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電磁流量計能否做到測量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn),涉及到的因素很多,其中儀表所處的外部環(huán)境和測量管道的外部狀況對于測量的結(jié)果也會產(chǎn)生較為重大的影響,對于安裝與使用來說,每一個環(huán)節(jié)都是必須加以重視的,但是由于每一個安裝環(huán)境的工狀的條件都各不一樣,據(jù)潤中儀表科技有限公司的技術(shù)人員多年的工作經(jīng)驗,總結(jié)下來主要有5點主要方面,由于測量管道的外部環(huán)境方面導(dǎo)致的電磁流量計故障主要有:
1、強磁場,
2、強電磁波,
3、管道雜散電流,
4、地電位變化,
5、潮氣浸入。
1、強磁場
強磁場影響的實踐經(jīng)驗不多,因安裝時都注意到要遠(yuǎn)離強磁場。前面我們曾撰文簡述了幾則有關(guān)外界磁場的應(yīng)用實例,大家可以查閱一下。
2、強電磁波
電磁流量計應(yīng)符合電磁兼容性要求,在規(guī)定輻射電磁場環(huán)境下正常工作,不會在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。我們遇到強無線電波干擾影響的案例。
案例: 福建省某水廠-裝用多臺電磁流量計其中一臺輸出大幅度波動。現(xiàn)場檢查儀表安裝符合要求,流量傳感器和轉(zhuǎn)換器相距50m,以置于鐵導(dǎo)管內(nèi)的屏蔽電纜相連接,儀表本身亦正常。但測得共模干擾信號高達(dá)1.7V。先采取下文案例12的方法將流量傳感器電氣絕緣的措施,共模信號降低至0.6V,但輸出波動無明顯改善。
再次與用戶分析現(xiàn)場環(huán)境條件,得悉在流量計非常鄰近的地方有強無線電發(fā)射臺。為證實故障原因是否來自該干擾源,臨時將轉(zhuǎn)換器移至流量傳感器相距3m的地方,復(fù)測共模干擾信號小于0.1mV,雖然還感到偏大,但儀表運行巳趨于正常。故障原因足即使多層屏蔽信號線,電磁波還足被引入到儀表。
本實例揭示分離型電磁流量計在現(xiàn)場有較大共模干擾時,作故障原因分析就應(yīng)考慮強無電波是否會是干擾源的可能性。本實例屬調(diào)試期罕見故障。
3、管道雜散電流
電磁流量計妥善接地后,可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時候按規(guī)定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地。卻還會受雜散電流影響,尚需采取其他措施。
案例: 山東某鋁冶廠用DN80電磁流量堿液礦漿,流量傳感器兩端裝接地環(huán),并用導(dǎo)線跨接和妥善接地。然而儀表還足不能正常工作,直到向外推移2m再置兩接地點,才隔離了雜散電流影響。
儀表投入正常運行一段時期后,又出現(xiàn)輸出信號晃動現(xiàn)象,排除了流動波動的可能性,儀表本身完好,初步判斷為儀表運行異常。觀察數(shù)天發(fā)現(xiàn)中午午餐休息期和晚班運行正常而日班卻出現(xiàn)輸出晃動。據(jù)此線索追蹤溯源,找到故障源頭足離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的同-管系上進(jìn)行電焊所致。
案例:電磁流量傳感器與連接管道絕緣,消除大雜散電流影響例
浙江省某自來水公司安裝兩臺DN900MT900理電磁流量計,一臺運行正常,另一臺在1-2小時周期內(nèi)出現(xiàn)有高達(dá)50%FS波動。用戶認(rèn)為兩臺儀表使用條件相仿,故障足由儀表方面原因引起的。勘察現(xiàn)場周圍環(huán)境,上下游緊接流量傳感器的足兩段長0.5m有良好接地的無襯里短鋼管,然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求,同時,排除了管網(wǎng)流動脈動的可能性。
轉(zhuǎn)換器與傳感器相距約10m。有一數(shù)百kVA的三相變壓器裝在附近,分別離轉(zhuǎn)換器和傳感器約2m和8m。
