摘要:電磁流量(liàng)計 是工業生産(chan)過程中的常用(yòng)計量設備,常用(yong)于清水、污🐉水、氣(qi)📧源、藥劑等的計(jì)量,其正确性直(zhi)接影響日常🚶‍♀️成(chéng)本核算、能耗等(deng)重要指标的正(zhèng)确性。因此,選擇(zé)質🚩量可靠🌈、運行(hang)穩🔞定、測量正确(què)的♊流量計是非(fei)常重要的。介紹(shào)流量計的測量(liàng)原理和内部結(jie)構,并結合設♈備(bei)具體應用場景(jǐng)分析指🥵标的選(xuan)擇及維護維修(xiu)方✍️法,确保設備(bei)穩定運行。
0引言(yán)
　　近年來，随着國(guo)家對環境保護(hù)的要求越來越(yuè)高，污🈲水處☁️理行(háng)業已經成爲國(guo)家建設的重要(yao)組成部分,各污(wū)⁉️水處理企業對(duì)進廠😘區的污水(shuǐ)計量正确程度(dù)💋要求也進一步(bu)加強。計✌️量設備(bèi)主要以電磁流(liú)量計✏️和超聲波(bō)流量計爲主，管(guǎn)道式電磁計量(liàng)以其運行穩定(dìng)、數值讀取準确(què)等優㊙️點廣:受青(qing)睐。考慮到電磁(ci)🥵流量計的運行(hang)🔞工況和密封要(yao)🏃🏻‍♂️求，管道式流量(liàng)計主體多爲全(quán)密封式📐設計。某(mǒu)污水處理廠E+H5L4CT8-1202/0型(xíng)進水流量計的(de)使用與維修經(jing)驗。
1電磁流量計(jì)測量原理
　　管道(dao)式流量計 測量(liang)原理如圖1所示(shì)。流動的介質相(xiang)當于運動的導(dǎo)體♍，其感❌應電♍壓(yā)Ue與介質流速V成(chéng)比例關系，通過(guo)兩個測量✔️電極(ji)加載在放👌大器(qì)上。并可以根據(ju)管道橫截面積(ji)A計算體積流量(liàng)Q。
 
　　其中,Ue爲感應電(dian)壓,B爲磁場強度(du),L爲電極間距,I爲(wèi)電流,V爲🐪流🏒速。
 
2電磁流量計主(zhu)要組成
　　以E+H5L4CT8-1202/0型集(ji)成流量計爲例(lì)進行介紹,其主(zhu)要組件有變送(song)器、磁路系統、測(ce)量導管、電極、殼(ke)體、襯裏、連接電(dian)纜👉等(圖2)。
 
(1)磁路系統(tong):用來産生均勻(yun)的直流或交流(liú)磁場。直流磁路(lù)用永磁體來實(shí)現,優點是結構(gòu)簡單,受交流磁(cí)🌈場的幹擾較少(shǎo)。直流⭐磁場容易(yi)造成測量導管(guan)内電解液極化(huà),負極🚩被正離子(zǐ)包圍,正極被負(fù)離子包圍,兩個(gè)電極之間内阻(zǔ)增大,影響測量(liang)設備的準确性(xìng)🙇🏻,所以一般采用(yong)交流磁場。
(2)測量(liàng)導管:用于被測(ce)導電介質通過(guò),一般選擇低導(dao)熱性、低導電性(xing)低，同時具備一(yi)定機械強度的(de)材料,例如玻璃(lí)🥵鋼、高強度塑料(liao)🔴、鋁材、不鏽鋼等(děng)。
(3)電極:反饋與被(bei)測電位成正比(bi)的感應電動勢(shì)信号。電♋極一🚶‍♀️般(bān)采用非磁性304或(huo)316不鏽鋼制成,要(yao)求.與流量計襯(chèn)裏結合平整,保(bao)🚶證流體流動順(shun)暢。其最佳安裝(zhuāng)位置是管道垂(chui)直方向,應防止(zhǐ)其被藥☔劑、泥砂(sha)等介質覆蓋,影(yǐng)💛響其精度。
(4)外殼(ké):由鐵磁材料制(zhi)成,保證其磁通(tōng)量的穩定性,同(tong)時✏️可以隔絕☂️周(zhou)圍磁場的幹擾(rao)。
(5)内襯:在流量計(jì)測量導管内側(cè)及法蘭密封面(mian)上,擁⛹🏻‍♀️有👈一層完(wan)整的電氣絕緣(yuán)内襯。它與被測(cè)介質直接接觸(chu)🤟,其作用是增強(qiáng)㊙️測量導管的耐(nai)酸堿性,其材料(liao)多數爲耐腐蝕(shí)、耐高溫、耐磨的(de)硬質橡膠、聚氨(an)酯、聚💋四氟乙烯(xi)塑料等。
(6)變送器(qi):作用是将感應(ying)電動勢信号放(fàng)大成統一的标(biāo)準信号并抑制(zhì)主要幹擾信号(hào)。
(7)連接電纜:包括(kuo)電極電纜及供(gòng)電電纜,其敷設(she)應遠離📞電氣設(shè)㊙️備和開關部件(jian)，電纜屏蔽層必(bi)須兩端接🔴地,确(què)保滿足EMC要🤞求。
3電(dian)磁流量計故障(zhang)類型及檢查流(liú)程
　　以分體式流(liu)量計爲例,介紹(shào)流量計内部結(jie)構及本體電極(ji)分布情況(圖3、圖(tu)4)。在流量計的使(shi)用過程中,常見(jiàn)故障有無流🤟量(liang)信💋号輸♈出、輸出(chū)信号晃動等,檢(jian)查步驟如㊙️下。
 
