電磁流量計(jì)的應(yīng)用及故障檢查

流量與溫度、壓力、物位等的測(cè)量同為熱工量測(cè)量，是生產(chǎn)控制過(guò)程中的重要測(cè)定參數(shù)之一。流量測(cè)量與人們的日常生活有著密不可分的關(guān)系。因此，作為流量測(cè)量的流量計(jì)，應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，但是只有結(jié)合具體測(cè)量的流體對(duì)象和測(cè)量目的，針對(duì)性地選擇適當(dāng)?shù)牧髁坑?jì)，才能合理、經(jīng)濟(jì)、可靠、準(zhǔn)確的進(jìn)行有效地流量測(cè)量。

在工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化過(guò)程中，流量是需經(jīng)常測(cè)量和控制的重要參數(shù)之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于流量檢測(cè)精度的要求越來(lái)越高，需要檢測(cè)的流體品種也越來(lái)越多，檢測(cè)的對(duì)象從單向流到雙向、多向流，工況條件有高溫、低溫、高壓、低壓等。因此，人們根據(jù)不同的測(cè)量對(duì)象的物理性能，運(yùn)用不同的物理原理和規(guī)律，設(shè)計(jì)制造了各種類型的流量?jī)x表，應(yīng)用在工藝流程中配比參數(shù)的控制及油、氣、水等介質(zhì)的計(jì)量，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)檢測(cè)和控制。流量?jī)x表也成為過(guò)程控制檢測(cè)儀表中的重要部分。

1.電磁流量計(jì)概述

電磁流量計(jì)是利用電磁感應(yīng)原理制成的流量測(cè)量?jī)x表，可用來(lái)測(cè)量導(dǎo)電液體體積流量（流速）。變送器幾乎沒(méi)有壓力損失，內(nèi)部無(wú)活動(dòng)部件，用涂層或襯里易解決腐蝕性介質(zhì)流量的測(cè)量。檢測(cè)過(guò)程中不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、壓力、密度、粘度及流動(dòng)狀態(tài)等變化的影響，沒(méi)有測(cè)量滯后現(xiàn)象。

1.1? 電磁流量計(jì)的測(cè)量原理

電磁流量計(jì)是電磁感應(yīng)定律的具體應(yīng)用，當(dāng)導(dǎo)電的被測(cè)介質(zhì)垂直于磁力線方向上流動(dòng)時(shí)，在與介質(zhì)和磁力線都垂直的方向上產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) EX。如圖 1 所示。

EX=BDu×10-8           (1)

及連接兩者的電纜，電磁流量計(jì)上位的工藝管道、下位顯示儀表和連接電纜。

2.3? 電磁流量計(jì)的故障檢查方法及檢查內(nèi)容

電磁流量計(jì)的故障檢查及內(nèi)容一般用到 5 中方法，如表 1 所示。

3.電磁流量計(jì)檢測(cè)

3.1? 電極與介質(zhì)接觸電阻的測(cè)量

測(cè)量電極與介質(zhì)接觸電阻值，可以不從管道卸下流量計(jì)傳感器而間接評(píng)估電極和襯里層表面大體狀況，有助于分析故障原因。

電極與介質(zhì)接觸電阻可用萬(wàn)用表在充滿介質(zhì)時(shí)分別測(cè)量每個(gè)電極端子與地間的電阻。分別測(cè)量?jī)呻姌O的接觸電阻值之差應(yīng)小于 10%~20%，否則說(shuō)明有故障。

若測(cè)出的電極接液電阻與原測(cè)量值比較不一致時(shí)，可能有以下三種不同趨向：

（1）兩電極接觸電阻不平衡值增加（即差值增加）；（2）電阻值增加；（3）電阻值減小。

這三種跡象可分別判斷為以下原因產(chǎn)生的 ：（1）電極部位有一只電極絕緣有較大下降 ；（2）電極表面被絕緣層覆蓋 ；（3）電極表面和襯里表面附著著導(dǎo)電沉積層。

3.2.電極的極化電壓測(cè)量

測(cè)量電極與介質(zhì)間的極化電壓將有助于判斷零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出波動(dòng)的故障是否由電極被污染或覆蓋所引起。

用數(shù)字式萬(wàn)用表 2V 直流檔，分別測(cè)量電極與地之間的極化電壓。如果兩次測(cè)量值幾乎相等，說(shuō)明電極未被污染或被覆蓋。極化電壓的大小決定于電極材料的“極化電位”和介質(zhì)的性質(zhì)，測(cè)量值可能在幾毫伏至幾百毫伏之間。因?yàn)閷?shí)際上運(yùn)行中的兩電極被污染情況不可能完全相同對(duì)稱，于是兩電極上的電壓形成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模信號(hào)，造成零點(diǎn)偏移。

3.3? 測(cè)定有無(wú)接地電位

電磁流量計(jì)在使用過(guò)程中，如傳感器附近電機(jī)狀態(tài)變化（如漏電），接地電位會(huì)產(chǎn)生變化而引起零點(diǎn)變動(dòng)。檢查是否有這方面影響，可將轉(zhuǎn)化器工作接地端子與保護(hù)接地端子短路，以零點(diǎn)（或示值）變動(dòng)判斷有無(wú)接地電位。若零點(diǎn)變動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，說(shuō)明具有接地電位，需做必要地措施，但是沒(méi)有零點(diǎn)變動(dòng)也會(huì)存在有接地電位的現(xiàn)象。

3.4? 管道雜散電流流向判斷

運(yùn)行中的電磁流量計(jì)有時(shí)會(huì)存在管道雜散干擾現(xiàn)象，為了設(shè)法減小或消除雜散電流干擾影響，必須查找干擾源的位置。如圖 3 所示，與管道電氣絕緣的流量傳感器上下游跨接導(dǎo)線和接地線的 A、B 兩點(diǎn)，分別接入電流表。假如在 A 點(diǎn)測(cè)得電流為 30mA AC，B 點(diǎn)電流為零，說(shuō)明干擾源頭在流量傳感器的上游。

4.結(jié)束語(yǔ)

電磁流量計(jì)作為生產(chǎn)過(guò)程中的重要測(cè)量工具，只有確保其測(cè)量的準(zhǔn)確性，才能給工作人員提供可靠地流量參數(shù)數(shù)據(jù)，以便于操作人員做出合理的判斷和調(diào)節(jié)，起到優(yōu)化控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的目的。