【摘要】講(jiang)述電磁流(liu)量計的工(gong)作原理,及(ji)應用中的(de)常見問題(ti)、故障類型(xing)和解決方(fang)法。
1、引言
由(you)于水資源(yuan)匮乏水價(jia)上漲,在水(shui)的計量上(shang)大量使用(yong)計量🐆精度(du)高的電磁(ci)流量計
檢(jian)測系統。随(sui)着使用量(liang)增加,電磁(ci)流量計的(de)故障率、損(sun)壞✌️率✔️增大(da),如何準确(que)快速的排(pai)除流量計(ji)出現的問(wen)題,是提高(gao)計量水🛀平(ping)的🧑🏾🤝🧑🏼關鍵因(yin)素,通過對(dui)各類問🏃🏻題(ti)的分👅析總(zong)結,使電磁(ci)流量計的(de)故障率、壞(huai)率降低了(le)60%,提高計🈲量(liang)水平。
2、電磁(ci)流量計的(de)工作原理(li)
電磁流量(liang)計是利用(yong)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律制成的(de)一種測量(liang)導電液體(ti)體積流量(liang)的儀表。它(ta)的原理是(shi)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律,即🔞導體(ti)在磁場中(zhong)做切割磁(ci)㊙️力線運動(dong)時,在其兩(liang)端産生感(gan)應電動勢(shi),導電性液(ye)❤️體在垂直(zhi)🔴于磁場的(de)非磁性測(ce)量管内流(liu)動時,切割(ge)磁力線産(chan)生與流量(liang)成比例的(de)感應電勢(shi),電動勢的(de)💰方向按“右(you)手規則”判(pan)斷,通過測(ce)量電動勢(shi)的大小可(ke)以計算出(chu)流體的流(liu)量。
Q=E/KE=KBDV
式中Q――流(liu)量;E――感應電(dian)動勢（單位(wei)V）;k――系數;
B――磁感(gan)應強度（單(dan)位T）;D――測量管(guan)内徑（單位(wei)m）;
V――平均流速(su),（單位m/s）;
3、電磁(ci)流量計使(shi)用中常見(jian)故障産生(sheng)的原因及(ji)解決辦法(fa)
電磁流量(liang)計運行時(shi)常見故障(zhang):（1）電磁流量(liang)計不計量(liang)。（2） 計量數據(ju)誤差大。
3.1電(dian)磁流量計(ji)不能計量(liang)故障。
3.1.1電磁(ci)流量計被(bei)損壞造成(cheng)的不計量(liang)故障。
（1）雷擊(ji):雷擊是損(sun)壞電磁流(liu)量計的主(zhu)要原因。在(zai)打雷時,儀(yi)表線路中(zhong)會感應出(chu)瞬時高電(dian)壓、電流,當(dang)它們進入(ru)儀表💁時就(jiu)會損🎯壞儀(yi)表。通過對(dui)現場損壞(huai)的部件分(fen)析發現,感(gan)應電壓💃、電(dian)流進⁉️入儀(yi)表✨有4條途(tu)徑:（a）從電源(yuan)線進入儀(yi)表（b）從傳感(gan)器與轉換(huan)器間的流(liu)量信号線(xian)進入儀表(biao)（c）從勵磁線(xian)🚶♀️進入儀表(biao)（d）從輸出4-20mA的(de)信号線進(jin)入儀表。因(yin)此電磁流(liu)量計在設(she)計上改進(jin)防雷🏃🏻♂️擊設(she)計,在使用(yong)中加強防(fang)雷擊措施(shi),可減少此(ci)類故障的(de)發生。
（2）電源(yuan)電壓波動(dong)過大、儀表(biao)進水、部件(jian)老化等情(qing)況均會😍引(yin)起電磁流(liu)量計的損(sun)壞。提高電(dian)磁流量計(ji)的電源的(de)穩定♊性,或(huo)給它提供(gong)一台精度(du)高的穩壓(ya)電源,可以(yi)減㊙️少流量(liang)計的損壞(huai)。在儀表的(de)工作現場(chang)作好儀表(biao)的防水防(fang)潮工作,可(ke)減少此類(lei)問題的發(fa)生。
