摘要:電磁(cí)流量計 是根(gen)據法拉第電(dian)磁感應定律(lǜ)測量流量的(de)電子儀表💃。它(ta)的輸🏃🏻出信号(hao)和被測流量(liang)具有線性、精(jīng)度較高的特(te)點，可測量電(diàn)導⁉️率不小于(yu)5pus.cm-1的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水、腐(fu)蝕性液體、泥(ní)漿、礦漿以及(jí)紙漿等流體(ti)流量的特地(di)。因其測量的(de)特點，電磁流(liú)量計在地浸(jin)采鈾工藝生(sheng)産過程中得(de)到了廣泛應(yīng)用，但是在使(shǐ)用過程⛹🏻‍♀️中電(dian)磁流量計經(jing)常出現各種(zhong)故障影響其(qí)正常工作。通(tōng)過檢測電磁(cí)流量計的各(gè)組成部件和(he)電路闆，分🏃🏻‍♂️析(xi)電磁流量計(jì)常見故障，提(ti)出了相應的(de)解決措♊施，可(kě)以有🆚效排除(chu)電磁流量計(ji)的故障，降低(di)電磁流量計(ji)的故障率。
　　地(dì)浸技術是集(ji)采、選、治于一(yī)體的采鈾新(xin)工藝，主要💞由(yóu)井場☀️工藝和(hé)水冶工藝兩(liang)部分組成。井(jing)場工藝的核(hé)心是将地下(xia)⭕的含鈾液體(tǐ)通過潛水泵(beng)輸出到地面(mian)。水冶工藝的(de)核心是将井(jǐng)場輸出的液(ye)體進行相關(guān)工藝處理，最(zuì)終得到所需(xū)的産品。由上(shang)🌈述工藝特🤞點(diǎn)可知，地浸采(cǎi)鈾工藝實施(shi)載體均爲液(ye)體。因此，鑒⁉️于(yu)液體流量🌈的(de)測量需求，電(diàn)磁🌈流量計廣(guang)泛應用于地(di)浸采鈾礦山(shān)。以✍️通遼某礦(kuang)山爲例，建設(shè)完畢後僅監(jiān)測液體量的(de)電磁流量計(jì)達到數千台(tai)。因其工作環(huán)境和測量液(ye)體的差異，各(gè)種故障現象(xiang)均有出現，主(zhǔ)要故障現象(xiàng)爲流量異常(cháng)、顯示屏黑屏(ping)、白屏以及🚩閃(shǎn)屏等現象。若(ruo)出現上述🌐現(xian)象，電磁流量(liàng)計将無法保(bao)障生産流量(liang)計量工作順(shun)利完成，因.此(ci)對于電磁流(liu)量計故障的(de)分析及排除(chú)尤爲💋重要。
1電(diàn)磁流量計的(de)相關概述.
　　當(dang)導體在磁場(chang)中作爲切割(ge)磁力線運動(dòng)時，會産生一(yī)🍓個磁場方⛷️向(xiàng)和導體運行(hang)方向相互垂(chui)直的感應電(dian)動勢。該感應(ying)電動勢的大(dà)小與運動速(sù)度和磁感應(ying)強度🌈成正比(bi)。此定律是法(fǎ)拉第在1831年發(fa)現的，故稱爲(wèi)法.拉第電磁(ci)感應定律。
　　電(diàn)磁流量計是(shì)根據法拉第(di)電磁感應定(dìng)律制成的一(yi)種測量導電(diàn)性液體體積(jī)流量的儀表(biǎo)。
1.1電磁流量計(jì)的基本組成(cheng)
　　電磁流量計(ji)是利用法拉(la)第電磁感應(yīng)定律的原理(li)來測量導電(dian)♌液體體積流(liú)量的儀表，主(zhǔ)要由電磁流(liú)量計傳感器(qi)和電磁流量(liàng)計轉換器兩(liǎng)部分組成，并(bìng)與顯示、計算(suan)、調節儀表和(hé)485通信相互連(lián)接，共同構成(chéng)流體流量的(de)測量系統"。
1.2電(diàn)磁流量計工(gong)作原理
　　電磁(cí)流量計傳感(gan)器根據法拉(lā)第電磁感應(yīng)原理，在測✨量(liàng)管軸線和磁(cí)場磁力線相(xiàng)互垂直的管(guan)壁上安裝一(yi)💃🏻對檢🧡測電極(ji)。當導電液體(ti)沿測量管與(yǔ)交變磁🎯場中(zhong)的❤️磁力線呈(chéng)垂直方向運(yun)❗動時，導✨電液(ye)體切割🙇🏻磁力(lì)線産生感應(yīng)電🍓勢。此感應(ying)電勢由測量(liàng)管上兩個檢(jiǎn)測電極檢出(chū)。電磁流量計(jì)傳感器工作(zuò)原理如🙇‍♀️圖1所(suǒ)示。
 
