電磁流量計(jì)的測(cè)量原理及日常故障處理

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1、電磁流量計(jì)的測(cè)量原理及日常故障處理分析,,1.概述,2.電磁流量計(jì)的工作原理,3.安裝使用注意事項(xiàng),4.故障檢查及分析,5.操作及常用參數(shù)設(shè)定,目錄,電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量的儀表.電磁流量計(jì)由流量傳感器和轉(zhuǎn)換器兩大部分組成：,概述,,,傳感器,AXFA14型變送器,1.適用范圍: 電磁流量計(jì)的測(cè)量通道是一段無(wú)阻流檢測(cè)件的光滑直管,因不易阻塞適用于測(cè)量含有固體,顆?；蚶w維的液固二相流體,如紙漿、煤水漿、礦漿、泥漿和污水等。不能測(cè)量電導(dǎo)率很低的液體,如石油制品和有機(jī)溶劑等.不能測(cè)量氣體、蒸汽和含有較多較大氣泡的液體。 通用型電磁流量計(jì)由于襯里材料和電氣

2、絕緣材料限制，不能用于較高溫度的液體；有些型號(hào)儀表用于過(guò)低于室溫的液體，因測(cè)量管外會(huì)凝露（或霜）而破壞絕緣，在使用是要注意選型。 2.分類: (1)按轉(zhuǎn)換器與傳感器組裝方式分類，有分離型和一體型。(2)按輸出信號(hào)連線和勵(lì)磁（或電源）連線的制式分類，有四線 制和二線制。(3)按勵(lì)磁電流方式劃分，有直流激磁、交流（工頻或其他頻率）激磁、低頻矩形波激磁和雙頻矩形波激磁。,,電磁流量計(jì)的基本原理是法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)在其兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。傳感器典型結(jié)構(gòu)示意如下圖所示,測(cè)量管上下裝有勵(lì)磁線圈，通勵(lì)磁電流后將產(chǎn)生磁場(chǎng)并穿過(guò)測(cè)量管，一對(duì)電極裝在測(cè)量管內(nèi)壁與液體相接觸，引出感

3、應(yīng)電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。勵(lì)磁電流是由轉(zhuǎn)換器提供的。,2電磁流量計(jì)的工作原理,如下圖所示，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)電性液體在垂直于磁場(chǎng)的非磁性測(cè)量管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，與流動(dòng)方向垂直的方向上將產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢(shì)；產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)由一對(duì)裝在測(cè)量管內(nèi)壁的電極引出并送到轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換變送,顯示等.電動(dòng)勢(shì)的方向按“弗來(lái)明右手規(guī)則”來(lái)判定，其值如下式:E=KED 式中 E-----感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，即流量信號(hào), k-----系數(shù), B-----磁感應(yīng)強(qiáng)度，T； D----測(cè)量管內(nèi)徑，m ; --- 平均流速，m/s。,2電磁流量計(jì)的工作原理,3.安裝使用注意事項(xiàng),流量傳感器的安裝 （1）安裝場(chǎng)所（2）安裝位置和流

4、動(dòng)方向（3） 直管段長(zhǎng)度要求（4）接地 （1） 安裝場(chǎng)所:1） 測(cè)量混合液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游；測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，傳感器要裝在反應(yīng)充分完成段的下游；2） 選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表；3） 避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾；4） 安裝在易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所；5） 盡可能避開(kāi)周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；6） 環(huán)境相對(duì)濕度在10%90%范圍內(nèi)；7） 盡可能避免受陽(yáng)光直照；8） 避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒(méi)。,（2）安裝位置和流動(dòng)方向 傳感器可水平、垂直或傾斜安裝，不受限制。但測(cè)量固液混合流體最好垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損

5、嚴(yán)重，低流速時(shí)固體沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線，不要處于垂直于地平線，因?yàn)樘幱诘夭降碾姌O易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面，使輸出信號(hào)波動(dòng)。,3.安裝使用注意事項(xiàng),（） 直管段長(zhǎng)度要求： 為獲得正常測(cè)量精確度，電磁流量傳感器上游要有一定長(zhǎng)度直管段。90彎頭、T形管、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常認(rèn)為離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）要有5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥(控制閥)則需10D；下游直管段為一般為（23）D或無(wú)要求。,3.安裝使用注意事項(xiàng),(4)接地: 傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)