3.1.2測量線(xian)路斷路造(zao)成的不計(ji)量的故障(zhang)。
架設的測(ce)量線路被(bei)挂斷或挖(wa)斷,使流量(liang)計不能計(ji)量,修複線(xian)路🙇♀️即可排(pai)除故障。
3.2計(ji)量數據誤(wu)差大問題(ti)。
原因有:（1）儀(yi)表的安裝(zhuang)位置設計(ji)的不合理(li)造成的。（2）使(shi)🤞用過程❓中(zhong)使用方法(fa)不正确造(zao)成的計量(liang)誤差問題(ti)。
3.2.1儀表的安(an)裝位置設(she)計不合理(li)産生的問(wen)題。
（1）傳感器(qi)安裝時選(xuan)擇的測量(liang)位置不當(dang),測量條件(jian)不合适,造(zao)成的計量(liang)誤差。傳感(gan)器上遊流(liu)體的流動(dong)狀況不穩(wen)定✊,偏離規(gui)定要求造(zao)成的。例沒(mei)有足夠長(zhang)度的直管(guan)段,在接近(jin)傳感器的(de)上遊設置(zhi)調節閥或(huo)未全部打(da)開的閘閥(fa)等等,可以(yi)改🏒動傳感(gan)器的安裝(zhuang)位❤️置予以(yi)解決。
（2）被測(ce)管道的液(ye)體未滿管(guan),或液體中(zhong)含有氣泡(pao)造成的測(ce)量誤㊙️差。此(ci)類故障主(zhu)要是管網(wang)工程設計(ji)不良或相(xiang)關設㊙️備不(bu)完善造成(cheng)的,進行管(guan)網改造可(ke)解決問題(ti)。
3.2.2使用過程(cheng)中産生的(de)問題。
（1）使用(yong)中電磁流(liu)量計的轉(zhuan)換器參數(shu)設置不準(zhun)确、造成計(ji)量誤差。在(zai)使用中就(jiu)曾經發現(xian)傳感器系(xi)數被誤改(gai),從而導緻(zhi)計量失真(zhen)的情況。通(tong)過複核轉(zhuan)換器參數(shu)值,檢查零(ling)點、滿度值(zhi),可解決這(zhe)一問題。
（2）信(xin)号電纜不(bu)匹配或使(shi)用過程中(zhong)電纜絕緣(yuan)不好造成(cheng)的計量誤(wu)差;不同儀(yi)表廠的儀(yi)表對電纜(lan)的要求是(shi)不一樣的(de),當出現計(ji)量⛹🏻♀️誤差較(jiao)大的情況(kuang)時,通過檢(jian)查,連接電(dian)纜☎️是否匹(pi)🛀🏻配?連接❌是(shi)否正确?絕(jue)緣是否下(xia)降?可以發(fa)現信号電(dian)纜系統存(cun)在的問題(ti),消除計量(liang)誤差。
檢查(cha)時重點檢(jian)查一下幾(ji)點:（a）信号電(dian)纜斷開點(dian)。因爲斷接(jie)處易吸入(ru)潮氣,絕緣(yuan)下降産生(sheng)計量誤差(cha);（b）信号線末(mo)端未處理(li)好,使内、外(wai)屏蔽層和(he)信号線之(zhi)間有短接(jie),或與外殼(ke)短接産生(sheng)計量誤差(cha);（c）電纜型号(hao)不匹配産(chan)生計量誤(wu)差;（d）電纜長(zhang)度超過規(gui)定上✌️限,又(you)沒采🚩取有(you)效措施,産(chan)生的計量(liang)誤差。當按(an)要🏃求更換(huan)電纜後即(ji)可解決上(shang)述問題。
