电磁流量计专项检测.doc

电磁流量计专项检测一、电极与液体接触电阻的测量测量电极与液体接触电阻值，可以不从管道卸下流量传感器而间接评估电极和衬里层表面大体状况，有助于分析故障原因。尤其给大口径电磁流量计的检查带来极大方便。这种方法可估计流量传感器测量管内表面状况如电极和衬里层是否有沉积层，沉积层是导电性质的还是绝缘性质的，电极表面污染状况等。电磁流量传感器的电极与液体接触电阻应在新装仪表调试好后立即测量并记录在案，以后每维护一次测量一次，分析比较这些数据将有助于今后判断仪表故障原因。电极与液体接触的电阻值主要取决于电极与液体接触表面面积和被测液体电导率。一般结构电极在测量电导率5106S/cm的蒸馏水时电阻值约为350k ；电导率150106S/cm的生活和工业用水约为15k ；电导率1106S/cm的盐水约为200 。电极与液体接触电阻可用模拟量万用表在充满液体时分别测量每个电极端子与地间的电阻。经验表面分别测量两电极的接触电阻值之差应小于1020，否则就说明有故障。若测出的电极接液电阻与原测量值比较不一致时，可能有以下三种不同趋向：（1）两电极接触电阻不平衡值增加（即差值增加）；（2）电阻值增加；（3）电阻值减少。这三种迹象可分别判断为以下原因所产生的：（1）电极部位有一只电极绝缘有较大下降；（2）电极表面被绝缘层覆盖；（3）电极表面和衬里表面附着导电沉积层。有时候虽然呈现以上迹象，但还未形成故障，则可作为预测产生故障的前兆，预作处理。用模拟量万用表测量电极接液电阻时应注意以下几点：（1）电阻值应在测棒接触端子的瞬间读取指针偏转最大值，测量值应以最初一次所得为准。如重新测量因极化作用所测各值是不一致的。（2）测两电极阻值时，接地端测棒极性必须相同，即用电表同一根测棒，正极棒接电极，负极棒接地。（3）要比较前后两次定期检查测量值时，要用同一型号万用表，并用同一量程，常用1.5V电池工作范围的测量档，如：1k 档。用万用表测量电极接触电阻不是正确测量电阻准确值的方法，只是确定大体的值。准确的测量必须用如“Kohlraush电桥”等交流电桥，或数字电桥。二、电极的极化电压的测量测量电极与液体间极化电压将有助于判断零点不稳或输出晃动的故障是否由于电极被污染或覆盖所引起。用数字式万用表2V直流档，分别测两电极与地之间的极化电压（电磁流量计可以不停电测，也可停电测）。如果两次测量值几乎相等，说明电极未被污染或被覆盖，否则说明电极被污染或被覆盖。极化电压大小决定于电极材料的“极化电位”和液体的性质，测量值可能在几毫伏至几百毫伏之间，例如铂等贵金属电极与耐酸钢接地环间，就可能有较大极化电位。因为实际上运行中两电极被污染情况不可能完全相同对称，于是两电极上的电压形成了不对称的共模电压。不对称的共模电压就成为差模信号，造成零点偏移。三、信号电缆干扰的测定信号电缆受外界静电感应和电磁感应干扰会使电磁流量计零点变动。为判断零点变动是否由于受信号电缆干扰电势影响，需测定干扰大体范围和对电磁流量计的影响程度。按图79所示，电极接触电阻的测量所测得两电极的大体电阻值RA、RB，分别按图79（a）、（b）接入电路所测得零点之差应在满度值1或其基本误差范围以内。（a）传感器侧接入电极电阻 （b）转换器侧接入电极电阻图79 测定电缆干扰信号测定时应注意以下几点：（1）应注意接入的电阻RA和RB勿受电源干扰等所感应；（2）测定时转换器零点与原接线器测量时相比可能有少许变动（通常为上升），通常认为变动量不应超过5；（3）图79只给绘出重接变动部分的线路，其他仍按原样线路；（4）测定时传感器周围环境尽可能与发生故障时一样，如附近电机能作电源通断试验就更好了。四、测定有无接地电位电磁流量计在正常使用过程中，如传感器附近电（力）机状态变化（如漏电），接地电位会产生变化而引起零点变动。检查是否有这方面影响，可将转换器工作接地C端子与保护接地G端子短路，以零点（或指示值）变动判断有否接地电位。若零点变动超过容许值时，应与制造厂联系，作必要的措施。但是这也不一定能下结论：“没有零点（或指示）变动就没有接地电位”。五、管道杂散电流流向判别有时候为寻找管道杂散的干扰源在流量传感器上游还是在下游，以缩小搜索范围，设法减小或消除杂散电流干扰影响。如图710所示，与管道电气绝缘的流量传感器上下游跨接导线和接地线的A、B两点，分别接入电流表。例如案例12在A点测得电流为60mA AC，B点电流为零，说明干扰源头在流量传感器的上游。图710 管道杂散电流流向判别第一类故障类型为电磁流量计运行中本身故障，即仪表结构件或元器件损坏引起的故障。