摘要:電磁(ci)流量計 是(shì)工業生産(chan)過程中的(de)常用計量(liàng)設備,常用(yòng)于清水、污(wu)水、氣源、藥(yào)劑等的計(jì)量,其正确(que)性直接影(yǐng)響日常成(chéng)本核算🐆、能(neng)耗等重要(yao)指标的正(zhèng)确性。因此(ci),選擇質量(liàng)可靠、運行(háng)穩定、測量(liang)正确的流(liu)量計🔅是非(fei)常重要的(de)。介紹流📞量(liàng)計的測量(liang)原理和内(nèi)部結構,并(bing)結合設☁️備(bèi)具體應用(yòng)場景分析(xī)指标的選(xuan)擇及維護(hu)維修方法(fa),确保設備(bèi)穩定運行(hang)。
0引言
　　近年(nián)來，随着國(guó)家對環境(jing)保護的要(yào)求越來越(yue)高，污水處(chu)理行業已(yǐ)經成爲國(guo)家建設的(de)重要組成(chéng)部分,各污(wū)✉️水處理企(qǐ)業對進廠(chang)區的污水(shuǐ)計量正确(què)程度要求(qiu)也進一步(bu)㊙️加強。計🍉量(liàng)設備主要(yao)以電磁流(liú)量計和超(chao)聲波❤️流量(liàng)計爲主，管(guan)道式🏃🏻‍♂️電磁(ci)計量以其(qi)運行穩定(ding)、數值讀🎯取(qǔ)準确等優(yōu)點廣:受青(qing)睐。考慮到(dào)電磁流量(liàng)計的運行(háng)工況和密(mi)封要求，管(guǎn)道式流量(liàng)計主體多(duo)爲全密封(feng)式設計。某(mou)污水處理(lǐ)廠E+H5L4CT8-1202/0型進水(shui)流量計的(de)使用與維(wei)修經驗。
1電(diàn)磁流量計(ji)測量原理(lǐ)
　　管道式流(liú)量計 測量(liàng)原理如圖(tú)1所示。流動(dòng)的介質相(xiàng)當于運動(dòng)的導體，其(qi)感🌏應📐電壓(ya)Ue與介質流(liu)速V成比例(li)關系，通過(guò)兩個測量(liang)電極加載(zǎi)👌在放大器(qì)上。并可以(yǐ)根據管道(dào)橫截🈲面積(jī)A計算體積(ji)流量Q。
 
　　其中(zhōng),Ue爲感應電(dian)壓,B爲磁場(chang)強度,L爲電(dian)極間距,I爲(wèi)電流💯,V爲流(liú)速。
 
2電磁(ci)流量計主(zhu)要組成
　　以(yi)E+H5L4CT8-1202/0型集成流(liu)量計爲例(li)進行介紹(shao),其主要組(zǔ)件有變㊙️送(song)器、磁路系(xì)統、測量導(dao)管、電極、殼(ke)體、襯裏、連(lián)接電纜等(děng)(圖2)。
 
