談電磁流量計的安裝，使用及常見故障

【資料簡介】

江蘇金鼎自動化儀表有限公司 ：姚佳明  

枝江泵站位于惠州市惠城區(qū)馬安鎮(zhèn)西枝江左岸老二山，是深圳東江水源工程的兩個取水口之一，該泵站將西枝江水通過引水管涵、前池、水泵加壓后通過量水問測量直接匯人已建成的東江水源工程輸水管道，泵站建成一用一備兩臺機組，單機額定流量為3.75m³/s，量水間采用電磁流量計進(jìn)行測量，以計算機組瞬間每秒抽水流量及總累計抽水量。電磁流量計（簡稱EMF）是利用法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電液體體積流量的儀表。2O世紀(jì)5O年代初EMF實現(xiàn)r工業(yè)化應(yīng)用，近年來在世界范圍內(nèi)廣泛使用，電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀表的一種，在其安裝與使用方面有一些技巧和注意事項，在這里結(jié)合我一些切身經(jīng)驗，談?wù)勲姶帕髁坑嫷陌惭b、使用及常見故障，希望對同行在安裝與使用方面有所幫助。

    1 安裝與使用注意事項

    1.1 使用時應(yīng)注意的一般事項

    液體應(yīng)具有測量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場所，例如其上游附近加入藥液，加液點設(shè)于傳感器下游。使用時傳感器測量管必須充滿液體（非滿管型例外）。液體有混合時，其分布應(yīng)大體均勻。液體應(yīng)與地同電位。必須接地。如工藝管道用塑料等絕緣材料時，輸送液體產(chǎn)生摩檫靜電等原因，造成液體與地間有電位差。

    1.2 流量傳感器安裝

    1.2.1 安裝場所

    通常電磁流量傳感器外殼防護(hù)等極為IP65（GB4208規(guī)定的防塵防噴水級），對安裝場所有以下要求。

    （1）測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所；測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下游；測量化學(xué)反應(yīng)管道時，要裝在反應(yīng)充分完成段；

    （2）盡可能避免測量管內(nèi)變成負(fù)壓；

    （3）選擇震動小的場所，特別對一體型儀表；

    （4）避免附近有大電機、大變壓器等，以免引起電磁場干擾；

    （5）易于實現(xiàn)傳感器單獨接地的場所；

    （6）盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體；

    （7）環(huán)境溫度在-25/0～50/600℃范圍內(nèi)，一體型結(jié)構(gòu)溫度還受制于電子元器件，范圍要窄；

    （8）環(huán)境相對濕度在10%～9O%范圍內(nèi)；

    （9）盡可能避免受陽光直照；

    （1O）避免雨水浸淋，不會被水浸沒。

    1.2.2 直管段長度要求

    為獲得正常測量度，電磁流量傳感器I游也要有一定長度直管段，但其長度與大部分其他流量儀表相比要求較低。9O。彎管、T形管、同心異徑管、全開閘閥后通常認(rèn)為只要離電極中心線（不是傳感器進(jìn)口端連接面）5倍直徑（5D）長度的直管段，不同開度的閥則需1OD；下游直管段為2～3D或無要求。但要防止蝶閥閥片伸人到傳感器測量管內(nèi)。各標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程所提出上下游直管段長度亦不一致，匯集如表1所示，要求比通常要求高，這是由于為保證達(dá)到當(dāng)前0.5級精度儀表的要求。

  

    1.2.3 安裝位置和流動方向

    傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測量固、液兩相流體垂直安裝，自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時固相沉淀等缺點。

    水平安裝時要使電極軸線平行于地平線，不要處于垂直于地平線，因為處于底部的電極易被沉積物覆蓋，頂部電極易被液體中偶存氣泡擦過遮住電極表面，使輸出信號波動。圖1所示管系中，c、d為適宜位置；a、b、e為不宜位置，b處可能液體不充滿a、e處易積聚氣體，且e處傳感器后管段短也有可能不充滿，排放口如ƒ形狀所示。對于固、液兩相流C處亦是不宜位置。

    1.2.4 接地

    傳感器必須單獨接地（接地電阻100Ω以下）。分離型原則上接地應(yīng)在傳感器一側(cè)，轉(zhuǎn)換器接地應(yīng)在同一接地點。如傳感器裝在有陰極腐蝕保護(hù)管道上，除了傳感器和接地環(huán)一起接地外，還要用較粗銅導(dǎo)線（16mm²）繞過傳感器跨接管道兩連接法蘭上，使陰極保護(hù)電流于傳感器之間隔離。

 

    1.3 轉(zhuǎn)換器安裝和連接電纜

    一體型EMF無單獨安裝轉(zhuǎn)換器；分離型轉(zhuǎn)換器安裝在傳感器附近或儀表室，場所選擇余地較大，環(huán)境條件比傳感器好些，轉(zhuǎn)換器和傳感器間距離受制于被測介質(zhì)電導(dǎo)率和信號電纜型號，即電纜的分布電容、導(dǎo)線截面和屏蔽層數(shù)等。要用制造廠隨儀表所附（或規(guī)定型號）的信號電纜。電導(dǎo)率較低液體和傳輸距離較長時，也有規(guī)定用三層屏蔽電纜。一般儀表“使用說明書”對不同電導(dǎo)率液體給出相應(yīng)傳輸距離范圍。單層屏蔽電纜用于工業(yè)用水或酸堿液通?？蓚魉途嚯x100m。

    為了避免干擾信號，信號電纜必須單獨穿在接地保護(hù)鋼管內(nèi)，不能把信號電纜和電源線安裝在同一鋼管內(nèi)。

    3 故障

    運行期故障是電磁流量計經(jīng)調(diào)試并正常運行一段時期后出現(xiàn)的故障，常見的運行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。

    （1）傳感器內(nèi)壁附著層。由于電磁流量計常用來測量臟污流體，運行·段時間后，常會在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層，則電極回路將出現(xiàn)斷路，儀表不能正常工作；若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率，則電極回路將出現(xiàn)短路，儀表也不能正常工作。所以，應(yīng)及時清除電磁流量計測量管的附著結(jié)垢層。

    （2）雷電打擊。雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電流，使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號線等途釋引入，尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。

    （3）環(huán)境條件變化。在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好（例如沒有干擾源），流量計工作正常，此時往往容易疏忽安裝條件（例如接地并不怎么良好）。在這種情況下，一旦環(huán)境條件變化，運行期問出現(xiàn)新的干擾源（如在流量計附近管道上進(jìn)行電焊，附近安裝上大型變壓器等），就會干擾儀表的正常工作，流量計的輸出信號就會出現(xiàn)波動。

    4 結(jié)語

    西枝江泵站流量計正確的安裝與使用，至今運行良好，計量準(zhǔn)確。隨著企業(yè)全面走向市場，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理將進(jìn)一步深化，流量計量越顯重要，電磁流量計作為工業(yè)流量測量儀表的一種，要發(fā)揮其作用，在選用好的基礎(chǔ)上如何正確安裝與使用就成了一個關(guān)鍵的問題。因此，自動化儀表專業(yè)人員在具備一定的專業(yè)知識的前提下，有必要在其如何正確安裝與使用方面掌握一定的技巧和方法，同時了解電磁流量計使用過程中的常故障，唯有如此，才能滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求，使流量計量發(fā)揮重要作用。