第二类故障类型为外界原因引起的故障，如安装不妥流动畸变，沉积和结垢等。本章重点讨论的是应用方面和上述第二类外界原因的故障。按照故障发生时期分类，可分为调试期故障和运行期故障。调试期故障出现在新装用后的调试初期，主要原因是仪表选用或设定不当，安装不妥等。运行期故障是在运行一段时期后出现，主要原因有流体中杂质附着电极、衬里，环境条件变化出现新干扰源等。按故障外界源头分析来自三个方面：管道系统和安装等方面引起的；环境方面引起的；流体方面引起的。其中第一个方面主要在调试期表现出来；而后两个方面则在调试期和运行期均会出现。 一、调试期故障 本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现，但一经改进排除故障，以后在相同条件下一般都不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。1管道系统和安装等方面通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，常见的有将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点；流量传感器后无背压，液体径直排入大气，形成其测量管内非满管；装在自上向下流的垂直管道上，可能出现排空等原因。2环境方面主要是管道杂散电路干扰，空间电磁波干扰，大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好单独接地保护可获得满意测量，但如遇管道有强杂散电流（如电解车间管道）亦不一定能克服，须采取流量传感器与管道绝缘的措施（参见案例12）。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入，通常采用单层或多层屏蔽予以保护，但也曾遇到屏蔽保护还不能克服（参见案例10）。3流体方面流体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量，惟所测得体积流量是液体和气体两者之和时，由于气泡增大会使输出信号波动，若气泡到流过电极遮盖整个电极表面，使电极信号回路瞬时断开，输出信号将产生更大波动。低频（50/1650/6Hz）矩形波励磁电磁流量计测量液体中含有固体超过一定含量时将产生液噪声，输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时，若两种液体电导率（或各自与电极间电位）有差异，在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量，输出信号亦会产生波动。电极材质与被测介质选配不善，产生钝化或氧化等化学作用，电极表面形成绝缘膜，以及电化学和极化现象等，均会妨碍正常测量。二、运行期故障经初期调试并正常运行一段时期后，在运行期间出现的故障，其常见原因有：流量传感器内壁附着层；雷电击；环境条件变化。1内壁附着层由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多，出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近，仪表还能正常输出信号，只是改变流通面积，形成测量误差的隐性故障；若是高电导率附着层，电极间电动势将被短路；若是绝缘性附着层，电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作（参见案例7）。2雷电击雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流，进入仪表就会损坏仪表。雷电击损坏仪表有三条引入途径：电源线、传感器与转换器间的流量信号线和励磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析，引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分是从控制室电源线路引入的，其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到，不仅电磁流量计出现故障，控制室中其他仪表也常常同时出现雷击事故。因此，使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现在已有若干设计单位认识和探索