　　電磁流量計(ji)傳感器将感(gǎn)應電勢E作爲(wei)流量信号傳(chuán)送到轉換器(qi)，經放大、變換(huàn)濾波等信号(hào)處理後，用帶(dai)背光💞的點陣(zhèn)式🥵液晶顯示(shi)瞬時流量和(he)累積流量。
1.3電(dian)磁流量計結(jie)構組成
　　電磁(ci)流量計可分(fen)爲分體式和(he)一體式兩種(zhong)形式的外部(bù)結構口。因工(gong)藝需求，一體(tǐ)式流量計在(zai)地浸方面應(yīng)用較爲廣泛(fàn)，所以本🈲次主(zhǔ)要介紹一體(tǐ)式流量計轉(zhuan)換器與傳感(gan)器的内部結(jié)構。電磁流量(liàng)計傳感器主(zhǔ)要由法蘭、絕(jue)緣🌈裏襯、電極(ji)❌、測量管、勵磁(ci)線圈及🏃🏻‍♂️外殼(ké)組成。電磁流(liu)量計轉換器(qi)主要由端子(zǐ)排、顯示屏、開(kāi)關電源🌂闆及(jí)信号轉換闆(pǎn)組成。電磁流(liu)量計利用電(diàn)極與流體構(gòu)成一個回路(lù)來測量回路(lù)中産生的電(dian)參數。由圖1可(kě)知，電磁線圈(quān)在直徑爲D、橫(heng)截面積爲A的(de)管道中産生(sheng)磁場強度爲(wèi)👌B的磁場。當有(yǒu)流🏃🏻體經過時(shí)，切割磁感線(xiàn)産生感應電(dian)動勢U，測量電(dian)極接收電動(dòng)勢信号。它的(de)流量計算公(gong)式爲
 