3.1無流(liu)量信号輸出.
　　檢(jian)查流程爲:①檢查(chá)變送器電源是(shi)否通電、熔.絲及(jí)各級電源是🌍否(fǒu)正常,變送器内(nei)部電路闆是否(fou)正常、是否報錯(cuo);②勵磁和信号電(diàn)纜☎️是否導通、接(jie)線是否正确,電(dian)纜屏蔽層是否(fǒu)接地、電纜阻抗(kàng)是否✊正常;③檢查(chá)本體電極及🌈線(xian)圈的絕緣性、勵(li)磁線圈是否完(wan)好、電極是否鏽(xiu)蝕、内部接線是(shi)否‼️斷線、襯裏是(shi)❄️否磨損;④被測液(ye)體與電極材📱料(liao)之間是否産生(shēng)表面效應,例如(rú)電化學和極化(hua)現象、觸媒作用(yòng)形成氣👈霧等。
3.2輸(shū)出信号晃動
　　檢(jian)查流程爲:①檢查(cha)安裝電磁流量(liang)計傳感器的管(guǎn)系是否有脈動(dong)流動擾動源;②管(guan)體内是否充滿(mǎn)液體、液體是否(fou)含有氣泡;③檢查(cha)變🌈送器電源是(shi)否通電,熔絲及(ji)各級💘電源是否(fǒu)正常，變送器内(nèi)部電🛀路闆是否(fǒu)正常、是否報🔞錯(cuò);④檢查傳感器是(shi)否🤞可靠接地、是(shi)否有空🔞間電場(chang)或磁場幹擾,勵(lì)磁和信号電纜(lǎn)屏蔽層是否接(jie)地;⑤被測液體✔️與(yǔ)電極材料之間(jiān)是否産生表面(mian)效應,如電化學(xue)和極化現象、觸(chù)媒作用形成氣(qi)霧等;⑥檢查本體(ti)電極及線圈的(de)絕緣性、檢查勵(lì)磁線圈是否完(wan)好、電極是否鏽(xiù)蝕、内部接線👈是(shì)否斷線、襯裏是(shì)否磨損。
3.3零點不(bú)穩定
　　檢查流程(chéng)爲:①檢查安裝電(dian)磁流量計傳感(gǎn)器的管系🤟是否(fou)🆚有脈動🆚流動擾(rao)動源;②管體内是(shì)否充滿液體、液(ye)🔆體是🤩否含有氣(qi)泡;③檢查傳感器(qì)是否可靠接地(di)、是否有空間電(dian)場或🙇🏻磁場幹擾(rǎo),勵磁和信号電(diàn)纜屏蔽層🚩是否(fǒu)接地;④液體電導(dao)率是否均勻、電(diàn)極是否存在污(wū)染等問題;⑤信号(hao)回路絕緣性是(shi)否正常。
4電磁流(liú)量計維修案例(lì)分析
　　保證管道(dao)式電磁流量計(jì) 計量穩定、準确(que)的工作從設計(ji)和安裝階段就(jiu)開始進❌行。流量(liang)計的安裝應滿(mǎn)足其對前、後直(zhi)管段的要求，應(yīng)保證流量計上(shang)🔱遊直管段長度(dù)≥5D(D爲管徑),下遊直(zhí)管段長度≥3D,以消(xiao)除安裝位置造(zao)成的測量誤差(cha)，同時應減少晃(huǎng)動、規避幹擾源(yuan)，且管♌道中不能(néng)出現非滿🔞管、紊(wen)流等問題。如果(guo)流量計安裝現(xian)場不能滿足上(shang)述要求，就可能(néng)造成流量計計(ji)量波動。
　　結合故(gu)障案例進行分(fen)析:1号進水流量(liàng)計瞬時數據出(chū)現㊙️波動💋,在同工(gong)況下計量值與(yǔ)其他3台流量計(jì)數🌐值對比有明(míng)顯偏差😍。4台流🔞量(liàng)計每日累計數(shu)據值見表1。
 
