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成都污水流量计之电磁流量计在炼铁高炉生产的使用中常见故障判断

来源:未知 最后更新:2021-09-03 09:13:25
 我们知道,在高炉生产中,测量冷却水量的电磁流量计必须准确。 并且由于这些用于监测冷却水的电磁流量计分布在高炉现场高温高湿的恶劣环境中,测量精度受环境和被测介质的影响很大。关于电磁流量计在炼铁高炉生产的使用中常见故障判断也是很多小伙伴感兴趣的问题之一,关于这个问题,下面给大家浅析一下,供大家参考,希望对大家的工作和学习有所帮助。
 
1) 液体中含有气泡。液体中的气泡会导致测量不准确或测量值波动(输出波动)。故障原因:液体中的气体可以从外界吸入和溶解在液体(空气)中两种方式。如果液体中有大气泡,刷电极时可以覆盖整个电极,使流量信号输入电路瞬间开路,造成输出信号的波动。判断方法:最简单的判断方法是在测量值波动时切断磁场的励磁回路电流。如果此时仪器仍然显示并且不稳定,多半是气泡影响造成的。
 
如果用指针万用表测量电极电阻,可测得电极回路电阻高于正常值。解决方法:对于被测介质中含有空气,如果是由安装位置引起的判断,如电磁流量计安装在管道的高点,气泡造成气体滞留或外部空气吸入导致流量计测量波动,则应由安装位置代替,可安装在管道低处或使用U型管。但在很多口径较大或安装位置不易改变的应用中,可以在流量计的上游安装集气袋和排气阀。实验表明,DN2200口径电磁流量计因气泡的波动可达20%~50%。安装排气装置后,测量可恢复正常。
 
2) 非满管。液体未充满管道可分为两种情况:液位高于或低于测量电极的液位。当管内液位高于电极液位时,如果管道前后均为直管段,电磁流量计的测量也可以稳定,但流量计测量的液体体积包括管道未满的部分,因此存在较大的测量误差。当管内液位低于电极表面时,电极暴露在空气中,测量电路实际上处于打开状态。电磁流量计的测量值和输出处于随机状态,不断波动或满度。非满管情况发生在直接排放口,直接流或流量计后没有任何背压。
 
判断方法:可以采用上面提到的气泡判断方法。这时用指针万用表测量电极电阻,可以发现电极的回路电阻明显偏高。解决方法:安装流量计时,尽量安装在管道的最低端或有意安装在U型管内。此外,市场上还有电磁流量计可以在非满管的情况下进行测量。
 
3) 电极腐蚀。电极腐蚀引起的测量值波动。故障原因:由于流量计电极材料选择不当,电极被被测液体腐蚀,导致流量计输出波动。判断方法:电极材料耐腐蚀引起的失效只会在电极被腐蚀后才会出现,之前通常无法识别。解决这个问题的唯一办法是更换电极。通常,电极腐蚀故障的诊断和处理是后维护方法。
 
4) 电极结垢和电极短路。电极短路的判断比较简单。如果被测介质中含有金属物质,则电极短路更容易诊断,测量值明显偏小或趋于零。但这种现象在日常操作中很少见。电极结垢,由于电磁流量计常用于原水或水质较差的环境,电极结垢的概率较高。当电极缩放时,信号逐渐减小,直到信号电路因绝缘而开路,此时流量信号被隔离。问题原因:当被测水质杂质较高时,容易粘附和沉淀,管壁如果附着介质高于被测液体导电材料的电导率,则电位流信号不能工作,即电极短路电路,如果是导电层,电极积垢就是我们日常所说的,会使电极无法工作。

判断方法:如果内衬管壁附着的水垢层为氧化锈层或以金属为主的杂质,其电导率大于液体电导率,测得的流量值会低于实际流量值;如果是碳酸钙垢层,由于其电导率低于被测介质,测得的流量值会低于实际流量。如果附着层的电导率与液体介质的电导率相同,则附加误差为零,但这仅限于附着层厚度较小的情况。因为当同一流有附着层时,流的截面积减小,但平均速度增大,可以相互抵消,所以附加误差可以忽略。

解决方法:建议选择尖头或半球形凸出电极、可更换电极、刮刀除垢电极等。刮刀电极可定期手动刮除传感器外的水垢。也有暂时切断测量回路,通过短时间低压大流量的电极,燃烧去除油脂附着层。在易粘层的场合,提高流速清洗管壁也是比较有效的方法。当然,使用易清洗的管道连接是更彻底的方法。
 
