電磁流量計是一種應用法拉第電磁感應定律,測量封閉管道中導電性介質體積流量的感應式儀表。它主要由轉換器和傳感器兩部分組成,用于測量能導電的液體的流量,目前在石化、給排水、造紙、醫藥、防止、食品等行業實際應用非常廣泛。
流量儀表在實際應用中不可避免的會產生故障,影響運行計量,本篇就針對電磁流量計實際應用中的故障做一下簡單的分析。
因外界原因導致儀表出現故障主要有三個方面:一是現場管道系統以及安裝等方面引起故障;二是有現場環境方面引起的故障;三是由被測介質即流體方面引起的故障。下表是對電磁流量計故障源和故障現象的簡單匯總
故障源 | 故障現象 | ||||||
類別 | 名稱 | 無輸出信號 | 輸出晃動 | 零點不穩 | 流量測量值與實際值不符 | 輸 出超 滿度 | |
管道系統及安裝 | 1.安裝不合適 |
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2.未滿管 |
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有氣泡 |
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液位在電極以下 |
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3.管系吸入氣泡 |
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4.往復泵或控制閥震蕩產生脈動 |
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5.使用過程中流動狀態變化 |
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流 體 | 1.液體中含有氣泡 |
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2.漿液噪聲 |
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3.電極被污染 |
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4.導電沉積層或絕緣沉積層覆蓋 電極或襯里 | √ |
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5.電導率不均勻 或接近閾值 |
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6.與液體接觸件 材料失配 | √ | √ |
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7.流動噪聲 |
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環 境 | 1.強磁場 |
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2.強電磁波 |
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3.管道雜散電流 |
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4.地電位變化 |
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5.潮氣侵入 | √ |
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實際應用中出現故障可參考表格內容進行分析,舉幾個應用中的案例
案例 某污水廠井下使用一臺 DN600 電磁,調試初期就發現這臺表的數據不穩定而且跟實際流量偏差很大。儀表廠家到現場測試,經檢測儀表的傳感器及轉換器都正常,查看儀表安裝位置圖時發現,儀表安裝在出水口且下游僅有一段短管,水直接排入大氣。與污水廠討論后決定在儀表下游直管段后安裝一個 n 型管,這樣保證儀表處于滿管狀態,測量恢復穩定準確。
本案例就屬于儀表安裝位置不良造成的故障。所以在設計安裝管道時就必須要保證儀表管路能夠滿管。
案例 某化工廠使用電磁流量計測量濃度較高的 NAOH 溶液,選型時沒有提供介質具體的濃度及溫度,就用了 316L電極的電磁流量計。結果現場使用一個月后發現輸出信號變得不穩。儀表制造廠家進一步了解介質的濃度及溫度,實際介質是 NAOH 溶液而且是高溫介質, NAOH 溶液濃度在 80%以內且溫度低于 50 攝氏度時選用 316L 電極測量時沒問題的,但是在測量高溫強堿溶液時,316L 材料會發生極化現象,即在電極表面會產生一個極化電壓,導致測量的信號不穩定。
改用鉭電極電磁流量計后就運行正常。
本案例就屬于與液體接觸件材料匹配失當故障,匹配失當除了腐蝕問題外, 還有電極表面效應即: a.電化學反應 (表面形成鈍化膜等) ,b.電化學和極化現象(產生電勢) ,c.觸媒作用(電極表面生成氣霧等) 。