2電磁流(liú)量計故障分(fen)析及對應措(cuò)施
　　電磁流量(liàng)計應用廣泛(fan)，但是在使用(yong)過程中有很(hěn)多因素會影(yǐng)響其測量結(jié)果。結合實踐(jiàn)經驗，導緻電(diàn)磁❤️流量⚽計産(chan)生故障的原(yuán)因可主要分(fèn)爲液體中含(han)有固相雜質(zhì)和4~20mA輸出異常(chang)兩種。
2.1電磁流(liu)量計顯示流(liu)量異常分析(xi)及解決措施(shi)
2.1.1電磁流量異(yì)常分析
　　由電(diàn)磁流量計工(gōng)作原理可知(zhi)，電磁流量計(jì)顯示異🍉.常的(de)原因可能如(ru)下:①流經感應(ying)器的被測量(liang)液體存在氣(qi)泡，導🛀緻切割(ge)磁感線産生(sheng)的電動勢異(yi)常;②轉換器.開(kāi)關電源闆産(chan)生的磁場發(fa)生異常，導緻(zhi)被測液體切(qiē)割磁🌏感線産(chan)生的電動勢(shì)異常;③轉換器(qi)内處理感應(yīng)電動勢的信(xin)号轉換闆發(fa)生故障，導緻(zhi)顯示流✂️量異(yì)常。
2.1.2解決措施(shī)
　　由分析可知(zhi)，技術人員應(ying)檢查電磁流(liú)量計流經的(de)液體、轉🛀換器(qi)信号轉換電(dian)路闆以及開(kai)關電源闆，具(jù)🌈體檢查方法(fa)如下。
(1)流經液(yè)體檢查。檢查(chá)電磁流量計(jì)傳感器安裝(zhuāng)位置，根據液(ye)體☀️流動原理(li)判斷其是否(fou)滿足滿管要(yào)求;關閉控制(zhi)液體流動閥(fa)門，檢查其顯(xiǎn)示示數是否(fou)歸零。
(2)電磁流(liu)量計組成部(bù)分檢查。①将轉(zhuan)換器拆除并(bìng)帶電測量，磁(ci)場👉輸出線路(lù)是否輸出直(zhí)流±5V的脈沖電(diàn)源。脈沖電壓(ya)示意圖，如圖(tu)😍2所示。②使用感(gan)應電動勢信(xìn)号源檢測轉(zhuǎn)換器信号闆(pǎn)運🏃‍♀️行是否正(zheng)常。③使用萬用(yòng)表及500MΩ搖表檢(jian)測🌈傳感器。一(yī)方面，檢測測(ce)量管電極的(de)通斷。使用萬(wàn)用表紅色表(biao)筆與信号線(xiàn)中紅白兩根(gēn)相連，黑表筆(bǐ)與測量管内(nèi)電極相連(使(shi)用輔助工具(jù)接觸流量計(ji)電💃極)，發出蜂(fēng)鳴聲爲正常(cháng)。另一方面，檢(jiǎn)測電極對地(dì)絕緣(使用500MΩ搖(yáo)✏️表)。使用搖表(biǎo)黑色接頭連(lián)接信号線中(zhong)的紅白兩線(xian)，紅♍色接頭連(lian)接接地環，測(ce)量值應在200MΩ以(yǐ)上(舊測量電(dian)阻值應在20MΩ以(yi)上)，測量時需(xu)要勻速搖動(dong)搖表🔴手柄。④測(ce)量勵磁⭕線圈(quān)電阻，使用萬(wàn)用表200Ω檔位紅(hóng)黑表筆分别(bié)接入勵磁線(xiàn)❤️的兩端，檢測(ce)阻值30~60Ω，屬于正(zhèng)常範圍。⑤檢測(cè),勵磁線圈與(yu)電極的電阻(zǔ)(使用500MΩ搖表)，使(shi)用搖表紅色(sè)☁️線電極--側對(duì)地🌂線，使用搖(yáo)表黑💚色線勵(li)磁線圈的信(xin)🔞号線。檢測阻(zu)值應在200MΩ以上(shàng)(新測量管)，對(dui)于使用過的(de)測量✍️管不能(néng)小于20MΩ。
 
　　經過上(shang)述檢測，若所(suǒ)有數值均滿(man)足要求，則儀(yí)表正常。通過(guò)以上的檢查(cha)過程将所發(fa)現的問題逐(zhú)一排除，可以(yi)有效解決顯(xiǎn)示異常的問(wen)題。
2.2電磁流量(liàng)計顯示屏幕(mu)異常分析及(ji)解決措施
2.2.1顯(xian)示屏幕異常(cháng)分析
　　根據現(xian)場的使用情(qíng)況，每次10kV電網(wǎng)出現異常停(ting)送電後，顯示(shi)屏幕♻️均會異(yì)常。異常的主(zhǔ)要現象爲顯(xian)示屏不亮、白(bái)屏🈲、閃屏，其中(zhōng)✌️顯示屏不亮(liang)所占比例達(da)95%以上，白屏與(yu)閃屏情況較(jiào)少。本次主要(yao)分析顯示屏(píng)不亮✂️的現象(xiang)。由電磁流量(liàng)計轉換器結(jié)構可知，顯示(shi)屏不亮的主(zhǔ)要原因在于(yú)轉換器供電(dian)電源闆出現(xiàn)異常。通過反(fan)複檢測電磁(cí)流量計電源(yuan)闆，發現電源(yuan)闆發生故障(zhang)的主要原因(yin)在于一個濾(lǜ)波🐅電容(規格(ge)爲100μF、25V)損壞。轉換(huan)器電源闆的(de)具體詳情見(jian)圖3。
 
