)般就不(bu)會再度(dù)出現。常(chang)見調試(shì)期故障(zhàng)主要有(you)安裝不(bú)妥📞、環境(jing)幹擾、流(liu)體特性(xìng)影響3方(fang)面原因(yin)。屏蔽保(bǎo)護還不(bú)能克服(fu)。
2.1.3流體方(fāng)面.
　　液體(ti)含有均(jun1)勻分布(bù)細小氣(qi)泡通常(cháng)不影響(xiǎng)正常測(ce)量🔴,唯所(suǒ)測得體(tǐ)積流量(liang)是液體(tǐ)和氣體(tǐ)兩者之(zhī)和;氣泡(pao)增大會(hui)使輸🔞出(chu)信号波(bō)動,若氣(qì)泡大到(dào)流過電(diàn)極遮蓋(gai)整個電(dian)極💰表面(miàn),使電極(ji)信💋号回(hui)路🌈瞬時(shí)斷開輸(shu)出信号(hao)将産生(sheng)更大波(bō)動。低頻(pin)(50/16Hz~50/6Hz)矩形波(bo)激磁電(dian)磁流♍量(liàng)計測量(liang)液體中(zhong)含有固(gu)體超過(guo)一-定含(hán)量時将(jiang)産生漿(jiang)液噪聲(shēng),輸出信(xin)号亦會(hui)有一定(dìng)程度波(bō)動。兩種(zhong)或兩種(zhong)以上液(yè)體作管(guan)道混合(he)工藝時(shi),若兩種(zhong)液體電(dian)導率(或(huò)各自與(yu)電極間(jiān)電位)有(yǒu)差異,在(zài)混合未(wèi)均勻前(qián)即進☂️人(rén)流量傳(chuan)感🧑🏽‍🤝‍🧑🏻器進(jìn)行🛀🏻流量(liang)測量,輸(shu)出信号(hao)亦會産(chǎn)生波動(dong)。電極材(cái)質與被(bèi)測介質(zhì)選配不(bú)善,産生(sheng)鈍化或(huo)氧化等(deng)化學作(zuo)用,電極(ji)表面形(xing)成絕緣(yuán)膜,以及(ji)電化學(xué)和極化(huà)現象等(děng),均會妨(fáng)礙正常(cháng)測量。
2.2運(yun)行期故(gu)障
　　經初(chu)期調試(shì)并正常(cháng)運行一(yi)段時期(qi)後在運(yun)行期間(jian)💯出現✉️的(de)🐕故障,常(cháng)見故障(zhàng)原因有(you):流量傳(chuan)感器内(nèi)壁附着(zhe)層,雷電(dian)擊,環🈲境(jing)條件變(bian)化。
2.2.1内壁(bì)附着層(ceng)
　　由于電(dian)磁流量(liang)計測量(liàng)含有懸(xuan)浮固相(xiàng)或污髒(zang)體的機(ji)會遠♍比(bi)其他流(liu)量儀表(biao)多,出現(xiàn)内壁附(fu)着層産(chan)生的故(gù)障概👨‍❤️‍👨率(lü)也就相(xiang)對較高(gao)。若附着(zhe)層電導(dǎo)率與液(ye)⚽體電導(dao)🔞率相近(jin)🔱,儀表還(hai)能正常(cháng)輸出信(xin)🔞号，隻是(shì)改變流(liu)通面積(ji),形成測(cè)量誤差(cha)的隐🤩性(xìng)故障;若(ruò)是高電(diàn)導率附(fù)着層,電(diàn)極間電(diàn)動勢将(jiāng)被短路(lù);若是絕(jue)緣性附(fu)着層,電(dian)極表面(mian)被絕緣(yuan)而斷開(kāi)測量電(diàn)路。後兩(liǎng)種現🐇象(xiang)均會使(shi)儀表無(wu)法工作(zuò)。
2.2.2雷電擊(jī)
　　雷電擊(jī)在線路(lu)中感應(yīng)瞬時高(gao)電壓和(he)浪湧電(diàn)流，進入(rù)📐儀表就(jiù)會損壞(huai)儀表。雷(léi)電擊損(sun)儀表有(you)3條引入(ru)途💔徑:電(diàn)源線🍓,傳(chuan)感器勺(shao)轉換器(qì)間的流(liu)量信号(hào)線和激(ji)磁線。然(rán)而從雷(léi)電故障(zhàng)🈲中損壞(huai)🌈零部件(jian)♈的分析(xi),引起⛹🏻‍♀️故(gu)障的感(gǎn)應高電(dian)壓👣和浪(lang)湧電流(liú)大部分(fèn)足從控(kong)制室電(diàn)源線路(lù)㊙️引人的(de),其他兩(liǎng)條途徑(jing)較🐆少。還(hai)從發生(sheng)✊雷擊事(shì)故現場(chang)了解到(dao),不僅電(diàn)磁流量(liang)計出現(xiàn)故障，控(kong)制室中(zhong)其他儀(yi)表電常(cháng)常同時(shi)出📧現雷(lei)擊事故(gu)。因此使(shǐ)用單位(wèi)要認識(shi)❄️設置控(kong)制室儀(yi)表電源(yuán)線防雷(lei)設施的(de)重要性(xing)。
2.2.3環境條(tiao)件變化(hua).
