電磁流量計(jì)的工作原理及故障分析

電磁流量計(jì)的工作原理及故障分析一、電磁流量計(jì)的工作原理電磁流量計(jì)是基于法拉第電磁感應(yīng)定律而工作的流量測(cè)量?jī)x表。它能測(cè)量具有一定電導(dǎo)率的液體或液、固混合物的體積流量，常用于檢測(cè)酸、堿、鹽含固體顆粒（或纖維）液體的流量，這是它優(yōu)越于其他流量計(jì)的特點(diǎn)。電磁流量計(jì)由變送器和轉(zhuǎn)換器組成，電磁流量變送器由磁路系統(tǒng)、測(cè)量導(dǎo)管、電極、外殼和干擾信號(hào)調(diào)整裝置等部分組成，它將流量的變化轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電勢(shì)的變化。轉(zhuǎn)換器由電子元器件組成，它將微弱的感應(yīng)電勢(shì)放大，并轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，以便進(jìn)行遠(yuǎn)傳指示、記錄、積算和調(diào)節(jié)。v二流速A=管道橫截面Q體積流量=v*A感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)U=B*L*V（L=電極距離，B=磁場(chǎng)強(qiáng)度）二、電磁流量計(jì)的特點(diǎn).被測(cè)介質(zhì)的管內(nèi)無(wú)可動(dòng)部件，無(wú)突出管內(nèi)的部件，所以壓損很小。當(dāng)流量計(jì)采取防腐蝕襯里的情況下，可檢測(cè)具有腐蝕性介質(zhì)的液體的流量，并能檢測(cè)含有顆粒、懸浮物的液體的流量，如紙漿、泥漿的流量。.檢測(cè)時(shí)與介質(zhì)的溫度、壓力、粘度無(wú)關(guān)。輸出電流I與流量F成線性關(guān)系。儀表刻度值可適應(yīng)1?10m/s的流速變化，所以使用的流速范圍較廣。.可檢測(cè)脈動(dòng)流量，這是優(yōu)于其他流量計(jì)的地方，檢測(cè)時(shí)反應(yīng)較快。.儀表的口徑范圍大，能從直徑1mm?3m。此外測(cè)量范圍大，其量程比高達(dá)1：100,表的精度能達(dá)0.5級(jí)或更高。.被測(cè)介質(zhì)須是導(dǎo)電的液體，不能檢測(cè)氣體、蒸汽。此外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。.有的流量計(jì)還具有雙向流量測(cè)量功能，能顯示正、反向流量，并具備雙向電流、頻率輸出，分別記錄、保存。三、電磁流量計(jì)與轉(zhuǎn)換器的安裝環(huán)境（1）傳感器應(yīng)安裝在干燥通風(fēng)的地方，避免潮濕、容易積水受淹的場(chǎng)所，還應(yīng)盡量避免陽(yáng)光直射和雨水直接淋澆。（2）應(yīng)盡可能避免安裝在周?chē)h(huán)境溫度過(guò)高的地方。一體型結(jié)構(gòu)的電磁流量計(jì)還受制于電子元器件環(huán)境溫度，要低些。（3）安裝傳感器的管道上應(yīng)無(wú)較強(qiáng)的漏電流，應(yīng)盡可能地遠(yuǎn)離有強(qiáng)電磁場(chǎng)的設(shè)備，如大機(jī)電、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾。（4）安裝傳感器的管道或地面不應(yīng)有強(qiáng)烈的震動(dòng)，特別是一體型儀表。（5）安裝傳感器的地點(diǎn)要考慮工作人員現(xiàn)場(chǎng)維修的空間。（6）轉(zhuǎn)換器周?chē)h(huán)境溫度在-10?45℃間（經(jīng)濟(jì)型電磁流量計(jì)）（7）轉(zhuǎn)換器空氣的相對(duì)濕度485%（8）轉(zhuǎn)換器安裝地點(diǎn)無(wú)強(qiáng)烈震動(dòng)(9)轉(zhuǎn)換器周?chē)諝獠缓懈g性氣體(10)轉(zhuǎn)換器應(yīng)盡量安裝在室內(nèi)。安裝在室外時(shí)，還應(yīng)采取防日曬雨淋的措施。四、電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障.流量計(jì)開(kāi)始投運(yùn)或正常投運(yùn)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)儀表工作不正常，應(yīng)首先檢查流量計(jì)外部情況，如電源是否良好、管道是否泄露或處于非滿(mǎn)管狀態(tài)、管道內(nèi)是否有氣泡、信號(hào)電纜是否損壞、轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)(即后位儀表輸入回路)是否開(kāi)路。切記盲目拆修流量計(jì)。.