一體式電磁流量計的安裝與維護 發(fā)布時間:2018-08-08
電磁流量計能檢測具有一定電導率的酸、堿鹽溶液,腐蝕性液體以及含有固體顆粒(泥漿、礦漿等)的液體流量,但不能檢測氣體、蒸汽和非導電液體的流量。一體式電磁流量計用于復雜的工業(yè)管道系統(tǒng)進行流體檢測,為工業(yè)自動化系統(tǒng)提供變量數(shù)據(jù)。在工控環(huán)境下,流量計分布分散,而且由于工作環(huán)境相對復雜,流量計的安裝有嚴格的安裝方法。以電磁流量計為例,介紹電磁流量計的工作原理、安裝方式及維護措施。 1.一體式電磁流量計的工作原理 一體式電磁流量計主要由測量導管、磁路系統(tǒng)、電極以及轉(zhuǎn)換器構成(如圖1)。 測量管一般用高電阻率的非導磁材料制成,同時管壁應盡量薄,以防止流量信號被金屬管壁所短路,所以在測量管壁內(nèi)有一層完整墊襯里。磁路系統(tǒng)的作用主要是產(chǎn)生一個工作磁場,電磁流量計采用勵磁線圈產(chǎn)生交變磁場。測量電極安裝在與磁場垂直的測量管兩側(cè)管壁上,它的作用是把被測介質(zhì)切割磁力線所產(chǎn)生的流量信號引出,電極材料按被測介質(zhì)腐蝕性而決定,但是必須是導磁性導電材料。轉(zhuǎn)化器的功能主要是將流量計送出的微弱信號進行放大,并轉(zhuǎn)換成與平均流速成正比的標準信號(4~20mA的信號或者脈沖信號)進行輸出。 如圖2,一體式電磁流量計根據(jù)法拉第電磁感應定律工作。當導電體在磁場中垂直磁力線方向流動,在流通管道兩側(cè)的電極上將產(chǎn)生感應電勢,感應電勢的大小與流體的流速有關,通過測量此電動勢可以計算出流體流量,當儀表的結構參數(shù)K確定后,可以由公式表示:E=KBVd 其中:K—儀表結構參數(shù),B—磁感應強度,V—被測液體的流速,d—管路通徑。 從計算公式可知,K系數(shù)與d系數(shù)是恒定不變的,則感應電動勢僅與磁感應強度和被測液體流速有關,與被測液體的溫度、壓力、密度以及黏度等無關。 2一體式電磁流量計的安裝 安裝需要注意以下要求: (1)保證設備安裝的地點沒有劇烈的溫差,保證有良好的通風環(huán)境,避免與強烈的腐蝕氣體接觸。 (2)不可以安裝在容易引起電磁干擾的環(huán)境下,否則會引起測量精度誤差。 (3)安裝時被測液體的流向一定要與流量計箭頭標記一致,如果發(fā)現(xiàn)流量與標記不一致,主要是180度方向相反,此時則需要修改流量計參數(shù)設置反向流量來調(diào)整安裝方向錯誤引起的問題。 (4)安裝在管路上時需要嚴格按照有關要求(如圖3、圖4)進行。 圖3中D表示管路的公稱直徑,流量計在安裝的時候,可以水平、垂直,或者與水平線成任何角度(如圖4),但是安裝的時候必須保證被測液體在流經(jīng)管路時能夠滿管浸沒流量計的兩個電極,以及留有滿足維修的空間。 從圖4的兩幅圖中可以明顯地看到,正確的安裝方法必須是在流經(jīng)管路時液體滿管,這樣才可以保證2個電極浸沒在液體中,得到準確的測量值。 流量計的安裝需要良好的干擾抑制系統(tǒng),包括屏蔽技術與接地技術。流量計的感應信號電壓很低,工業(yè)現(xiàn)場和環(huán)境中干擾源是多種多樣的,不論是外部的干擾,還是來自內(nèi)在的干擾,都會引起流量計信號干擾,因此流量計的基準電位必須與被測液體相同。流量計采用雙頻勵磁分別采集高頻信號與低頻信號(前者不受泥漿噪聲干擾,后者有優(yōu)越的零點穩(wěn)定性),并且通過不同的數(shù)字濾波器選擇每種分量所需的部分,進行計算,得到穩(wěn)定輸出的信號。 3.一體式電磁流量計的維護 關于一體式電磁流量計的維護,主要是日常維護與定期檢查。流量計出現(xiàn)零流量顯示:一般流量計自身問題比較少,主要是在流量計管道上的閥門沒有開啟,或者是止回閥故障導致管路不通引起的問題,如果排除閥門因素引起的零流量,現(xiàn)場LED面板無顯示,可以檢查流量計的220V電源供電是否正常,以及流量計內(nèi)放大器電路板保險絲是否燒壞。電源與保險絲正常的情況下,可以用BT200流量計手操器(如圖5)或者LED液晶面板操作。 用一體式電磁流量計的自診斷功能(selfcheck)檢查流量計是否完好,如果顯示GOOD表示流量計工作正常。如果自診斷出現(xiàn)ERROL則需要更換放大器電路板解決,也可以用TEST項測試放大器電路板是否工作正常。如果在現(xiàn)場LED面板有顯示或者BT200手操器能夠讀到實時流量數(shù)據(jù),但是DCS卻不能顯示數(shù)據(jù)的,這時需要檢查流量計的輸出信號(脈沖或者電流),以輸出電流信號為例,如果輸出端的信號可以用萬用表檢測,那么檢測進入DCS模塊的接線,如果有信號輸入模塊的,檢查上位機上有沒有對一體式電磁流量計進行量程設定。如果流量計的輸出板上檢測不到電流信號,那么需要更換輸出板。如果流量計流量波動,首先要檢查是否接地良好,液體是否真正充滿管道,帶自動控制閥的同時還要檢查閥門是否工作正常。
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