6、換器接地應(yīng)在同一接地點(diǎn)。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還要用較粗銅導(dǎo)線（16mm2）饒過(guò)傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。,3.安裝使用注意事項(xiàng),故障類型: 第一類為儀表本身故障，即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障 第二類為外界原因引起的故障 按故障外界源頭分析主要有3個(gè)方面： 管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的 環(huán)境方面引起的 流體方面引起的 日常工作中電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障現(xiàn)象有以下五個(gè)方面： （1）無(wú)流量信號(hào) （2）輸出晃動(dòng) （3）零點(diǎn)不穩(wěn) （4）流量測(cè)量值與實(shí)際值不符 （5）輸山信號(hào)超滿度值,4.故障檢查和分析,,一、無(wú)流量

7、信號(hào)輸出檢查和采取的措施 無(wú)流量信號(hào)輸出大體上可歸納為5個(gè)方面故障原因:（1）電源未通等電源方面故障: 電源是否正常?檢查保險(xiǎn)絲是否完好? （2）連接電纜（勵(lì)磁回路,信號(hào)回路）等方面故障: 勵(lì)磁電纜,信號(hào)電纜接通否?連接是否正確? （3）液體流動(dòng)狀況方面故障:查管內(nèi)液體充滿性？是否空管等？ （4）傳感器零部件損壞或測(cè)量?jī)?nèi)壁附著層引起等方面的故障: 勵(lì)磁線圈是否通?絕緣是否良好? (線圈斷開(kāi)線圈或其端子絕緣下降匝間短路)信號(hào)端子對(duì)地電阻?(0或說(shuō)明不正常,大于100M歐姆為正常) （5）轉(zhuǎn)換器元器件損壞方面的故障,4.故障檢查和分析,二、輸出晃動(dòng)檢查和采取措施 輸出晃動(dòng)大體上可歸

8、納為5方面故障原因: （1）流體本身是波動(dòng)或脈動(dòng)的，實(shí)質(zhì)上不是電磁流量計(jì)的故障，僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況:上游泵和下游控制閥有否波動(dòng)? （2）管道末充滿液體或液體中含有氣泡:安裝方式和工藝條件等方面考慮 （3）外界雜散電流等電、磁干擾:是否有變壓器等強(qiáng)磁場(chǎng)干擾?信號(hào)電纜屏蔽情況是否完好? （4）液體物性方面（如液體電導(dǎo)率不均勻或含有較多變顆粒纖維的漿液等）的原因：流量管安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離注入藥液點(diǎn)或管道化學(xué)反應(yīng)段下游，流量傳感器最好裝在這些場(chǎng)所的上游。 （5）電極材料與液體匹配不妥:電極材料與液體是否會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(生成鈍化膜或氧化膜)或電化學(xué)和極化現(xiàn)象.,4.故障檢查和分析,三、零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查和采取措

9、施 零點(diǎn)不穩(wěn)定大體上可歸納為5方面故障原因： （1）管道未充滿液體或液體中含有氣泡：安裝方式和工藝條件等方面考慮 （2）主觀上認(rèn)為管道里液體無(wú)流動(dòng)而實(shí)際上存在微小流動(dòng)；其實(shí)不是電磁流量計(jì)故障，而是如實(shí)反映流動(dòng)狀況的誤解 （3）傳感器接地不完善受雜散電流等外界干擾：是否有變壓器等強(qiáng)磁場(chǎng)干擾?信號(hào)電纜屏蔽情況是否完好? （4）液體方面（如液體電導(dǎo)率均勻性，電極污染等問(wèn)題）的原因：流量計(jì)位置應(yīng)遠(yuǎn)離注入藥液點(diǎn)或管道化學(xué)反應(yīng)段下游，流量傳感器最好裝在這些場(chǎng)所的上游。 （5）信號(hào)回路絕緣下降。信號(hào)電纜及其接線端子絕緣下降或破壞：檢查傳感器電極接觸電阻和電極絕緣電阻 電極接觸電阻的檢測(cè)方法：充滿液體測(cè)量電

