摘要:電磁流(liu)量計 是根據法拉(lā)第電磁感應定律(lǜ)測量流量的電子(zi)儀表。它的輸出信(xìn)号和被測流量具(jù)有線性、精度較高(gao)的特點，可測量📱電(dian)導率不小于5pus.cm-1的酸(suān)、堿、鹽溶液、水、污水(shui)、腐蝕性液體、泥漿(jiang)、礦漿以及紙漿等(deng)流體流量的特地(di)。因其測量的特點(diǎn)，電磁流量計在地(di)🙇‍♀️浸采鈾工藝生産(chan)過程中得到了廣(guǎng)泛應用，但是在使(shi)用過程中電磁流(liu)量🐆計經常出現各(gè)種故障影響其正(zhèng)常工作。通過檢測(ce)電磁🥰流量計🏃‍♀️的各(ge)組成⛹🏻‍♀️部件和電路(lu)闆，分🏃‍♂️析電磁流量(liang)計常見故障，提出(chū)了相應的解決措(cuò)❌施，可以有效排除(chú)電磁🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流量計的故(gù)障，降低電磁流量(liang)計的故障率。
　　地浸(jin)技術是集采、選、治(zhi)于一體的采鈾新(xīn)工藝，主要由☀️井場(chǎng)工藝和水冶工藝(yì)兩部分組成。井場(chang)工藝的核心是将(jiang)地下的含鈾液體(ti)通過潛水泵輸出(chū)到地面。水冶工藝(yì)的核心是将井場(chǎng)輸出的液體進行(háng)相✌️關工藝處理，最(zui)終得到所需的産(chǎn)品。由上述工藝特(tè)點可知，地浸采鈾(yóu)工藝實♈施載體均(jun)爲液體。因此，鑒于(yu)液體流量的測量(liang)需求，電磁流量計(jì)廣泛應用于地浸(jìn)采鈾礦山。以通遼(liao)某礦山爲例，建設(shè)完畢後僅監💃🏻測液(ye)體量的電磁⭐流量(liàng)計達到數千🧑🏾‍🤝‍🧑🏼台。因(yin)其工作環境和測(ce)量液體的差異，各(gè)種故障現象均有(yǒu)出現，主要故障現(xiàn)象爲♻️流量異🤞常、顯(xiǎn)示屏黑屏、白屏以(yi)及閃屏等現象。若(ruò)出現上述現象，電(dian)磁流量計将無法(fǎ)保障生産流量計(jì)量工作順利完成(chéng)，因.此對于電磁流(liu)量計故⛹🏻‍♀️障的分析(xi)及排除尤爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻重要(yào)。
1電磁流量計的相(xiang)關概述.
　　當導體在(zai)磁場中作爲切割(ge)磁力線運動時，會(huì)産生一個磁場方(fang)❤️向和導體運行方(fang)向相互垂直的感(gǎn)應電動勢。該☁️感應(yīng)電動勢的大小與(yu)運動速度和磁感(gǎn)應強度成正比。此(cǐ)定律是法拉第在(zai)1831年發現的，故稱爲(wèi)法.拉第👨‍❤️‍👨電磁感應(yīng)定律。
　　電磁流量計(jì)是根據法拉第電(dian)磁感應定律制成(cheng)的✨一種測量導電(dian)性液體體積流量(liàng)的儀表。
1.1電磁流量(liang)計的基本組成
　　電(dian)磁流量計是利用(yong)法拉第電磁感應(yīng)定律的原理來🏃‍♂️測(cè)量導電液體體積(ji)流量的儀表，主要(yào)由電磁流量計🌈傳(chuán)感👈器和電磁流量(liang)計轉換器兩部分(fèn)組成，并與顯示、計(ji)算、調節儀表和485通(tōng)信相互連🏃🏻‍♂️接，共同(tong)構成流體流量☁️的(de)測量系統"。
1.2電磁流(liu)量計工作原理
　　電(diàn)磁流量計傳感器(qì)根據法拉第電磁(cí)感應原理，在測量(liàng)管軸線和磁場磁(cí)力線相互垂直的(de)管壁上安裝一對(dui)檢🆚測電極。當導電(dian)液體沿測量管與(yu)交變磁場中的⛱️磁(ci)力線💔呈垂直方向(xiang)運🐪動時，導電液體(ti)切割🏃磁力線産生(shēng)感應電勢。此感應(ying)電勢由測量管上(shang)兩個檢測電極檢(jian)出。電磁流量計傳(chuan)感器🐕工作原理如(rú)圖1所示。
 