（3）傳(chuan)感器極間(jian)電阻變化(hua)、電極絕緣(yuan)下降産生(sheng)的計量誤(wu)差;由于電(dian)磁流量計(ji)測量的多(duo)是工業廢(fei)水,所以含(han)有大量的(de)懸浮固體(ti)或💛污物,就(jiu)會經常出(chu)現傳感器(qi)内壁有附(fu)着層的問(wen)題。當附着(zhe)層的電導(dao)率與被測(ce)液體電導(dao)率相近時(shi),就會造成(cheng)測量誤👣差(cha)大。若是高(gao)電導率附(fu)着層,電極(ji)間🌐電動勢(shi)将被短路(lu),儀表不計(ji)量;若是絕(jue)緣性附着(zhe)層,電極🈲表(biao)面被絕緣(yuan)使測量電(dian)路斷開,造(zao)成檢測數(shu)據偏小。通(tong)過✊檢測電(dian)極與液體(ti)間接觸電(dian)阻、電極絕(jue)緣,可防止(zhi)此類問題(ti)的發生。
電(dian)極與液體(ti)接觸電阻(zu)值的大小(xiao),主要取決(jue)于接觸面(mian)積和液體(ti)的電導率(lü)。一般結構(gou)的電極與(yu)蒸餾水接(jie)觸時,電導(dao)率爲5×10-6S/cm,測得(de)的👣接觸電(dian)阻值爲幾(ji)百千歐,生(sheng)活用水和(he)工業用水(shui)的電導率(lü)爲150×10-6S/cm,測得接(jie)觸電阻值(zhi)約爲15kΩ,鹽水(shui)的電導率(lü)爲1×10-2S/cm,測得的(de)接觸電阻(zu)值約爲200Ω。測(ce)量電極接(jie)觸電阻時(shi),應在充滿(man)液體時測(ce),雖然隻能(neng)确定大概(gai)的值,卻是(shi)判斷儀🥰表(biao)狀況好壞(huai)的簡捷的(de)方法。另外(wai)應在安裝(zhuang)調♌試時,測(ce)量每一台(tai)傳感器的(de)電極接觸(chu)電阻,并記(ji)錄在案,作(zuo)爲以後🈚維(wei)護時的參(can)考值。當測(ce)量電極的(de)接觸電阻(zu)比參考值(zhi)偏大時🛀,說(shuo)明電極表(biao)面被♌絕緣(yuan)層覆蓋或(huo)部分覆🐕蓋(gai);當測量值(zhi)比參考值(zhi)減少時,說(shuo)明❄️電極和(he)襯裏表面(mian)附着導電(dian)沉積層（電(dian)極絕緣電(dian)阻大于100兆(zhao)歐姆）;檢測(ce)後對有☀️問(wen)題的傳感(gan)器拆下檢(jian)查,若确實(shi)📱是絕緣被(bei)破壞,則調(diao)換傳感器(qi)即可（注意(yi)在測量電(dian)極的電阻(zu)值時,必🙇♀️須(xu)用同一型(xing)号萬用表(biao)的同一測(ce)量檔進行(hang)測量）。
（4）儀表(biao)周圍電磁(ci)場的幹擾(rao)造成的計(ji)量誤差。電(dian)磁流量計(ji)是靠電磁(ci)能量轉換(huan)工作的儀(yi)表。當管道(dao)上有雜散(san)電流的幹(gan)💚擾、周✂️圍空(kong)間電磁波(bo)幹擾、大電(dian)機磁場幹(gan)擾時,就會(hui)産生大的(de)測量誤差(cha)。對較弱的(de)管道雜散(san)電流的幹(gan)擾,采取良(liang)好的單獨(du)接地保護(hu)措施🌈,可消(xiao)除。但如遇(yu)管道有強(qiang)💋雜散電流(liu),必須采取(qu)流量傳感(gan)器與管道(dao)絕緣的措(cuo)施才📞能克(ke)服。空間電(dian)磁波幹擾(rao)信号和大(da)電機磁場(chang)幹擾信号(hao),一般是信(xin)号電纜采(cai)用單層屏(ping)蔽或❓多層(ceng)屏蔽來消(xiao)除🧑🏾🤝🧑🏼幹🈲擾。
4、小(xiao)結
近年來(lai),電磁流量(liang)計的使用(yong)越來越廣(guang)泛。而水計(ji)量❤️基🔴本都(dou)用電磁流(liu)量計。爲了(le)準确計量(liang),就需要儀(yi)表維護🐅人(ren)員對電磁(ci)流🔱量計🏃♀️的(de)故障判斷(duan)快速、準确(que)。采用這一(yi)套故障分(fen)析方法後(hou),可以快速(su)解決多種(zhong)故✉️障,提高(gao)了🔆工作效(xiao)率,保證了(le)計量數據(ju)的準确性(xing)。
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