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技术文章
电磁流量计在使用中常见故障分析
2013-03-04
电磁流量计使用中的故障一般可以分为两种类型:安装调试时出现的故障(调试期故障)和正常运行时出现的故障(运行期故障)。
电磁流量计常见故障

调试期故障

本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现,但一经改进排除故障,以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。
1、管道系统和安装等方面

  电磁流量计正确搬运图

通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的例如将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点;流量传感器后无背压,液体迳直排人大气,形成其测量管内非满管;装在自上向下流的垂直管道上,可能出现排空等。
2、环境方面

  错误搬运图

主要是管道杂散电流干扰,空间电磁波干扰,大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好单独接地保护可获得满意测量,但如遇管道有强杂散电流(如电解车间管道)亦不一定能克服,须采取流量传感器与管道缘绝的措施(参见下文案例12)。空间电磁波干扰-般经信号电缆弓I入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护,但也曾遇到屏蔽保护还不能克服(见案例10)。
3、流体方面
液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量,唯所测得体积流量是液体和气体两者之和;气泡增大会使输出信号波动,若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面,使电极信号回路瞬时断开,输出信号将产生更大波动。低频(50/16 Hz-50/6 Hz)矩形波激磁电磁流量计测量液体中含有固体超过一定含量时将产生浆液噪声,输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时,若两种液体电导率(或各自与电极间电位)有差异,在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量,输出信号亦会产生波动。电极材质与被测介质选配不善,产生钝化或氧化等化学作用,电极表面形成绝缘膜,以及电化学和极化现象等,均会妨碍正常测量。

运行期故障

经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障,常见故障原因有:流量传感器内壁附着层,雷电击,环境条件变化。
1、内壁附着层
由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积,形成测量误差的隐性故障;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作(参见案例7)。
2、雷电击
雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径:电源线,传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到,不仅电磁流量计出现故障,控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题,如齐鲁石化设计院[1]。
3、环境条件变化
主要原因同上节调试期故障环境方面,只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计,调试期因无厂扰源,仪表运行正常,然而在运行期出现新干扰源(例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊)干扰仪表正常运行,出现输出信号大幅度波动。

电磁流量计故障源和故障现象汇总表

故障源

故障现象

类别

名称

1.无信号输出

2.输出晃动

3. 零点不稳

4.流量测量值与应用参比值不符

5.输出超满度

-、

1.安装不善

 

 

2.未满管

①少量气体,呈分层流

 

 

 

②气体增加,呈分层流或波状流

 

 

 

③呈气泡流或塞状流   

 
 
 

 

④液位在电极以下

 
 
 
 

3.管系潴留气体

 

 

 

4.管系吸入气泡

 

 

 

5.往复泵或控制阀振荡产生脉动

 

 

 

6.使用过程中流动状态变化

 
 
 

 

二、

1.液体中含有气体

 

 

 

2.液体中含有固相

 

①浆液噪声

 

 
 
 

②电极被污染

 

 
 

③导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里

 

 
 

④衬里被磨损或被沉积改变流通面积

 
 
 

 

3.电导率不均匀或接近阀值

 

 
 

4.与液体接触件材料失配

 
 
 

5.流动噪声

 

 
 
 

三、

1.强磁场

 

 
 
 

2.强电磁波

 

 
 
 

3.管道杂散电流

 

 
 
 

4.地电位变化

 
 

 

5.潮气浸入

 

 
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