　　主要原(yuan)因同上(shang)節調試(shì)期故障(zhang)環境方(fāng)面,隻是(shì)幹擾源(yuán)不在調(diào)試期出(chū)現而在(zài)運行期(qi)間再介(jiè)人的。例(li)如一台(tái)接地保(bao)護并不(bu)理想的(de)電磁流(liú)量計,調(diào)試期因(yin)無廠擾(rao)源,儀表(biao)運行正(zhèng)常,然而(er)🐕在運行(háng)期出現(xian)新幹擾(rao)源(例如(rú)測量點(dian)附近管(guǎn)道或較(jiào)遠處實(shi)施管道(dao)電🌈焊)幹(gan)擾儀表(biao)正常運(yun)行,出現(xian)輸出信(xin)号⭐大幅(fú)度波動(dòng)。
3丙烯酸(suan)裝置中(zhōng)電磁流(liu)量計簡(jian)介及故(gu)障分析(xi)
3.1電磁流(liu)量計簡(jiǎn)介
　　丙烯(xi)酸裝置(zhì)中采用(yong)的一種(zhǒng)電磁流(liu)量計,其(qí)爲電磁(cí)流👄量計(jì)AXF系列流(liu)量計是(shi)基于數(shu)十年現(xiàn)場經驗(yan)實踐研(yán)發的産(chan)品,不僅(jǐn)耐用，而(er)且易于(yú)操作。可(ke)更換電(dian)極和電(dian)極粘污(wū)度🥰診斷(duan)功能的(de)結合大(dà)大提高(gao)了系統(tǒng)可維護(hu)性。AXF采用(yòng)能消除(chú)流體噪(zao)音的“雙(shuang)頻勵磁(ci)法”和🛀🏻爲(wei)惡劣環(huan)境下使(shǐ)用新增(zēng)的可選(xuan)“增強型(xíng)雙頻勵(lì)磁🐇法”,确(què)保系統(tong)穩定性(xìng)和快速(su)響應。
3.2電(dian)磁流量(liàng)計的安(an)裝問題(ti)
3.2.1直管段(duàn)長度問(wen)題
　　爲獲(huo)得正常(cháng)測量精(jīng)度,電磁(cí)流量傳(chuán)感器上(shang)遊也要(yao)🌏有❄️一定(ding)長度🤩直(zhi)管段,但(dan)其長度(du)與大部(bù)分其它(tā)流量儀(yi)表相比(bǐ)要求較(jiào)低🔴。90°彎頭(tou)🧡、T形管、全(quán)開閘閥(fa)後通常(cháng)認爲隻(zhi)要離電(dian)極中心(xin)線🔅(不是(shì)傳感器(qì)進口端(duan)連接面(mian))5倍直徑(jìng)(5D)長🥵度的(de)直管段(duàn),不同開(kai)度的閥(fá)則需10D;下(xia)遊直💃🏻管(guǎn)段爲(2~3)D或(huo)無要求(qiú);但要防(fáng)止蝶閥(fá)閥片伸(shen)人到傳(chuan)感器測(ce)量管内(nei)㊙️。各标準(zhǔn)或檢定(dìng)規程所(suǒ)提出上(shang)下遊直(zhi)管段長(zhǎng)度亦不(bu)--緻,這是(shì)由㊙️于爲(wei)保證達(dá)到當前(qian)0.5級精度(du)儀表的(de)要求。
3.2.2安(an)裝位置(zhì)和流動(dong)方向問(wèn)題
　　傳感(gan)器安裝(zhuāng)方向水(shui)平、垂直(zhi)或傾斜(xié)均可,不(bú)受限制(zhì)。但測😍量(liang)固液兩(liang)相流體(ti)最好垂(chui)直安裝(zhuang)，自下而(er)上流動(dong)。這樣能(neng)避免水(shui)平安裝(zhuang)時襯裏(li)下半部(bu)局部磨(mo)損嚴重(zhong),低流速(sù)時固相(xiàng)沉澱等(děng)缺點。水(shuǐ)平安裝(zhuāng)時要使(shi)電極軸(zhóu)線平行(háng)于地㊙️平(ping)線,不要(yào)處于垂(chui)直于地(dì)平線,因(yin)爲處于(yu)地步的(de)電極易(yi)被沉積(jī)物覆蓋(gai),頂部電(dian)極易被(bèi)液體中(zhōng)偶🔴存氣(qi)泡擦過(guo)遮住電(diàn)極表面(miàn),使輸出(chū)信号波(bō)動。
3.3強流(liu)束的幹(gàn)擾