　　電磁流量(liang)計傳感器将感應(yīng)電勢E作爲流量信(xìn)号傳送🌂到轉換器(qi)🤟，經放大、變換濾波(bō)等信号處理後，用(yong)帶背光的點陣式(shì)液晶顯示瞬時流(liu)量和累積流量。
1.3電(diàn)磁流量計結構組(zu)成
　　電磁流量計可(kě)分爲分體式和一(yī)體式兩種形式的(de)外🔴部👉結構口。因工(gong)藝需求，一體式流(liu)量計在地浸方面(mian)應用較📐爲廣泛，所(suo)以本👅次主要介紹(shào)一體式流量計轉(zhuǎn)換器與傳感器的(de)内部結構。電磁👄流(liu)量計傳感器主要(yào)由法蘭、絕緣❗裏襯(chen)、電極、測量管、勵磁(ci)線圈及💯外殼組成(cheng)。電磁流量計轉換(huàn)器主要由端子排(pai)、顯示🤟屏、開關電源(yuán)闆及信号轉換闆(pan)組成。電磁流量計(ji)利用電極與流體(ti)構成一個回路來(lái)測🌏量回路中産生(shēng)的電參數。由圖1可(ke)知，電磁線圈在直(zhi)徑爲D、橫截面積爲(wèi)A的管道中産生磁(cí)場💯強度爲B的磁場(chang)。當有流體經✊過時(shí)，切割磁感線産生(shēng)感🥵應電動勢U，測量(liàng)電極接收電動勢(shì)信号。它的流量計(jì)算公式爲
 
