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一體式電磁流量計的安裝與維護 
發布時間:2018-08-08

  電磁流量計能檢測具有一定電導率的酸、堿鹽溶液,腐蝕性液體以及含有固體顆粒(泥漿、礦漿等)的液體流量,但不能檢測氣體、蒸汽和非導電液體的流量。一體式電磁流量計用於複雜的工業管道係統進行流體檢測,為工業自動化係統提供變量數據。在工控環境下,流量計分布分散,而且由於工作環境相對複雜,流量計的安裝有嚴格的安裝方法。本文以電磁流量計為例,介紹電磁流量計的工作原理、安裝方式及維護措施。
1.一體式電磁流量計的工作原理
  一體式電磁流量計主要由測量導管、磁路係統、電極以及轉換器構成(如圖1)。
一體式電磁流量計組成圖示
  測量管一般用高電阻率的非導磁材料製成,同時管壁應盡量薄,以防止流量信號被金屬管壁所短路,所以在測量管壁內有一層完整墊襯裏。磁路係統的作用主要是產生一個工作磁場,電磁流量計采用勵磁線圈產生交變磁場。測量電極安裝在與磁場垂直的測量管兩側管壁上,它的作用是把被測介質切割磁力線所產生的流量信號引出,電極材料按被測介質腐蝕性而決定,但是必須是導磁性導電材料。轉化器的功能主要是將流量計送出的微弱信號進行放大,並轉換成與平均流速成正比的標準信號(4~20mA的信號或者脈衝信號)進行輸出。
一體式電磁流量計工作原理圖
  如圖2,一體式電磁流量計根據法拉第電磁感應定律工作。當導電體在磁場中垂直磁力線方向流動,在流通管道兩側的電極上將產生感應電勢,感應電勢的大小與流體的流速有關,通過測量此電動勢可以計算出流體流量,當儀表的結構參數K確定後,可以由公式表示:E=KBVd
其中:K—儀表結構參數,B—磁感應強度,V—被測液體的流速,d—管路通徑。
  從計算公式可知,K係數與d係數是恒定不變的,則感應電動勢僅與磁感應強度和被測液體流速有關,與被測液體的溫度、壓力、密度以及黏度等無關。
2一體式電磁流量計的安裝
安裝需要注意以下要求:
(1)保證設備安裝的地點沒有劇烈的溫差,保證有良好的通風環境,避免與強烈的腐蝕氣體接觸。
(2)不可以安裝在容易引起電磁幹擾的環境下,否則會引起測量精度誤差。
(3)安裝時被測液體的流向一定要與流量計箭頭標記一致,如果發現流量與標記不一致,主要是180度方向相反,此時則需要修改流量計參數設置反向流量來調整安裝方向錯誤引起的問題。
(4)安裝在管路上時需要嚴格按照有關要求(如圖3、圖4)進行。
一體式電磁流量計在直管中的安裝要求圖示
  圖3中D表示管路的公稱直徑,流量計在安裝的時候,可以水平、垂直,或者與水平線成任何角度(如圖4),但是安裝的時候必須保證被測液體在流經管路時能夠滿管浸沒流量計的兩個電極,以及留有滿足維修的空間。
一體式電磁流量計在垂直活傾斜管道中的安裝要求圖示
  從圖4的兩幅圖中可以明顯地看到,正確的安裝方法必須是在流經管路時液體滿管,這樣才可以保證2個電極浸沒在液體中,得到準確的測量值。
  流量計的安裝需要良好的幹擾抑製係統,包括屏蔽技術與接地技術。流量計的感應信號電壓很低,工業現場和環境中幹擾源是多種多樣的,不論是外部的幹擾,還是來自內在的幹擾,都會引起流量計信號幹擾,因此流量計的基準電位必須與被測液體相同。流量計采用雙頻勵磁分別采集高頻信號與低頻信號(前者不受泥漿噪聲幹擾,後者有優越的零點穩定性),並且通過不同的數字濾波器選擇每種分量所需的部分,進行計算,得到穩定輸出的信號。
3.一體式電磁流量計的維護
  關於一體式電磁流量計的維護,主要是日常維護與定期檢查。流量計出現零流量顯示:一般流量計自身問題比較少,主要是在流量計管道上的閥門沒有開啟,或者是止回閥故障導致管路不通引起的問題,如果排除閥門因素引起的零流量,現場LED麵板無顯示,可以檢查流量計的220V電源供電是否正常,以及流量計內放大器電路板保險絲是否燒壞。電源與保險絲正常的情況下,可以用BT200流量計手操器(如圖5)或者LED液晶麵板操作。
一體式電磁流量計與BT200手操器的連接圖示
  用一體式電磁流量計的自診斷功能(selfcheck)檢查流量計是否完好,如果顯示GOOD表示流量計工作正常。如果自診斷出現ERROL則需要更換放大器電路板解決,也可以用TEST項測試放大器電路板是否工作正常。如果在現場LED麵板有顯示或者BT200手操器能夠讀到實時流量數據,但是DCS卻不能顯示數據的,這時需要檢查流量計的輸出信號(脈衝或者電流),以輸出電流信號為例,如果輸出端的信號可以用萬用表檢測,那麽檢測進入DCS模塊的接線,如果有信號輸入模塊的,檢查上位機上有沒有對一體式電磁流量計進行量程設定。如果流量計的輸出板上檢測不到電流信號,那麽需要更換輸出板。如果流量計流量波動,首先要檢查是否接地良好,液體是否真正充滿管道,帶自動控製閥的同時還要檢查閥門是否工作正常。

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