(1)磁路系統(tǒng):用來産生(shēng)均勻的直(zhí)流或交流(liú)磁場。直流(liú)磁路用💁永(yong)磁體來實(shí)現,優點是(shi)結構簡單(dān),受交流磁(cí)場的幹擾(rǎo)🐉較少。直流(liu)♋磁場✉️容易(yi)造成測量(liang)導管内電(dian)解液極🌍化(hua),負極被正(zhèng)離子包圍(wéi)💃🏻,正極被負(fu)離子包圍(wéi)🏃,兩個電極(jí)之間内阻(zu)增大,影響(xiang)測量設備(bèi)的準确性(xing),所以一般(bān)采用交流(liu)磁場🈲。
(2)測量(liang)導管:用于(yu)被測導電(diàn)介質通過(guò),一般選擇(zé)低導熱性(xìng)、低導電性(xing)低，同時具(jù)備一定機(ji)械強度的(de)材料🔆,例如(rú)玻璃鋼、高(gāo)強度塑料(liao)、鋁材、不鏽(xiù)鋼等。
(3)電極(ji):反饋與被(bèi)測電位成(cheng)正比的感(gan)應電動勢(shi)信号。電❤️極(jí)一般采用(yong)非磁性304或(huo)316不鏽鋼制(zhì)成,要求.與(yu)流量計襯(chen)裏結🛀🏻合平(ping)💞整,保㊙️證流(liú)體流動順(shùn)暢。其最佳(jia)安裝位置(zhì)是管道垂(chui)直方向❤️,應(yīng)防止其被(bei)藥劑、泥砂(sha)等介質覆(fù)蓋,影❓響其(qi)精度。
(4)外殼(ké):由鐵磁材(cái)料制成,保(bǎo)證其磁通(tong)量的穩定(ding)性,同時可(ke)🏃‍♂️以隔🔞絕周(zhōu)圍磁場的(de)幹擾。
(5)内襯(chèn):在流量計(jì)測量導管(guǎn)内側及法(fa)蘭密封面(mian)上,擁有一(yī)層完整👌的(de)電氣絕緣(yuán)内襯。它與(yǔ)被測介質(zhi)直接接觸(chù),其作✨用是(shi)增強👈測量(liang)導管的耐(nài)酸堿性,其(qí)材料多數(shù)爲耐腐蝕(shí)、耐高溫、耐(nài)磨的‼️硬質(zhi)橡膠、聚氨(an)酯、聚四氟(fú)乙烯塑料(liao)等。
(6)變送器(qì):作用是将(jiang)感應電動(dòng)勢信号放(fang)大成統一(yi)的🤞标準信(xìn)号并🈲抑制(zhi)主要幹擾(rǎo)信号。
(7)連接(jie)電纜:包括(kuo)電極電纜(lǎn)及供電電(diàn)纜,其敷設(shè)應遠離電(diàn)氣設備和(he)開關部件(jian)，電纜屏蔽(bi)層必須兩(liang)端接地,确(què)保滿💰足EMC要(yào)求。
3電磁流(liu)量計故障(zhang)類型及檢(jiǎn)查流程
　　以(yǐ)分體式流(liu)量計爲例(li),介紹流量(liàng)計内部結(jié)構及本體(tǐ)電🛀🏻極🛀分布(bu)情況(圖3、圖(tú)4)。在流量計(ji)的使用過(guo)程中,常見(jiàn)故障有無(wu)流量信号(hao)輸出、輸出(chu)信号晃動(dòng)等,檢查👨‍❤️‍👨步(bu)驟如下。
 