　　由表(biao)1可以看出,1号流(liu)量計與其他3台(tái)流量計累計計(ji)🤟值偏🌈差🌈較大,且(qiě)數值波幅較大(da)。對電磁流量計(jì)的變送器電路(lu)💞闆(電源闆、信号(hào)闆、通信闆)進行(háng)檢測,對設備内(nei)檢(heartbeat心跳技術)等(deng)進行校核,效果(guo)均不明顯。考慮(lǜ)到數據傳輸電(dian)纜曾經受過損(sǔn)傷,更換了㊙️連接(jie)電纜。
　　對測量傳(chuán)感器本體絕緣(yuan)情況進行檢查(chá)，觀測絕緣🆚阻🌈值(zhí)是🏃🏻否正常、電極(ji)是否鏽蝕、線圈(quan)是否鏽斷。1号電(dian).磁流量計本體(tǐ)電極參數見表(biǎo)2。
 
　　由表2可以看出(chū)，線圈和4個電極(ji)對地絕緣性能(neng)均已嚴⁉️重🌏超出(chu)出廠允許的誤(wù)差範圍，因此初(chū)步判定故障原(yuan)因爲🏃絕緣🍓下降(jiang)㊙️。
根據管道式電(dian)磁流量計本體(tǐ)電極及線圈絕(jué)緣原理，基本判(pan)定是勵磁線圈(quān)和電極絕緣性(xìng)能不良,導緻測(cè)♌試結果顯示異(yì)常。搜集、查閱相(xiang)關資料,并綜合(he)考慮現🔆場工況(kuang)，認爲對直徑1800mm流(liú)量計不能拆除(chu)維修。經過充分(fen)㊙️讨論,決定在不(bu)停産的情況下(xia)進行維修,并制(zhi)定出維修實施(shī)方案。
　　考慮到該(gai)管道流量計的(de)防護等級爲IP67,根(gen)據其本體🏃‍♂️内部(bù)構造确🏃定開腔(qiāng)形式、位置、尺寸(cun),在其上部開大(da)♉窗(1500mmx500mm),以滿足保證(zhèng)電磁線圈在拆(chai)裝過程中不受(shou)損;中部左右電(diàn)極位置開小窗(chuang)(500mmX500mm),便于接線和再(zai)次密封;下部由(yóu)于位置較低,很(hěn)🔴難操作，決⛷️定開(kāi)大窗(1500mmx1200mm),便于狹窄(zhai)空間開口和再(zai)次密封。
　　打開密(mi)封後,發現1号電(diàn)極位置有進水(shuǐ)現象,導緻電磁(cí)線圈和電極安(an)裝部位發生鏽(xiù)蝕絕緣失效。對(dui)1号電極進行除(chu)鏽‼️處理并壓緊(jin)，對其他3個電極(jí)安裝環進行除(chú)鏽,同時更換所(suo)有連接導線,再(zài)次測試電磁✌️流(liú)量計本體電極(ji)參數(表3)。
由表3可(ke)以看出，電極絕(jue)緣性能恢複至(zhì)允許的誤差範(fàn)圍内。
 
　　電極絕緣(yuán)性能修複後,按(àn)維修方案對其(qi)進行複位♊,其中(zhōng)，上🈲蓋✏️采取密封(fēng)條加螺絲固定(dìng)，下蓋和左右開(kāi)口采.取點焊固(gù)定強🈲度,防水結(jié)構膠填縫。對流(liu)量計本體進🙇‍♀️行(hang)焊接及密封,設(shè)備功能已基本(ben)恢複。修複後的(de)流量🌍計從數據(ju)連續上觀察,1号(hao)流量🌈計的波動(dòng)幅度和日累計(jì)值與其他3台流(liu)量計數💔據相差(chà)極小♈，說明設備(bèi)功能已恢複正(zheng)常,具體數據見(jiàn)表4。
 
5結束語
　　管道(dao)式電磁流量計(ji)原理簡單,在一(yi)般情況下故障(zhàng)率極⚽低,但因其(qi)防護等級較高(gāo),管道主體制造(zao)過程中又采用(yòng)整體焊接工藝(yì),導緻維修人員(yuán)往往不了解其(qi)内部結構。出現(xiàn)故障後,很㊙️難維(wéi)修人員快速找(zhǎo)到故障原因。本(běn)文結合設備故(gù)障案例，根據故(gù)障現象逐步檢(jian)查判斷,發現并(bing)解決設備出✌️現(xian)的問題。

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