2電磁流(liú)量計故障分析及(jí)對應措施
　　電磁流(liu)量計應用廣泛，但(dan)是在使用過程中(zhōng)有很多因素會影(yǐng)💚響其測量結果。結(jié)合實踐經驗，導緻(zhi)電磁流量計産生(shēng)故障的原因可主(zhu)要分爲液體中含(hán)有固相雜質和4~20mA輸(shu)出異常🔴兩種。
2.1電磁(ci)流量計顯示流量(liang)異常分析及解決(jué)措施
2.1.1電磁流量異(yì)常分析
　　由電磁流(liu)量計工作原理可(kě)知，電磁流量計顯(xian)示異.常的原因可(kě)能如下:①流經感應(yīng)器的被測量液體(tǐ)存在氣泡，導✨緻切(qiē)割磁感線産生的(de)電動勢異常;②轉換(huan)器.開關電源闆産(chan)生的磁場發生異(yì)常，導緻被測液🔞體(tǐ)切割磁感線産生(shēng)的電動勢異常;③轉(zhuan)換器内處理感應(ying)電動勢的信号轉(zhuan)換闆發生故障，導(dao)緻顯示流量異常(chang)。
2.1.2解決措施
　　由分析(xi)可知，技術人員應(ying)檢查電磁流量計(jì)流經的📱液體、轉換(huan)器❓信号轉換電路(lu)闆以及開關電源(yuan)闆，具體檢查方法(fǎ)如🏃‍♂️下。
(1)流經液體檢(jian)查。檢查電磁流量(liàng)計傳感器安裝位(wèi)置，根據😄液♍體流♊動(dong)原理判斷其是否(fou)滿足滿管要求;關(guān)閉控制液體流動(dong)閥門，檢查其顯示(shì)示數是否歸零。
(2)電(diàn)磁流量計組成部(bu)分檢查。①将轉換器(qi)拆除并帶電測❄️量(liang)，磁場輸♍出線路是(shì)否輸出直流±5V的脈(mo)沖電源。脈沖電♈壓(yā)示意圖，如圖2所示(shì)。②使用感應電動勢(shì)信号源檢測轉♻️換(huan)器信号闆運行是(shi)否正常。③使用萬用(yong)表及500MΩ搖表檢測傳(chuán)感器。一方面，檢測(ce)💃🏻測量管電☔極的通(tong)斷。使用萬用表紅(hong)色表筆與信号線(xiàn)中紅🚶‍♀️白兩根相連(lián)，黑表筆與測♊量🏃‍♂️管(guǎn)内電極相連(使用(yòng)輔助工具🚩接觸😄流(liu)量計電極)，發出蜂(fēng)鳴聲爲正常。另一(yī)方面，檢測電極對(dui)地絕緣(使用500MΩ搖表(biǎo))。使用搖表黑色接(jiē)頭連接信号線中(zhōng)的紅白兩線，紅色(se)接頭連接接地環(huan)，測量值🐪應在200MΩ以上(shang)(舊測量電阻值應(ying)在20MΩ以上)，測量時需(xū)要勻速搖動搖表(biǎo)手柄。④測量勵磁線(xian)圈電阻，使用萬用(yòng)表200Ω檔位紅黑表筆(bi)分别接入勵磁線(xian)的兩端，檢測阻值(zhi)30~60Ω，屬于正常範圍。⑤檢(jian)測,勵磁線圈與電(diàn)極的✔️電阻(使用500MΩ搖(yáo)表)，使用搖表紅色(sè)線電極--側對地線(xiàn)，使用搖表黑色線(xian)勵磁線圈的信号(hao)線。檢測阻值應在(zai)200MΩ以上(新測量管👄)，對(duì)于使用過的測量(liàng)管不能小于20MΩ。
 
　　經過(guo)上述檢測，若所有(yǒu)數值均滿足要求(qiu)，則儀表正常📧。通過(guò)以上☂️的檢查過程(chéng)将所發現的問題(ti)逐一排除，可🔴以有(yǒu)👉效解決顯✊示異常(cháng)的問題。
2.2電磁流量(liang)計顯示屏幕異常(cháng)分析及解決措施(shī)
2.2.1顯示屏幕異常分(fen)析
　　根據現場的使(shi)用情況，每次10kV電網(wǎng)出現異常停送電(dian)後，顯示屏幕🌐均會(huì)異常。異常的主要(yao)現象爲顯示屏不(bú)亮、白屏、閃屏，其中(zhōng)顯示屏不亮所占(zhàn)比例達95%以上，白屏(píng)與閃屏情況較少(shǎo)㊙️。本次主要分析顯(xian)示屏不亮的現象(xiang)。由電磁流量計轉(zhuǎn)換器結構可知，顯(xiǎn)示屏不亮的主要(yào)原🐕因在于轉換器(qi)供電電源闆出現(xian)異常。通過反複檢(jian)測電磁流量計電(diàn)源闆，發現電源闆(pan)發生故障的主要(yào)原因在于❓一個濾(lǜ)波電容(規格爲100μF、25V)損(sǔn)壞。轉換器電源闆(pǎn)的具體詳情見圖(tú)3。
 