3.1無流(liú)量信号輸(shū)出.
　　檢查流(liu)程爲:①檢查(cha)變送器電(diàn)源是否通(tōng)電、熔.絲及(ji)各級🛀🏻電源(yuan)是否正常(cháng),變送器内(nèi)部電路闆(pǎn)是否正常(cháng)、是否報錯(cuo);②勵磁和信(xin)号🐪電纜是(shì)否導通、接(jiē)線是否正(zhèng)确,電纜屏(ping)蔽層是否(fǒu)接地、電纜(lan)阻🔴抗是否(fǒu)正常;③檢查(chá)本🐅體電極(jí)及線圈的(de)絕緣性、勵(li)磁線圈是(shì)否完好、電(dian)極❤️是否鏽(xiu)蝕、内部接(jie)線是否斷(duan)線、襯裏是(shì)否磨損;④被(bèi)測㊙️液體與(yu)電極💔材料(liào)之間是否(fou)産💚生表面(miàn)效應,例如(ru)電化學和(he)極化現象(xiàng)、觸媒作用(yòng)形成氣霧(wù)等。
3.2輸出信(xin)号晃動
　　檢(jiǎn)查流程爲(wei):①檢查安裝(zhuang)電磁流量(liang)計傳感器(qì)的管系是(shì)♌否有脈動(dòng)流動擾動(dong)源;②管體内(nei)是否充滿(man)液體、液體(ti)是否含有(you)氣🈲泡;③檢🌍查(cha)變送器電(diàn)源是否通(tōng)電,熔絲及(jí)各級🍉電源(yuán)是否正常(chang)，變送器内(nèi)部電路闆(pǎn)是否正常(chang)、是否報錯(cuò);④檢查傳感(gǎn)器是否可(ke)靠接地💘、是(shì)否有空間(jiān)電場或磁(cí)⭐場幹擾,勵(lì)磁和信号(hào)電纜屏蔽(bì)層是否接(jie)地;⑤被測液(ye)體🏃🏻‍♂️與電極(jí)材料之間(jian)是否産生(sheng)表♈面效應(yīng),如電化學(xué)和極化現(xian)象♻️、觸媒作(zuo)用形成氣(qì)霧等;⑥檢查(chá)本體電極(jí)及線圈的(de)絕緣性、檢(jian)查勵磁✏️線(xiàn)圈是否完(wan)好、電極是(shì)否鏽蝕、内(nèi)🔴部接線是(shì)否斷線、襯(chen)裏是否磨(mo)損。
3.3零點不(bu)穩定
　　檢查(cha)流程爲:①檢(jian)查安裝電(dian)磁流量計(ji)傳感器的(de)管系是否(fou)有脈動流(liu)動擾動源(yuán);②管體内是(shi)否充滿液(ye)體、液體是(shì)否含有氣(qi)泡;③檢查傳(chuan)感器是否(fou)可靠接地(di)、是否有空(kong)間電場或(huo)磁場幹擾(rao),勵磁和信(xin)号🏃‍♂️電纜屏(ping)蔽層是否(fou)接地;④液體(ti)電導率是(shì)否均勻、電(dian)極是否存(cun)在污染等(děng)問題;⑤信号(hào)回路絕緣(yuán)性是否正(zhèng)常。
4電磁流(liú)量計維修(xiu)案例分析(xī)
　　保證管道(dao)式電磁流(liú)量計 計量(liang)穩定、準确(què)的工作從(cong)設計和安(an)裝階段就(jiù)開始進行(hang)。流量計的(de)安裝應滿(mǎn)足其對前(qián)、後直管段(duàn)的要💰求，應(ying)保證流量(liang)計上遊直(zhí)🤞管段長度(dù)≥5D(D爲管徑),下(xia)遊直管段(duàn)長度≥3D,以消(xiao)除安裝位(wèi)置造成的(de)測量誤差(cha)，同時應減(jiǎn)少晃動、規(gui)避幹擾源(yuan)，且管道中(zhōng)不能出現(xian)非滿管、紊(wěn)流等問題(ti)。如果流量(liang)計安裝現(xian)場不能滿(mǎn)足上述要(yào)求，就可🔴能(néng)造成流量(liàng)計計量波(bo)動。
　　結合故(gu)障案例進(jìn)行分析:1号(hao)進水流量(liàng)計瞬時數(shù)據出❗現波(bō)動🔞,在同工(gōng)況下計量(liàng)值與其他(tā)3台流量計(jì)數值對比(bi)有明顯偏(piān)差。4台流量(liàng)計每日累(lèi)計數據值(zhí)見🔞表1。
 
　　由表(biǎo)1可以看出(chū),1号流量計(ji)與其他3台(tai)流量計累(lèi)計計值偏(pian)❌差較🔞大,且(qie)數值波幅(fú)較大。對電(diàn)磁流量計(ji)的變🏃送器(qì)電路闆(電(diàn)源闆、信号(hao)闆、通信闆(pǎn))進行檢測(cè),對設備内(nèi)檢(heartbeat心跳技(ji)術)等進行(háng)校核♌,效果(guǒ)均不明顯(xiǎn)。考慮到數(shu)據傳輸電(dian)纜曾經受(shòu)過損傷,更(geng)換了連接(jiē)電纜🌈。
　　對測(cè)量傳感器(qi)本體絕緣(yuan)情況進行(háng)檢查，觀測(cè)絕緣阻值(zhi)是否正常(chang)、電極是否(fou)鏽蝕、線圈(quan)是否鏽斷(duan)。1号電.磁流(liu)量計本體(tǐ)電極參數(shu)見表2。
 