5) 低电导率。当电导率低于阈值(下限值)时,会出现测量误差,甚至无法稳定工作。当电导率超过阈值时,即使电导率再次发生变化,测量误差也几乎不变。通常,仪器制造商说明书中规定的下限是指在理想条件下可以测得的最低值,实际使用条件可能并不理想。测定方法:液体的电导率可参考相关手册,若缺乏现成数据,可用电导仪取样测定。如果没有电导仪,最简单的方法可以是用万用表测量液体的电阻,然后在现场用同样的方法测试普通自来水的电阻,并比较测试结果。对于液体电导率过低测量误差解决方法:电导率过低超出仪表允许的测量范围,此时唯一的解决办法是选择其他低电导率电磁流量计(如电容式电磁流量计)或其他原理的流量仪表。

6) 衬里变形。可能会导致测量不准确或传感器损坏。失效原因:衬里变形,多发生在氟塑料衬里,其原因有二:一是蒸汽渗透引起氟塑料衬里的热扩散现象,所谓热扩散是自然物理现象当管道中的介质(气体或蒸汽)流经氟塑料衬里时发生。通常,渗透的程度主要取决于衬里材料、液体和蒸汽的种类、衬里的厚度(当衬里厚度增加时,渗透率相应降低)、内外温差。衬里(当衬里内外温差较大时,渗透性增加)和管道压力等因素。二、氟塑料衬里,特别是聚四氟乙烯(PTFE)衬里本身的工艺结构,由于聚四氟乙烯与管壁之间仅靠压力,没有结合力,不能用于负压管道。判断方法:现场一般无法识别衬里变形。目前的判断方法是,在实际应用过程中发现流量误差较大时,应将传感器从工艺管道中取出,用肉眼观察,但此时一直形成衬里故障。解决方法:采用隔热方法,在法兰与盘管箱之间增加隔热措施,减少温差和热扩散,在很大程度上改善衬里内外温差,从而降低测量中的渗透性和蒸汽凝结管壁;加厚PTFE衬里厚度;可提供其他形式的衬里,例如 PFA 和陶瓷衬里。
 
7)外部强电磁干扰。电磁流量计信号失真,输出信号非线性或信号波动。故障原因:由于流量计流量信号小,易受外界干扰,干扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场。电磁流量计的设计制造应满足电磁兼容要求,并能在规定的辐射电磁环境中正常工作。但现场应用表明,输出信号的线性度受强磁场干扰,导致磁回路饱和,外磁场进入电磁流量计磁回路形成杂散磁场。 .电场干扰是由于噪声破坏了测量管内的电位平衡而引起的输出信号的异常波动。判断方法:当输出信号为非线性时,可通过专用模拟信号表进行判断。如果电磁流量计转换器的输出是线性的,则可以判断为外部磁场干扰的影响。反之,也可能是电磁流量计本身的电气故障。对于电场干扰,可以不用先加励磁电流,用示波器测量两极间的电位,其值应为零。如果测量交流电位,可判断为漏电流等电场干扰。解决方法:为防止磁场干扰,通常只需将电磁流量计传感器安装在远离强磁场源的位置即可。可以通过加强屏蔽等措施来防止强电场干扰。如果还是不行,可以将电磁流量传感器与连接管绝缘。

8) 电缆故障。流量计在运行一段时间后(一般不是新装仪表),运行异常,具体表现为测量值变大变小,或不停波动,现场检查已排除管道不合格、气体介质等可能的现象。原因:此类问题一般与安装维护不当有关。电缆接头没有适当的防潮(防水),通常通过扭绞连接。长期使用,在潮湿的环境中,潮气进入电缆接头,可能引起以下故障: (1)信号线对地绝缘下降,造成信号衰减,最后测量结果偏小. (2) 信号线连接处的接触电阻变大,测量值变小。如果接触电阻不稳定,则测量值不稳定,容易引入干扰。 ③励磁线圈对地绝缘降低,导致测量结果偏小。 ④励磁回路电缆连接处的接触电阻变大,使换流器的励磁回路处于非恒流工作区,励磁电流减小,也造成测量结果偏小。 ⑤ 信号线和励磁线对地绝缘性能下降,使得测量结果比正常数据大很多。如果这种干扰不稳定,对仪器的影响也是可变的,然后有波动。 ⑥ 信号电缆、励磁电缆两个接头靠得很近,会产生耦合效应。在这种情况下,仪表的零变化是由干扰引起的。判断方法:对于这种异常情况,在排除其他几种流量计故障的可能性后,应检查电缆是否有问题,尤其是电缆有中间接头。对于励磁回路电缆的故障,仪表维修人员只需将励磁回路电阻测量值与厂家提供的数据进行对比,即可知道问题所在,然后采取措施。对于信号电缆和励磁电缆对地绝缘性能降低的故障,仪器维护人员可以在断开一根励磁电缆时观察仪器的显示或输出信号。此时仪表应处于零流量状态。如果测量值过大,可判断信号电缆与励磁电缆绝缘不良或耦合。解决方法:对于电缆接头或绝缘引起的故障,唯一的解决办法是更换电缆。

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