　　檢測過程中發現(xian)，此電容損壞的主(zhǔ)要現象爲電容.鼓(gǔ)包。故障電容對比(bǐ)圖，如圖4所示。
 
　　研究(jiu)發現，造成電容鼓(gu)包的直接原因是(shì)電解電容中電👅解(jiě)液溫度過高，超過(guo)電容所承受的溫(wen)度。普通電源采用(yòng)液态電解電容，高(gāo)溫時電容内的液(yè)體氣化導緻電容(róng)外殼承受的壓力(lì)增加而産生鼓包(bao)。造成電容溫度升(sheng)高的主要原因在(zai)于工作環境溫度(du)與電路闆電源工(gong)作狀态。
　　發生故障(zhang)的電磁流量計基(ji)本都集中在控制(zhì)室。由于控⛹🏻‍♀️制室全(quán)年處于運行狀态(tai)，管道内的流動水(shuǐ)可以保證控制室(shi)内溫度不會過高(gao)，因此可以排除工(gōng)作環境溫度過高(gāo)的情況。
　　通過分析(xi)轉換器電源闆的(de)結構和查閱相關(guān)資料發現，該供電(dian)電源闆屬于開關(guan)電源的一種，而開(kai)關電源是對交流(liú)電壓進行整流、濾(lǜ)波、穩壓後得到想(xiǎng)要的電壓。但是，此(ci)過程中因濾波不(bú)淨會導緻在直❗流(liu)電源中摻雜一部(bu)分交流成分而産(chan)生波紋電壓6-1。波紋(wén)電壓的存在可能(néng)會導緻波紋電流(liu)出現。電容壽命指(zhǐ)标中💛有個參數叫(jiào)做額㊙️定紋波電流(liú)。運行過⁉️程中，一旦(dan)波紋電流超過額(e)定電容，電容内部(bù)的溫度就會升高(gao)，導緻電解液氣化(hua)。一旦電解液氣化(huà),其🔞内部壓力将增(zēng)加，會導緻電容鼓(gǔ)包。
2.2.2解決措施
　　波紋(wén)電壓是無法消除(chú)的，隻能抑制紋波(bo)電壓使其在電子(zi)元器🌈件允許的範(fan)圍内。通常的做法(fǎ):①加大濾波電💛路中(zhōng)的電容容量;②采用(yong)電感電容(InductanceCapacit-ance,LC)(無源)濾(lǜ)波電路、多級濾波(bō)電路;③以線性電源(yuán)代替開關電源;④合(hé)理布線即改變電(dian)源闆布線格局.
　　結(jié)合現場實際情況(kuàng)，電磁流量計的電(dian)路闆已經固定🙇🏻，不(bu)㊙️能整體更換或者(zhě)改變布線格局。唯(wéi)一的方法是改變(bian)電容容量，提高額(é)㊙️定波紋電流，防止(zhǐ)再次出現上述現(xian)象。因此，将原有規(guī)格爲100μF、25V的電容更換(huan)爲規格爲120μF、25V的電容(róng)進行模👅拟停送電(dian)實驗。
　　采用無限循(xun)環定時開關模塊(kuài)，對更換後更大容(rong)量⛹🏻‍♀️的電容進行☀️連(lian)續通斷電實驗。根(gen)據對流量計開機(jī)時間的計量發現(xiàn)，完全進入開機狀(zhuàng)态需要20s，因此設置(zhi)通電🆚時間爲🏃🏻‍♂️20s。循環(huan)通斷電示意圖如(ru)圖5所示。
 
　　一台負載(zai)不同循環周期停(ting)送電的實試驗情(qing)況，如表1所示。兩台(tai)負載不同循環周(zhou)期停送電試驗情(qíng)況，如表❄️2所示。25s循環(huan)周期💞不同數量負(fù)載停送電試驗情(qing)況，如表3所示。
 
 
　　由試(shì)驗結果可知，更換(huan)較大容量的電容(rong)在試驗階段可取(qǔ)得較好的效果，但(dan)是相關人員需要(yao)在現場進.步驗證(zhèng)容量是否符合現(xiàn)場要求。
3結語
　　文章(zhāng)分析了電磁流量(liàng)計常見故障，采取(qǔ)了相關的解決措(cuo)施♈，可❄️以有效排除(chu)電磁流量計故障(zhàng)。研究證明，隻有深(shēn)入剖析電磁流🐕量(liàng)計的工作原理，才(cai)有可能找到問題(ti)的關鍵。

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