　　由表(biao)2可以看出(chu)，線圈和4個(gè)電極對地(dì)絕緣性能(néng)均已🐕嚴🍉重(zhòng)超出出✉️廠(chǎng)允許的誤(wù)差範圍，因(yīn)此初步判(pan)定故障原(yuán)因爲絕緣(yuán)下降。
根據(ju)管道式電(dian)磁流量計(ji)本體電極(ji)及線圈絕(jué)緣原理🈲，基(ji)本判定是(shì)勵磁線圈(quān)和電極絕(jue)緣性能不(bu)良,導緻測(ce)試結果顯(xiǎn)示異常。搜(sou)⛷️集、查閱相(xiang)關資料,并(bing)綜合考慮(lǜ)現場工況(kuàng)，認爲對直(zhi)徑1800mm流量計(ji)不能拆除(chu)維修。經過(guo)充分讨論(lun),決定🔞在不(bú)停産的情(qíng)況下進行(háng)維修🐅,并制(zhi)定出維修(xiū)實施方案(an)。
　　考慮到該(gai)管道流量(liàng)計的防護(hù)等級爲IP67,根(gēn)據其本體(ti)内🐪部構造(zào)确定開腔(qiang)形式、位置(zhi)、尺寸,在其(qí)上部開大(da)窗(1500mmx500mm),以滿足(zú)🐪保證電磁(ci)線圈在拆(chāi)裝過程中(zhōng)不受損;中(zhōng)部左右電(diàn)極位置開(kai)小窗(500mmX500mm),便于(yú)接線和再(zai)次密封;下(xia)部由于位(wèi)置較低,很(hěn)難操作，決(jue)定開大窗(chuang)(1500mmx1200mm),便于狹窄(zhai)空間開口(kǒu)和再次密(mì)封。
　　打開密(mi)封後,發現(xian)1号電極位(wei)置有進水(shuǐ)現象,導緻(zhi)電磁線圈(quan)和📧電極安(an)裝部位發(fa)生鏽蝕絕(jué)緣失效。對(dui)1号電極❗進(jin)行除鏽處(chu)理并壓緊(jin)，對其他3個(gè)電極安裝(zhuang)環進行除(chú)鏽,同時更(geng)換所有連(lian)接👨‍❤️‍👨導線,再(zai)次測試電(diàn)磁流量計(ji)本體電極(jí)參數(表3)。
由(yóu)表3可以看(kàn)出，電極絕(jue)緣性能恢(huī)複至允許(xu)的誤差範(fàn)圍内。
 
　　電極(ji)絕緣性能(néng)修複後,按(an)維修方案(an)對其進行(háng)複位,其中(zhōng)，上蓋采取(qu)密封條加(jia)螺絲固定(ding)，下蓋和左(zuo)右開口采(cǎi).取點💯焊固(gu)定強🏃‍♀️度,防(fang)水結構膠(jiao)填縫。對流(liu)量計本體(tǐ)進🐅行焊接(jiē)及密封,設(shè)備功能已(yi)基本恢複(fu)。修複後的(de)流量♌計從(cong)數據連續(xu)上觀🚶察,1号(hào)流量計的(de)波動🔞幅度(du)和日累計(ji)值與其他(ta)3台流量計(jì)數據相差(cha)極小💃，說明(míng)設備功🙇🏻能(néng)已恢複正(zheng)常,具體數(shu)據見表4。
 
5結(jié)束語
　　管道(dao)式電磁流(liú)量計原理(lǐ)簡單,在一(yī)般情況下(xia)故障率極(ji)低,但因其(qí)防護等級(jí)較高,管道(dào)主體制造(zao)過程中又(yòu)采用整體(tǐ)焊接工藝(yi),導緻維修(xiū)人員往往(wǎng)不了解其(qí)内部結構(gou)🐉。出現故障(zhàng)後,很難維(wei)修♌人員快(kuài)速找到故(gu)障原因。本(běn)文結合設(shè)備故🐉障案(an)例，根據故(gu)障現💃🏻象逐(zhú)步檢查判(pan)斷,發現并(bing)解決設備(bei)出現的問(wen)題。

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