　　丙烯(xī)酸裝置(zhi)中,有一(yī)台比較(jiao)重要的(de)電磁流(liú)量計,其(qí)安裝位(wèi)😘置如🔞圖(tu)1所示。電(diàn)磁流量(liàng)計FT-1230安裝(zhuāng)在彎曲(qu)管道的(de)底部位(wei)置，前後(hou)直📧管段(duan)長度均(jun1)符合要(yào)求。但裝(zhuang)置投運(yùn)後,很長(zhang)時間工(gong)作不正(zhèng)常。從DCS趨(qu)勢🐪圖上(shang)看出流(liu)量波動(dòng)很㊙️大,趨(qu)勢圖雜(za)亂，而經(jīng)📞反複檢(jiǎn)查,儀表(biao)安裝,電(diàn)極及接(jiē)地均無(wú)問題。後(hou)又檢查(cha)工藝🐆上(shang)遊工業(ye)管道安(ān)裝的情(qíng)況,主管(guǎn)道的流(liu)東由三(sān)股流束(shu)F1,F2,F3組成,其(qí)中F3來自(zì)一個高(gāo)位槽,和(hé)電磁流(liú)量計⛷️安(ān)裝位置(zhi)标高差(chà)了約20m。而(ér)D段管道(dào)長約1m,H段(duan)管道長(zhang)約1.5m。F3流束(shu)從高位(wei)槽下來(lái)後，由于(yú)其巨大(dà)的位能(neng)轉還成(chéng)動能,使(shǐ)得F3未能(néng)和F1,F2混合(hé)好而直(zhí)接穿過(guò)電磁流(liú)量計,也(ye)即有2種(zhǒng)不同流(liu)束的流(liu)體穿過(guò)電磁流(liú)量計。這(zhè)股流束(shù)形成了(le)對主流(liú)體的幹(gan)擾,使電(diàn)磁流量(liàng)計指⁉️示(shì)紊亂波(bo)動。找到(dao)原因後(hòu),将⛷️電磁(ci)流量計(ji)FT-1230從A位置(zhì)移☂️到B位(wèi)置,B位置(zhi)距原管(guan)道彎曲(qu)部分約(yue)2m。改進安(an)裝位置(zhì)後,這一(yī)難題終(zhong)于♋得到(dào)解決。

3.4容(róng)器内部(bu)局部阻(zǔ)力變化(hua)對流的(de)幹擾
　　丙(bing)烯酸裝(zhuāng)置内有(you)一台電(dian)磁流量(liàng)計，其原(yuán)安裝位(wei)置👌如圖(tú)2所示。其(qi)前後直(zhí)管段長(zhǎng)度及接(jie)地均符(fú)合要求(qiu)💃，但是開(kai)車💁後流(liu)量示值(zhi)一直跳(tiao)動,且查(cha)不出來(lai)原因。一(yī)個偶然(ran)的機會(hui),母液🏒罐(guan)的攪拌(ban)器停止(zhǐ)運行後(hòu)卻發現(xiàn)電磁流(liu)量計示(shi)值穩定(dìng)了。經檢(jian)查發㊙️現(xiàn),此攪拌(ban)器示側(cè)壁安🐆裝(zhuāng),且位置(zhì)距電磁(cí)流量計(ji)管線出(chu)口翻起(qǐ)的波浪(làng)改變了(le)管道出(chu)口的阻(zu)力。電磁(ci)流量計(jì)出口到(dào)容器壁(bì)的距離(lí)D1約1.5m,由于(yu)距離太(tai)短,攪拌(bàn)波浪使(shǐ)🍉管✊道出(chū)口的壓(ya)力波動(dòng),從而使(shǐ)電磁流(liu)量計出(chū)口流✊速(su)不穩,使(shi)電磁流(liú)量計示(shì)值産生(shēng)跳動。後(hou)将電磁(ci)流㊙️量計(jì)從A位置(zhi)移到B位(wèi)置,距原(yuán)安裝約(yuē)10m,電磁❌流(liu)量計才(cai)💰得以正(zheng)常運🙇‍♀️行(háng)。

4總結
　　 丙(bǐng)烯酸裝(zhuāng)置中,在(zài)電磁流(liu)量計現(xian)實安裝(zhuāng)中遇到(dào)了👌很多(duō)🏒問題,經(jīng)過不斷(duan)地學習(xi)和對有(you)經驗師(shī)傅的請(qing)教,從而(er)對電磁(cí)流量計(jì)安裝的(de)有關問(wen)題有了(le)較爲深(shēn)刻認識(shi)。

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