摘要:爲獲(huo)得正常測(cè)量正确率(lü),電磁流量(liàng)傳感器上(shang)遊要有🍉一(yi)定🥵長度直(zhi)管段,但其(qi)長度與大(da)部分其他(ta)💃流量儀表(biao)相比要求(qiu)較低。90°彎頭(tóu)、T形管、全開(kai)閘閥後通(tōng)常認爲隻(zhī)要離🔆電極(jí)中心線(不(bú)是傳感器(qì)進口端連(lián)接面)5倍直(zhi)徑(5D)長度的(de)直管段,不(bu)同開度的(de)閥則需10D;下(xia)💃🏻遊直管段(duan)爲☀️2~3D或無要(yao)求;但要防(fáng)止蝶閥閥(fá)片伸人到(dao)👄傳感器測(ce)量管🙇‍♀️内。
1電(diàn)磁流量計(ji)原理與結(jié)構
1.1概述.
　　電(dian)磁流量計(jì) (以下簡稱(chēng)EMF)是利用法(fa)拉第電磁(cí)感應定律(lü)制成的-種(zhǒng)測量導電(dian)液🏒體體積(ji)流量的儀(yi)表。50年代初(chū)EMF實現了工(gōng)業化應用(yong)🍉,近年來世(shì)界範圍EMF産(chǎn)量約占工(gong)業流量儀(yí)表台數的(de)5%~6.5%。70年代以來(lái)出現鍵控(kong)低頻矩形(xing)波激磁方(fang)式，逐漸替(tì)代早期應(yīng)用的工頻(pin)交流激磁(ci)方式,儀表(biao)性能有了(le)很大提高(gāo),得到更爲(wèi)廣泛的應(ying)用。
1.2原理與(yǔ)機構
　　EMF的基(ji)本原理是(shì)法拉第電(dian)磁感應定(ding)律,即導體(ti)在磁👄場中(zhong)切🌈割👌磁力(lì)線運動時(shi)在其兩端(duān)産生感應(ying)電動勢。導(dao)電性液體(ti)在垂直于(yú)磁場的非(fēi)磁性測量(liang)管内流動(dòng)，與流動方(fang)向垂直的(de)方向上産(chǎn)生💛與流量(liang)成比💃🏻例的(de)感應🌐電勢(shi),電動👨‍❤️‍👨勢的(de)方向按“弗(fu)來明右手(shou)規則”,其值(zhí)如下式:
E=kBDV
式(shì)中:E一感應(ying)電動勢,即(ji)流量信号(hao),V;
k---系數;
B--磁感(gǎn)應強度,T;
D--測(cè)量管内徑(jing),m;
V---平均流速(sù)，m/s。
設液體的(de)體積流量(liang)爲,則式中(zhong):k-儀表常數(shù),
　　k=4KB/πD。EMF由流量傳(chuan)感器和轉(zhuan)換器兩大(dà)分組成。傳(chuan)感器典型(xíng)結構,測⛷️量(liang)管🔴上下裝(zhuāng)有激磁線(xiàn)圈,通激磁(ci)電流後産(chǎn)生磁場穿(chuān)過測量管(guǎn),一對電極(jí)裝在測量(liang)管内壁與(yu)液體相接(jie)觸,引出感(gǎn)應電勢，送(sòng)到轉換器(qi)。激磁電流(liú)👉則由轉換(huan)器提供。
2電(dian)磁流量計(ji)故障類型(xíng)
　　電磁流量(liàng)汁運行中(zhong)産生故障(zhang)的第一類(lei)爲儀表本(ben)身故障,即(ji)儀表結構(gòu)件或元器(qì)件損壞引(yǐn)起的故障(zhàng);第二㊙️類爲(wèi)外界👈原因(yīn)引起的故(gu)障,如安裝(zhuāng)不妥流動(dong)畸變，沉積(ji)和結垢等(děng)。本文重點(dian)讨論的是(shì)應用方面(miàn)和上述第(dì)二類外界(jiè)原因的故(gù)障。按照故(gu)障發生時(shí)💛期分類，可(kě)分爲:①調試(shi)期故障;②運(yun)行期故障(zhàng)。調試期故(gu)📱障出現在(zai)新裝用後(hòu)調試初期(qī),主要原因(yīn)是儀表選(xuǎn)用或設定(ding)不當，安裝(zhuāng)不妥等。運(yun)行期故障(zhàng)足在運行(háng)一段時期(qī)後出現，主(zhǔ)要原因有(yǒu)流體中🧑🏾‍🤝‍🧑🏼雜(za)質附着電(diàn)極襯裏，環(huan)境條件變(bian)化🔞出現新(xīn)幹擾源等(děng)。按故障外(wài)界源頭分(fen)析來自3個(ge)方面:①管道(dào)系統和安(ān)裝等方面(miàn)引起的;②環(huán)境方面引(yin)起的;③流體(ti)方面引起(qǐ)的。來源①主(zhǔ)要在調試(shì)期表現出(chu)來;來源②和(hé)③則在調試(shi)期和運行(hang)期均會出(chu)現。
2.1調試期(qī)故障
　　本類(lei)故障在電(dian)磁流量計(ji)初始裝用(yong)調試時就(jiu)出現,但㊙️一(yī)經改進排(pai)除故障,以(yi)後在相同(tong)條件下一(yi)般就不會(huì)再度出現(xian)。常見調試(shì)期故障主(zhǔ)要有安裝(zhuāng)不妥、環境(jing)幹擾、流體(ti)特性影💋響(xiǎng)3方面原因(yīn)。屏❄️蔽保護(hù)還不能克(kè)服。
2.1.3流體方(fang)面.
