摘要：在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，電磁流量計(jì)是重要流量測量工具之一。流量是生產(chǎn)操作和控制的依據(jù)，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)工業(yè)生產(chǎn)中，常用測量和控制流量來確定物料的配比與耗量，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化和最優(yōu)控制。同時(shí)為了進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算，也必須知道如一個(gè)班組流過的介質(zhì)總量。所以，流量的測量與控制是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文介紹了電磁流量計(jì)在聯(lián)合泵站中的應(yīng)用及日常故障、維護(hù)的事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：電磁流量計(jì) 聯(lián)合泵站 維護(hù)

1電磁流量計(jì)的基本原理

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)電液體在磁場中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(見圖1-1)，其感應(yīng)電勢的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線強(qiáng)度等因素成正比。

圖1-1 感應(yīng)電勢產(chǎn)生原理圖

圖中各符號的含義記之間的關(guān)系：E=K×B×V×D，其中上式中：E—感應(yīng)電壓;K—儀表常數(shù);B—磁感應(yīng)強(qiáng)度;V—平均流速;D—測量管內(nèi)直徑。

電磁流量計(jì)的工作原理就是當(dāng)流量流體通過儀表時(shí)，流體流過垂直于流動(dòng)方向的磁場，導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速或單位體積流量成正比的電壓，因此只要被測的流體具有最低限度的電導(dǎo)率，其感應(yīng)電壓信號通過兩個(gè)與液體直接接觸的電極檢出，并通過電纜傳送到放大器，然后，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號，連接到相應(yīng)的控制器上。

2電磁流量計(jì)在聯(lián)合泵站的安裝配置及使用情況

在聯(lián)合泵站中，電磁流量計(jì)的測量介質(zhì)是水，電磁流量計(jì)安裝達(dá)到了防水等級，選擇了震動(dòng)小，遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的管道上。根據(jù)安裝原則達(dá)到滿管工作，測量介質(zhì)處于低電位，安裝位置不會(huì)在測量管內(nèi)造成負(fù)壓

在聯(lián)合泵站中，使用電磁流量計(jì)測水的流量前，操作員應(yīng)先檢查電磁流量計(jì)的安裝和接線是否正確，然后慢慢開啟傳感器兩側(cè)的閥門，使液體流過，水必須充滿管道，再關(guān)閉兩側(cè)閥門，在液體靜止?fàn)顟B(tài)下檢查和調(diào)整零輸出。開啟閥門，進(jìn)行測量，測量結(jié)果最終在PC機(jī)上顯示。在運(yùn)行一個(gè)階段后，應(yīng)對儀表做定期檢驗(yàn)，以保證儀表正常工作。

就目前的情況，電磁流量計(jì)在聯(lián)合泵站的應(yīng)用時(shí)測量管道水流流量，見圖2-1。

圖2-1電磁流量計(jì)對流向高爐本體出水管流量

在管道通往高爐本體上的電磁流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)：公稱通徑：DN200～DN2100，精確等級：管道式：1.5級，流速范圍：0.1-15m/s供電電源：AC220V、DC24V。防爆等級：mdIIBT4。壓力范圍：0-0.1MPa,溫度范圍：0—60攝氏度。由圖2-2可見，高爐凈環(huán)水池水由泵房經(jīng)管帶流出，經(jīng)過電磁流量計(jì)，流量計(jì)的測量值經(jīng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電流信號，由PLC反饋到PC機(jī)上，從而顯示出流體的流量。

圖2-2電磁流量計(jì)對流向熱風(fēng)爐出水管流量

在管道通往熱風(fēng)爐上的電磁流量計(jì)的技術(shù)參數(shù)：型號:M310645，公稱通徑：DN200～DN2100，精確等級：管道式：1.0級，流動(dòng)方向 正，反，凈流量，量程比：150：1，流速范圍：0.1-18m/s供電電源：AC220V、DC24V。防爆等級：mdIIBT4。壓力范圍：0-0.1MPa,溫度范圍：0—60攝氏度。由圖2-2可見，同圖2-1流體到高爐本體的工作性質(zhì)一樣。

圖2-3 電磁流量計(jì)流程圖

基于電磁流量計(jì)的測量原理及測量特點(diǎn)，目前已成為供水行業(yè)廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。在聯(lián)合泵站中，電磁流量計(jì)安裝在管道上，供電后，當(dāng)管道內(nèi)有流體流過時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，電磁流量計(jì)開始測量流量，它輸出的測量值輸入到電磁流量轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成4-20mA的電流信號，經(jīng)信號線反饋到PLC，最終流體的流量顯示在PC(控制計(jì)算機(jī))上，從而實(shí)現(xiàn)了電磁流量計(jì)對聯(lián)合泵站管道流量的測量與鑒定，如圖2-3所示。

3 電磁流量計(jì)常見故障及解決方法

3.1電磁流量計(jì)常見故障—儀表無流量信號輸出

1、原因分析

這類故障在使用過程中較為常見，原因一般有：(1)儀表供電不正常;(2)電纜連接不正常;(3)液體流動(dòng)狀況不符合安裝要求;(4)傳感器零部件損壞或測量內(nèi)壁有附著層;(5)轉(zhuǎn)換器元器件損壞。