分析故障原因有以下兩種可能:(1)大功率變壓器產(chǎn)生的磁場干擾;(2)管道上雜散電流干擾。要證明是否足變壓器磁場干擾影響,因要關(guān)閉變壓器涉及面廣,安排為第二步檢查,首先檢查是否足管道雜散電流干擾。不加激磁電流用示波器測量兩極間電勢,其值應(yīng)為零。然而實例測得峰值Vpp高達(dá)1V的波形畸變交流電勢。初步判定即使良好接地,儀表還足受到管道雜散電流干擾影響。
采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣,使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行,輸出顯示即呈穩(wěn)定正常,也排除廠電力變壓器磁場干擾對流量測量的影響。同時測得干擾電流有60mAAC,電流方向來自流量傳感器上游。
這一措施也適用于有陰極保護(hù)電流的管道,作為試排除管道電流干擾影響的方法。
4、地電位變化
地電位變化會影響流量測量,例如因其他設(shè)備上原因接地線上產(chǎn)生電壓降而使電磁流量汁地電位變化,若形或較大共模干擾時,也會影響測量。
5、潮氣浸入
電磁流量計應(yīng)用于給排水工業(yè)常將流量傳感器裝在低于地平線的儀表井中,常會浸在未及時排放的雨水中,甚至長期浸泡在水中。即使足外殼防護(hù)等級為IP67(塵密短時浸水級)或IP68(塵密連續(xù)浸水級),也常因接線端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封,漏裝套圈,或套圈與電纜外徑未匹配,經(jīng)常發(fā)生這類事故。
地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好,也會受氣溫變化的呼吸作用吸入潮氣,凝結(jié)成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封套圈或未緊壓密封,電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類事例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無意割斷電纜后重新再接,用膠帶包封。這一隱患在運行初期不會形成故障,但包封口久老化,連接處吸入潮氣,電纜絕緣降低。
水和潮氣侵入端子盒,降低了絕緣強度和絕緣電阻,流量信號回路將無流量信號輸出,激磁線圈回路將形成零點偏移或不穩(wěn)。必要時可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。
非氣密型結(jié)構(gòu)的激磁線圈保護(hù)外殼,因呼吸作用吸入潮氣,若液溫低于室溫極易在測量管外壁結(jié)露,低于0℃則會結(jié)霜,會使流量信號回路短路而失效。
案例: 開封某水廠用一臺DNl200電磁流量計測進(jìn)廠引黃河水,另-臺DN900儀表測進(jìn)廠地下水,兩臺DNl000儀表并聯(lián)連接測出廠成品水。系統(tǒng)投入正常運行兩年后,發(fā)現(xiàn)出廠水比進(jìn)廠水多出10%-15%。觀察儀表運行無異常表現(xiàn)。用外夾換能器(探頭)便攜式超聲流量計分別對4臺電磁流汁作比對試驗,證明兩臺出廠電磁流量計輸出信號偏高。分別關(guān)閉停流檢查零點,發(fā)現(xiàn)兩臺出廠水儀表零點大幅度偏移。根據(jù)經(jīng)驗判斷,很有可能接經(jīng)端子盒進(jìn)水或激磁線圈受潮,絕緣下降所致。當(dāng)拭去水露,用電吹風(fēng)吹干燥接線盒端子座,激磁端廣對地電阻從5~6MQ恢復(fù)到數(shù)十Mn,偏移的零點隨即回到零位,儀表運行正常。
究其原因足激磁線圈回路對地絕緣下降,使電極上加上一個較大的絕緣電阻和信號內(nèi)阻對激磁電壓的分壓,形成較大的共模干擾信號,而轉(zhuǎn)換器前置放大器共模抑止比能力有限,從而使轉(zhuǎn)換器零點有輸出。
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