　　液體含(han)有均勻分(fèn)布細小氣(qì)泡通常不(bú)影響正常(chang)測量🈲,唯♌所(suo)測得體積(jī)流量是液(yè)體和氣體(ti)兩者之和(hé);氣⛷️泡增👉大(dà)會使輸出(chu)信号波💋動(dong),若氣泡大(da)到流過電(diàn)極遮蓋整(zhěng)個電極表(biǎo)面,使電極(ji)信号回路(lu)👣瞬時斷開(kāi)輸出信号(hao)将産生更(geng)大波動。低(dī)頻(50/16Hz~50/6Hz)矩形波(bo)激磁電磁(cí)流量計測(ce)量液🐆體中(zhōng)含有固🌏體(ti)超過一-定(dìng)🈚含量時将(jiāng)産🔞生漿液(ye)噪聲,輸出(chu)信号亦會(huì)有一定程(cheng)度波動。兩(liǎng)種或兩種(zhǒng)以📞上液體(tǐ)作管道混(hùn)合工藝❗時(shi),若兩種液(yè)體✏️電導率(lü)(或各自與(yu)電極間電(dian)位)有差異(yì),在混合未(wei)均勻前即(ji)進人流量(liang)傳感器進(jìn)行流量測(cè)量,輸出信(xin)号亦會産(chan)生波動。電(dian)極材質與(yu)被測介質(zhì)選😄配不善(shàn),産生鈍化(huà)或氧化等(deng)化學作用(yòng),電極表面(mian)形成絕緣(yuan)膜,以及㊙️電(dian)化學和極(jí)化現象🔆等(děng),均🚩會妨礙(ai)正常測量(liang)。
2.2運行期故(gù)障
　　經初期(qī)調試并正(zhèng)常運行一(yi)段時期後(hòu)在運行期(qī)間出現的(de)✨故障,常見(jian)故障原因(yīn)有:流量傳(chuán)感器内壁(bì)附💚着層,雷(léi)電擊,環境(jìng)條件變🌐化(huà)。
2.2.1内壁附着(zhe)層
　　由于電(dian)磁流量計(jì)測量含有(you)懸浮固相(xiàng)或污髒體(tǐ)的機會遠(yuǎn)比其⛷️他流(liu)量儀表多(duo),出現内壁(bi)附着層産(chǎn)生🆚的故📐障(zhàng)概率也就(jiù)相對較高(gao)。若附着層(ceng)電導率與(yu)液體電導(dao)率相近,儀(yí)表還能正(zhèng)常輸出信(xin)号，隻是改(gai)變😘流通面(miàn)積,形成測(cè)量誤差的(de)隐性故障(zhàng);若是高電(diàn)導率附着(zhe)層,電極間(jiān)電動勢将(jiāng)被短路;若(ruo)是絕緣性(xìng)附着層,電(dian)極表面被(bei)絕緣而斷(duan)開☂️測量電(diàn)路。後兩種(zhong)現象均會(hui)使儀表無(wu)👅法工作。
2.2.2雷(léi)電擊
　　雷電(dian)擊在線路(lù)中感應瞬(shùn)時高電壓(yā)和浪湧電(dian)流，進入儀(yi)表🚶‍♀️就👈會損(sǔn)壞儀表。雷(léi)電擊損儀(yí)表有3條引(yǐn)入途徑:電(diàn)源線☔,傳感(gǎn)器勺🧑🏾‍🤝‍🧑🏼轉換(huan)器間的流(liu)量信号線(xiàn)和激磁線(xian)。然而從雷(léi)電故障㊙️中(zhōng)損壞零部(bù)件的分析(xī),引起故障(zhang)的感應高(gāo)電壓和浪(lang)湧電流大(dà)部分足從(cóng)控制❗室電(dian)源線路引(yǐn)人的,其他(ta)兩條途徑(jing)較❌少。還從(cong)發生雷擊(jī)事故現場(chang)了解到,不(bú)僅電🔞磁流(liú)量計出現(xian)故障，控制(zhi)室中其他(ta)儀🔞表電常(cháng)常同時出(chu)現雷擊事(shi)故。因此♍使(shǐ)用單位要(yao)認識🌈設置(zhi)控制室儀(yi)表電源線(xian)防雷設施(shi)的重🚶‍♀️要性(xing)。
2.2.3環境條件(jian)變化.