2、解決方案

(1)確認(rèn)已接入電源，檢查電源線路板輸出各路電壓是否正常，或嘗試置換整個(gè)電源線路板，判別其好壞。

(2)檢查電纜是否完好，連接是否正確。

(3)檢查液體流動(dòng)方向和管內(nèi)液體是否充滿。對于能正反向測量的電磁流量計(jì)，若方向不一致雖可測量，但設(shè)定的顯示流量正反方向不符，必須改正。若拆傳感器工作量大，也可改變傳感器上的箭頭方向和重新設(shè)定顯示儀表符號。管道未流滿液體主要是傳感器安裝位置不妥引起的，應(yīng)在安裝時(shí)采取措施，避免造成管道內(nèi)液體不滿管。

(4)檢查變送器內(nèi)壁電極是否覆蓋有液體結(jié)疤層，對于容易結(jié)疤的測量液體，要定期進(jìn)行清理。

(5)若判斷為是轉(zhuǎn)換器元器件損壞引起的故障，更換損壞的元器件即可。

3.2電磁流量計(jì)常見故障—輸出值波動(dòng)

1、原因分析

造成此類故障大多是由測量介質(zhì)或外界環(huán)境的影響造成的，在外界干擾排除后故障可自行消除。為保證測量的準(zhǔn)確性，此類故障也不可忽視。在有些生產(chǎn)環(huán)境中，由于測量管道或液體的震動(dòng)大，會(huì)造成流量計(jì)的電路板松動(dòng)，也可引起輸出值的波動(dòng)。

2、解決方案

(1)確認(rèn)是否為工藝操作原因，流體確實(shí)發(fā)生脈動(dòng)，此時(shí)流量計(jì)僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況，脈動(dòng)結(jié)束后故障可自行消除。

(2)外界雜散電流等產(chǎn)生的電磁干擾。檢查儀表運(yùn)行環(huán)境是否有大型電器或電焊機(jī)在工作，要確認(rèn)儀表接地和運(yùn)行環(huán)境良好。

(3)管道未充滿液體或液體中含有氣泡時(shí)，兩者皆為工藝原因引起的。此時(shí)可請求工藝人員確認(rèn)，待液體滿管或氣泡平復(fù)后，輸出值可恢復(fù)正常。

(4)變送器電路板為插件結(jié)構(gòu)，由于現(xiàn)場測量管道或液體震動(dòng)大，常會(huì)造成流量計(jì)的電源板松動(dòng)。如松動(dòng)，可將流量計(jì)拆卸開，重新固定好電路板。

3.3電磁流量計(jì)常見故障—流量測量值與實(shí)際值不符

1、原因分析

(1)變送器電路板是否完好;(2)當(dāng)液體流速過低時(shí)，被測液體中含有微小氣泡，氣泡上升在管道上方逐漸聚集，則液體流通面積發(fā)生變化，氣體多時(shí)還會(huì)產(chǎn)生干擾信號，影響測量準(zhǔn)確度;(3)信號電纜出現(xiàn)連接不好現(xiàn)象或使用過程中電纜的絕緣性能下降引起測量不準(zhǔn)確;(4)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)設(shè)定值不準(zhǔn)確。

2、解決方案

檢查變送器電路板是否完好。若接線盒進(jìn)水或被腐蝕性被測液體腐蝕，可導(dǎo)致電器性能下降或損壞。此時(shí)應(yīng)更換電路板。

4 電磁流量計(jì)的維護(hù)

電磁流量計(jì)如安裝保養(yǎng)不當(dāng)，會(huì)影響測量精度和其它性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使儀表工作不正常，日常維護(hù)主要包含巡回檢查及定期維護(hù)。

4.1 巡回檢查

每班至少進(jìn)行兩次巡回檢查，內(nèi)容包括：

(1)向當(dāng)班工藝人員了解儀表運(yùn)行情況;

(2)查看儀表指示是否正常;

(3)查看儀表供電是否正常;

(4)查看表體(連接管路、線路)是否有泄漏、損壞、腐蝕;

(5)發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理，并做好巡回檢查記錄。

4.2 定期維護(hù)

定期維護(hù)內(nèi)容包括：

(1)每班做好運(yùn)行情況的檢修記錄;

(2)每周進(jìn)行一次儀表清潔工作;

(3)每月進(jìn)行一次儀表運(yùn)行情況的阻尼檢查;

(4)每三個(gè)月進(jìn)行一次儀表零位調(diào)校;

(5)每六個(gè)月進(jìn)行一次傳感器電極清洗。

5 結(jié)束語

總之，電磁流量計(jì)所具有的測量精度高、穩(wěn)定性好和適用范圍廣的特點(diǎn)，為聯(lián)合泵站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提供了有力的技術(shù)保證，發(fā)揮巨大的作用。今后，隨著技術(shù)、應(yīng)用和性價(jià)比的不斷完善提高，電磁流量計(jì)必將在工業(yè)中取得越來越廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡武昌主編. 流量計(jì)應(yīng)用指南:電磁流量計(jì).北京：中國石化出版社.2004

[2]蔡武昌主編.新型流量檢測儀器. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2007

[3]孫宏軍.智能儀器儀表.北京：清華大學(xué)出版社.2007

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