安裝方面：通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見(jiàn)的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系最高點(diǎn)；或安裝在自上而下的垂直管上，可能出現(xiàn)排空；或傳感器后無(wú)背壓，流體直接排入大氣而形成測(cè)量管內(nèi)非滿(mǎn)管。.傳感器檢查：(1)在管道充滿(mǎn)介質(zhì)的情況下，用萬(wàn)用表測(cè)量接線端子A、B與C之間的電阻值，A-C、B-C之間的阻值應(yīng)大至相等。若差異在1倍以上，可能是電極出現(xiàn)滲漏、測(cè)量管外壁或接線盒內(nèi)有冷凝水吸附。（2）在襯里干燥情況下，用MQ表測(cè)A-C、B-C之間的絕緣電阻（應(yīng)大于200MQ）。再用萬(wàn)用表測(cè)量端子A、B與測(cè)量管內(nèi)二只電極的電阻（應(yīng)呈短路連通狀態(tài)）。若絕緣電阻很小，說(shuō)明電極滲漏，應(yīng)將整套流量計(jì)返廠維修。若絕緣有所下降但仍有50MQ以上且步驟（1）的檢查結(jié)果正常，則可能是測(cè)量管外壁受潮，可用熱風(fēng)機(jī)對(duì)外殼內(nèi)部進(jìn)行烘干。（3）檢查X、Y與C之間的絕緣電阻，應(yīng)在200MQ以上，若有所下降，用熱風(fēng)對(duì)外殼內(nèi)部進(jìn)行烘干處理。實(shí)際運(yùn)行時(shí)，線圈絕緣性下降將導(dǎo)致測(cè)量誤差增大、儀表輸出信號(hào)不穩(wěn)定。.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)行一段時(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)量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。.測(cè)量流體：被測(cè)液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工作，但隨著氣泡的增大，儀表輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，若氣泡大到足以遮蓋整個(gè)電極表面時(shí)，隨著氣泡流過(guò)電極會(huì)使電極回路瞬間斷路而使輸出信號(hào)出現(xiàn)更大的波動(dòng)。低頻方波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過(guò)多漿液時(shí)，也將產(chǎn)生漿液噪聲，使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。測(cè)量混合介質(zhì)時(shí)，如果在混合未均勻前就進(jìn)入流量傳感進(jìn)行測(cè)量，也將使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng)，也將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量。.環(huán)境方面：通常主要是管道雜散電流干擾，空間強(qiáng)電磁波干擾，大型電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿(mǎn)意結(jié)果，但如遇到強(qiáng)大的雜散電流（如電解車(chē)間管道，有時(shí)在兩電極上感應(yīng)的交流電勢(shì)峰值Vpp可高達(dá)1V），尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。.接地要求：（1）從電磁流量計(jì)的工作原理和流量感應(yīng)信號(hào)電流的回路來(lái)分析，傳感器和轉(zhuǎn)換器的接地端必須與被測(cè)介質(zhì)同電位。（2）接地。以大地為零電位，減少外界干擾。一般情況下，工藝管道都是金屬管，本身都是接地的，這點(diǎn)要求很容易滿(mǎn)足。但是在外界電磁場(chǎng)干擾較大的情況下，電磁流量計(jì)應(yīng)另行設(shè)置接地裝置，接地線采用截面大于5mm2的多股銅線，傳感器的接地線絕不能接在電機(jī)或其它設(shè)備的公共地線上，以避免漏電流的影響。接地電阻應(yīng)小于10Q。五、電磁流量計(jì)的正確接線(1)勵(lì)磁電纜可選用YZ中型橡套電纜，其長(zhǎng)度與信號(hào)電纜一樣。(2)信號(hào)電纜和其他動(dòng)力電源電纜必須嚴(yán)格分開(kāi)，不能敷設(shè)在同一根管子內(nèi)，不能平行敷設(shè)，不能絞合在一起，應(yīng)分別單獨(dú)穿在鋼管內(nèi)。(3)信號(hào)電纜和勵(lì)磁電纜盡可能短