10、極表面勺液體接觸電阻 流量傳感器卸下信號(hào)電纜接線，用萬(wàn)用表分別測(cè)量每電極與接地點(diǎn)間的電阻，兩電極對(duì)地電姐值之左應(yīng)在1020。,4.故障檢查和分析,四、流量測(cè)量值與實(shí)際值不符的檢查和采取措施 引起測(cè)量流量與實(shí)際測(cè)量不符的故障原因，大體上可歸納成以下5個(gè)方面：（1）轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不正確:檢查零點(diǎn),滿度值等的設(shè)定是否正確?（2）傳感器安裝位置不妥，未滿管或液體中含有氣泡：安裝方式和工藝條件等方面考慮（3）未處理好信號(hào)電纜或使用過(guò)程中電纜絕緣下降：檢查信號(hào)電纜屏蔽情況是否完好?端子接觸情況？電纜絕緣情況等（4）傳感器上游流動(dòng)狀況不符合要求:檢查上游的控制閥等（5）傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降：檢查傳

11、感器電極接觸電阻和電極絕緣電阻,4.故障檢查和分析,五、輸出信號(hào)超滿度值檢查和采取措施 輸出信號(hào)超滿度值的故障原因來(lái)自3個(gè)方面： （1）傳感器方面--電極間無(wú)液體連通，或者從液體引入電干擾等 （2）連接電纜方面--電纜斷開(kāi)，接線錯(cuò)誤 （3）轉(zhuǎn)換器方面--與傳感器配套錯(cuò)誤，設(shè)定錯(cuò)誤：分離型電磁流量計(jì)在出廠時(shí)，一般轉(zhuǎn)換器和傳感器已按合同規(guī)定口徑及流量及設(shè)定參數(shù)實(shí)流校準(zhǔn)，傳感器和轉(zhuǎn)換器必須一一對(duì)應(yīng)。因此，先檢查配套是否正確，再檢查轉(zhuǎn)換器儀表常數(shù)和各參數(shù)是否符合。,4.故障檢查和分析,5.操作及常用參數(shù)的設(shè)定,,,,,,,SET按鍵,SHIFT按鍵,按鍵,一，基本操作 AXFA11和AXFA14的操作

12、面板一樣,如右圖所示,由三個(gè)紅外感應(yīng)鍵組成： SET:下翻,選擇和確定, SHIFT:光標(biāo)右移(對(duì)于數(shù)值型參數(shù)), :光標(biāo)下移(對(duì)于選擇型參數(shù))或增加數(shù)值(對(duì)于數(shù)值型), SHIFT+SET:上翻(按住SHIFT的同時(shí)按SET), SHIFT+ :光標(biāo)上移(對(duì)于選擇型參數(shù)) 從顯示模式進(jìn)入到設(shè)置模式：按SET鍵兩秒鐘，如果進(jìn)入設(shè)置模式分鐘內(nèi)無(wú)任何操作，系統(tǒng)將自動(dòng)返回顯示模式,二，參數(shù)類型及常用參數(shù) （1）參數(shù)類型：選擇型（單位）數(shù)值型（量程）字符數(shù)字組合型（標(biāo)志號(hào)，設(shè)備編號(hào)） （2）C10:設(shè)備編號(hào), C11:FLOW Damping(流量阻尼時(shí)間,一般不改) C21:LOW MF,C22:High MF(頻率系數(shù)設(shè)置,根據(jù)流量管設(shè)置) C31,C32:管徑設(shè)置,C31：?jiǎn)挝?，C32：大小 C40,C41,C42:量程設(shè)置,C40：?jiǎn)挝唬珻41 ：時(shí)間，C42：流量范圍 G21:報(bào)警輸出設(shè)置,4-20mA J21:Rate Limit(0-10S)調(diào)節(jié)流量波動(dòng)不定 J22:Dead Time(0-15S),調(diào)節(jié)流量波動(dòng)不定,5.操作及常用參數(shù)的設(shè)定,,謝 謝 聆 聽(tīng)！,