　　檢測過程(chéng)中發現，此電(dian)容損壞的主(zhǔ)要現象爲電(dian)容.鼓包。故障(zhang)電容對比圖(tu)，如圖4所示。
 
　　研(yan)究發現，造成(cheng)電容鼓包的(de)直接原因是(shì)電解電容中(zhōng)電解液溫度(du)過高，超過電(dian)容所承受的(de)溫度。普通電(dian)源采用✊液态(tai)電解電容，高(gao)溫時電容内(nèi)的液體氣化(huà)導緻電容外(wai)🔞殼承受的壓(ya)力增加而🐅産(chǎn)生鼓包。造成(cheng)電容溫度升(shēng)高的主要原(yuán)因在于工作(zuò)🛀環境溫度與(yǔ)電路闆電源(yuán)工作狀态。
　　發(fa)生故障的電(dian)磁流量計基(jī)本都集中在(zai)控制室。由于(yu)💚控🎯制室全🈲年(nián)處于運行狀(zhuàng)态，管道内的(de)流動水可以(yi)保證控🐪制室(shi)㊙️内溫度不🈚會(huì)過高，因此可(kě)以排除工作(zuo)環境溫度過(guo)高的情況。
　　通(tong)過分析轉換(huàn)器電源闆的(de)結構和查閱(yuè)相關資料發(fa)🔱現，該供🔴電電(diàn)源闆屬于開(kāi)關電源的一(yi)種，而開關電(dian)源是對交流(liu)🌂電壓進行整(zhěng)流、濾波、穩壓(yā)後得到想要(yao)的電壓。但是(shi)，此過程中因(yīn)濾波不淨會(hui)導緻在直流(liu)電源中✨摻雜(za)一部分交流(liú)成☔分而産生(shēng)波紋電壓🏃🏻‍♂️6-1。波(bō)紋電壓的存(cun)在可能會🌈導(dao)緻波紋電流(liú)出現。電容壽(shòu)命指标中有(you)✂️個參數叫做(zuò)額定紋波電(dian)流。運行過程(chéng)中，一旦⭐波紋(wén)電流超過額(e)定電容🆚，電容(rong)内部的溫度(du)就會升高，導(dǎo)緻電👈解液氣(qi)化。一旦電解(jie)♉液氣化,其内(nei)部壓力将增(zeng)加，會導🔞緻電(diàn)容鼓包。
2.2.2解決(jué)措施
　　波紋電(diàn)壓是無法消(xiao)除的，隻能抑(yì)制紋波電壓(ya)使其在電子(zǐ)元器♈件允許(xu)的範圍内。通(tōng)常的做法:①加(jiā)大濾🔞波電路(lu)中☎️的電容容(róng)量;②采用電感(gǎn)電容(InductanceCapacit-ance,LC)(無源)濾(lü)波電路、多級(ji)濾波電❗路;③以(yi)線性電源代(dai)替開🥵關電源(yuán);④合理布線即(jí)改變電源闆(pan)布線格局.
　　結(jié)合現場實際(jì)情況，電磁流(liu)量計的電路(lù)闆已經固定(dìng)，不能整體更(geng)換或者改變(bian)布線格局。唯(wéi)一的方法🈚是(shi)改變電容容(róng)量，提高額定(ding)波紋電流，防(fáng)止再次出現(xiàn)上述🏃‍♀️現象。因(yīn)此，将原有規(guī)格爲100μF、25V的電容(róng)更換爲規格(gé)爲120μF、25V的電📐容進(jin)行模🎯拟停送(sòng)電實驗。
　　采用(yòng)無限循環定(ding)時開關模塊(kuai)，對更換後更(gèng)大容量的電(diàn)容☎️進行連續(xu)通斷電實驗(yan)。根據對流量(liàng)計開機🔅時間(jiān)的計量發現(xian)，完全進入開(kāi)機狀态需要(yao)20s，因此設置通(tong)電時間爲20s。循(xun)環通🛀斷電示(shì)意圖如圖5所(suǒ)示。
 
　　一台負載(zai)不同循環周(zhou)期停送電的(de)實試驗情況(kuang)，如表🐉1所示。兩(liǎng)台負載不同(tóng)循環周期停(tíng)送電試驗情(qíng)況，如表2所示(shi)。25s循環周期不(bú)同數量負載(zǎi)停送電試驗(yàn)情況，如表3所(suǒ)示。
 
 
　　由試驗結(jié)果可知，更換(huan)較大容量的(de)電容在試驗(yan)階段可取得(dé)較好的效果(guo)，但是相關人(rén)員需要在現(xian)場進.步驗證(zhèng)容量是否符(fu)合現場要求(qiu)。
3結語
　　文章分(fèn)析了電磁流(liú)量計常見故(gu)障，采取了相(xiang)關的解決措(cuo)施，可以有效(xiào)排除電磁流(liú)量計故障。研(yan)究證明，隻有(yǒu)深入剖析電(dian)磁流量計的(de)工作原理，才(cai)有可能找到(dào)問題的關鍵(jian)。

本文來源于(yú)網絡,如有侵(qin)權聯系即删(shan)除！