　　主要(yào)原因同上(shang)節調試期(qī)故障環境(jing)方面,隻是(shì)幹擾⚽源不(bu)㊙️在調試期(qī)出現而在(zai)運行期間(jian)再介人的(de)。例如一台(tái)🔞接地保護(hù)并不理想(xiǎng)的電磁流(liú)量計,調試(shi)期因無廠(chang)擾源,儀表(biao)🔞運行正🔱常(chang),然而在運(yùn)行期出現(xian)新幹🌐擾源(yuán)(例如👨‍❤️‍👨測量(liang)點附近管(guan)道或💞較遠(yuan)處實施管(guǎn)道電焊)幹(gàn)擾儀表正(zhèng)常運行,出(chū)🥰現輸出信(xin)号大幅度(du)波動🐇。
3丙烯(xī)酸裝置中(zhong)電磁流量(liàng)計簡介及(jí)故障分析(xī)
3.1電磁流量(liang)計簡介
　　丙(bǐng)烯酸裝置(zhì)中采用的(de)一種電磁(cí)流量計,其(qí)爲電磁🈲流(liu)👉量計🌈AXF系列(liè)流量計是(shi)基于數十(shí)年現場經(jīng)驗實踐研(yan)發的産品(pǐn),不🔞僅耐用(yong)，而且易于(yú)操作。可更(gèng)換電極和(he)電極粘污(wu)度診斷功(gong)能的結合(hé)大大💚提高(gao)了系統可(kě)維護性。AXF采(cǎi)用能消除(chu)流體噪音(yin)的“雙頻🍉勵(lì)磁法”和爲(wei)惡劣環境(jing)下使用新(xin)增的可選(xuan)“增強🔞型雙(shuang)頻勵磁♌法(fa)”,确保系統(tong)穩定性和(hé)快速響應(yīng)。
3.2電磁流量(liàng)計的安裝(zhuang)問題
3.2.1直管(guǎn)段長度問(wèn)題
　　爲獲得(dé)正常測量(liàng)精度,電磁(cí)流量傳感(gǎn)器上遊也(yě)要有一定(dìng)長度✔️直管(guǎn)段,但其長(zhǎng)度與大部(bù)分其它流(liú)量儀表相(xiàng)比要求較(jiào)低💋。90°彎頭、T形(xíng)管、全開閘(zha)閥後通常(cháng)認爲隻要(yao)✔️離電極中(zhong)心線(不是(shì)傳感器進(jìn)口端連接(jiē)面)5倍直徑(jing)(5D)長♍度的直(zhí)管段,不同(tóng)開度的閥(fá)則💯需10D;下遊(yóu)直管段爲(wei)(2~3)D或無要求(qiu);但要防止(zhǐ)蝶閥閥片(pian)伸人到傳(chuán)感📐器測量(liang)管内。各标(biao)準或檢定(dìng)規👅程所提(ti)出上下遊(yóu)直🏃🏻‍♂️管段長(zhang)度亦不--緻(zhi),這是由于(yú)爲保證達(dá)到當前0.5級(ji)精📧度儀表(biǎo)的要求。
3.2.2安(an)裝位置和(he)流動方向(xiang)問題
　　傳感(gǎn)器安裝方(fang)向水平、垂(chuí)直或傾斜(xie)均可,不受(shou)限制。但測(ce)量固液兩(liǎng)相流體最(zuì)好垂直安(ān)裝，自下而(ér)上流動。這(zhe)樣能避免(mian)水平安裝(zhuāng)時襯裏下(xia)半部局部(bù)磨損嚴重(zhong),低流速時(shí)🔅固相沉🏃‍♂️澱(dian)等缺點。水(shui)平🌈安裝時(shi)要使電極(jí)軸線平行(hang)于地平線(xian),不要處于(yú)垂直于地(dì)平線,因爲(wei)處于地步(bù)的電極易(yi)被沉積物(wu)覆💞蓋,頂部(bù)電極易被(bèi)液體中偶(ou)存氣泡擦(ca)過遮住電(dian)極表面,使(shi)💃🏻輸出💔信号(hao)波動。
3.3強流(liú)束的幹擾(rao)
