談電磁流量計(jì)的安裝，使用及常見(jiàn)故障

【資料簡(jiǎn)介】

江蘇金鼎自動(dòng)化儀表有限公司 ：姚佳明  

枝江泵站位于惠州市惠城區(qū)馬安鎮(zhèn)西枝江左岸老二山，是深圳東江水源工程的兩個(gè)取水口之一，該泵站將西枝江水通過(guò)引水管涵、前池、水泵加壓后通過(guò)量水問(wèn)測(cè)量直接匯人已建成的東江水源工程輸水管道，泵站建成一用一備兩臺(tái)機(jī)組，單機(jī)額定流量為3.75m³/s，量水間采用電磁流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，以計(jì)算機(jī)組瞬間每秒抽水流量及總累計(jì)抽水量。電磁流量計(jì)（簡(jiǎn)稱EMF）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。2O世紀(jì)5O年代初EMF實(shí)現(xiàn)r工業(yè)化應(yīng)用，近年來(lái)在世界范圍內(nèi)廣泛使用，電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表的一種，在其安裝與使用方面有一些技巧和注意事項(xiàng)，在這里結(jié)合我一些切身經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勲姶帕髁坑?jì)的安裝、使用及常見(jiàn)故障，希望對(duì)同行在安裝與使用方面有所幫助。

    1 安裝與使用注意事項(xiàng)

    1.1 使用時(shí)應(yīng)注意的一般事項(xiàng)

    液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開(kāi)容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)設(shè)于傳感器下游。使用時(shí)傳感器測(cè)量管必須充滿液體（非滿管型例外）。液體有混合時(shí)，其分布應(yīng)大體均勻。液體應(yīng)與地同電位。必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時(shí)，輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等原因，造成液體與地間有電位差。

    1.2 流量傳感器安裝

    1.2.1 安裝場(chǎng)所

    通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等極為IP65（GB4208規(guī)定的防塵防噴水級(jí)），對(duì)安裝場(chǎng)所有以下要求。

    （1）測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所；測(cè)量雙組分液體時(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)，要裝在反應(yīng)充分完成段；

    （2）盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓；

    （3）選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表；

    （4）避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾；

    （5）易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所；

    （6）盡可能避開(kāi)周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

    （7）環(huán)境溫度在-25/0～50/600℃范圍內(nèi)，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄；

    （8）環(huán)境相對(duì)濕度在10%～9O%范圍內(nèi)；

    （9）盡可能避免受陽(yáng)光直照；

    （1O）避免雨水浸淋，不會(huì)被水浸沒(méi)。

    1.2.2 直管段長(zhǎng)度要求

    為獲得正常測(cè)量度，電磁流量傳感器I游也要有一定長(zhǎng)度直管段，但其長(zhǎng)度與大部分其他流量?jī)x表相比要求較低。9O。彎管、T形管、同心異徑管、全開(kāi)閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長(zhǎng)度的直管段，不同開(kāi)度的閥則需1OD；下游直管段為2～3D或無(wú)要求。但要防止蝶閥閥片伸人到傳感器測(cè)量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長(zhǎng)度亦不一致，匯集如表1所示，要求比通常要求高，這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前0.5級(jí)精度儀表的要求。

  

    1.2.3 安裝位置和流動(dòng)方向

    傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固、液兩相流體垂直安裝，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嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(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)樘幱诘撞康碾姌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)。圖1所示管系中，c、d為適宜位置；a、b、e為不宜位置，b處可能液體不充滿a、e處易積聚氣體，且e處傳感器后管段短也有可能不充滿，排放口如ƒ形狀所示。對(duì)于固、液兩相流C處亦是不宜位置。

    1.2.4 接地

    傳感器必須單獨(dú)接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)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）繞過(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。

 

    1.3 轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜

    一體型EMF無(wú)單獨(dú)安裝轉(zhuǎn)換器；分離型轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室，場(chǎng)所選擇余地較大，環(huán)境條件比傳感器好些，轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率和信號(hào)電纜型號(hào)，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。要用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號(hào)）的信號(hào)電纜。電導(dǎo)率較低液體和傳輸距離較長(zhǎng)時(shí)，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使用說(shuō)明書”對(duì)不同電導(dǎo)率液體給出相應(yīng)傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液通常可傳送距離100m。

    為了避免干擾信號(hào)，信號(hào)電纜必須單獨(dú)穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號(hào)電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi)。

    3 故障

    運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障，常見(jiàn)的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。

    （1）傳感器內(nèi)壁附著層。由于電磁流量計(jì)常用來(lái)測(cè)量臟污流體，運(yùn)行·段時(shí)間后，常會(huì)在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層，則電極回路將出現(xiàn)斷路，儀表不能正常工作；若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率，則電極回路將出現(xiàn)短路，儀表也不能正常工作。所以，應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管的附著結(jié)垢層。

    （2）雷電打擊。雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流，使儀表?yè)p壞。它主要通過(guò)電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等途釋引入，尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。

    （3）環(huán)境條件變化。在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好（例如沒(méi)有干擾源），流量計(jì)工作正常，此時(shí)往往容易疏忽安裝條件（例如接地并不怎么良好）。在這種情況下，一旦環(huán)境條件變化，運(yùn)行期問(wèn)出現(xiàn)新的干擾源（如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊，附近安裝上大型變壓器等），就會(huì)干擾儀表的正常工作，流量計(jì)的輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

    4 結(jié)語(yǔ)

    西枝江泵站流量計(jì)正確的安裝與使用，至今運(yùn)行良好，計(jì)量準(zhǔn)確。隨著企業(yè)全面走向市場(chǎng)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理將進(jìn)一步深化，流量計(jì)量越顯重要，電磁流量計(jì)作為工業(yè)流量測(cè)量?jī)x表的一種，要發(fā)揮其作用，在選用好的基礎(chǔ)上如何正確安裝與使用就成了一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題。因此，自動(dòng)化儀表專業(yè)人員在具備一定的專業(yè)知識(shí)的前提下，有必要在其如何正確安裝與使用方面掌握一定的技巧和方法，同時(shí)了解電磁流量計(jì)使用過(guò)程中的常故障，唯有如此，才能滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求，使流量計(jì)量發(fā)揮重要作用。