　　丙烯酸裝(zhuāng)置中,有一(yi)台比較重(zhòng)要的電磁(cí)流量計,其(qí)安裝位置(zhì)如圖1所示(shì)。電磁流量(liang)計FT-1230安裝在(zài)彎曲管道(dao)的底部位(wei)🍉置，前後直(zhí)管段💋長度(du)均符合要(yao)求。但裝置(zhì)投運後,很(hěn)長時間工(gong)作不正常(chang)。從DCS趨勢圖(tu)上看出流(liu)量波動很(hěn)大,趨勢圖(tú)雜亂，而經(jīng)🌈反複檢查(chá),儀表安裝(zhuang),電極及接(jie)地均無問(wèn)題。後又檢(jian)查工藝上(shang)遊工業管(guǎn)💃🏻道安裝的(de)情🚶‍♀️況,主管(guǎn)道的流東(dong)由三股流(liú)束F1,F2,F3組成,其(qí)中F3來自一(yi)個高位槽(cáo),和電磁流(liú)量計安裝(zhuang)位置标高(gao)差了約20m。而(ér)D段管道長(zhǎng)約1m,H段管道(dào)長約1.5m。F3流🆚束(shù)從高位槽(cao)下來後，由(you)于其巨大(dà)的位能轉(zhuǎn)還成動能(neng),使得F3未能(neng)和F1,F2混合好(hao)而直接穿(chuān)過電磁流(liu)量計,也即(jí)有2種不同(tóng)💃🏻流束的流(liú)體穿過電(dian)磁流量計(jì)。這股流束(shù)形成了對(duì)主流體的(de)幹擾,使電(dian)磁流量計(ji)指示紊亂(luan)波動。找到(dao)原因後,将(jiāng)電磁流量(liàng)計FT-1230從A位置(zhì)移到B位置(zhi),B位置距原(yuán)管道彎曲(qǔ)部分約2m。改(gai)進安裝位(wei)置後,這一(yi)難題終于(yú)得到解決(jué)。

3.4容器内(nèi)部局部阻(zu)力變化對(duì)流的幹擾(rao)
　　丙烯酸裝(zhuāng)置内有一(yī)台電磁流(liú)量計，其原(yuan)安裝位置(zhì)如圖2所示(shi)💜。其前後直(zhí)管段長度(dù)及接地均(jun)符合要求(qiu)，但是開車(che)後流量示(shi)值一直跳(tiao)動,且查不(bú)出來原因(yin)🛀。一個偶然(rán)的機會,母(mu)液罐的攪(jiǎo)拌器停止(zhǐ)運行後卻(que)📧發現電磁(cí)流量計示(shì)值穩定了(le)。經檢查發(fa)🤞現,此攪拌(ban)器示側壁(bi)安裝,且位(wei)置距電磁(cí)流量計管(guǎn)線出口翻(fān)起的波浪(lang)改⚽變了管(guǎn)道出口的(de)阻力。電磁(ci)流量計出(chū)口到容器(qì)壁的距離(lí)D1約1.5m,由于距(jù)離太短,攪(jiao)拌波浪使(shǐ)管道出口(kǒu)的壓力波(bō)🤞動,從而使(shi)電磁流量(liang)🌈計出口流(liu)速不穩,使(shi)電磁流量(liang)計示值産(chǎn)生跳動。後(hou)将電㊙️磁流(liú)量計從A位(wèi)置移到B位(wei)置,距原安(an)裝約10m,電磁(cí)流量計才(cai)得以正常(cháng)運⭐行。

4總結(jie)
　　 丙烯酸裝(zhuang)置中,在電(diàn)磁流量計(ji)現實安裝(zhuang)中遇到了(le)很多問題(ti),經過不斷(duan)地學習和(hé)對有經驗(yàn)師傅的請(qing)🈚教,從♈而對(duì)電磁流量(liang)計安裝的(de)有關問題(tí)有了較爲(wei)深刻認識(shi)。

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