摘要(yao):電磁流(liu)量計 是(shi)工業生(sheng)産過程(cheng)中的常(chang)用計量(liang)設備,常(chang)用于清(qing)水、污🔴水(shui)、氣源、藥(yao)劑等的(de)計量,其(qi)正确性(xing)直接影(ying)響日常(chang)成本核(he)算、能耗(hao)👈等重要(yao)指标的(de)正确性(xing)。因此,選(xuan)擇質量(liang)可靠、運(yun)行穩🌈定(ding)、測量🔴正(zheng)确的💃🏻流(liu)量計是(shi)非常重(zhong)要的。介(jie)紹流量(liang)計的測(ce)量原理(li)和内部(bu)結構,并(bing)結合設(she)備具體(ti)應用場(chang)景分析(xi)指标的(de)選擇及(ji)維護維(wei)修方✨法(fa),确保設(she)備穩定(ding)運行。
0引(yin)言
　　近年(nian)來，随着(zhe)國家對(dui)環境保(bao)護的要(yao)求越來(lai)越高，污(wu)水處理(li)🌏行業已(yi)經成爲(wei)國家建(jian)設的重(zhong)要組成(cheng)部分,各(ge)污水處(chu)理企業(ye)對進廠(chang)區的污(wu)水計量(liang)正确程(cheng)度要求(qiu)也進一(yi)步⛱️加強(qiang)。計量設(she)備主要(yao)以電磁(ci)流量計(ji)和超聲(sheng)波流量(liang)計爲主(zhu)，管道式(shi)電磁計(ji)量以其(qi)運行⛷️穩(wen)定、數值(zhi)讀取準(zhun)确等優(you)點廣:受(shou)青睐。考(kao)慮到電(dian)磁流量(liang)計的運(yun)行工況(kuang)和密封(feng)要求，管(guan)道式流(liu)量計主(zhu)♊體多爲(wei)全密封(feng)式設計(ji)。某污水(shui)處理廠(chang)E+H5L4CT8-1202/0型進水(shui)流量計(ji)的使用(yong)與維修(xiu)經驗。
1電(dian)磁流量(liang)計測量(liang)原理
　　管(guan)道式流(liu)量計 測(ce)量原理(li)如圖1所(suo)示。流動(dong)的介質(zhi)相當于(yu)運動的(de)導體，其(qi)感應電(dian)壓Ue與介(jie)質流速(su)V成比例(li)關系，通(tong)過兩個(ge)測量電(dian)極加載(zai)在放大(da)器👣上。并(bing)可以根(gen)據管道(dao)橫截面(mian)積A計算(suan)體積流(liu)量Q。
 
　　其中(zhong),Ue爲感應(ying)電壓,B爲(wei)磁場強(qiang)度,L爲電(dian)極間距(ju),I爲電流(liu),V爲流🏃‍♀️速(su)。
 
2電磁(ci)流量計(ji)主要組(zu)成
　　以E+H5L4CT8-1202/0型(xing)集成流(liu)量計爲(wei)例進行(hang)介紹,其(qi)主要組(zu)件有變(bian)送器☂️、磁(ci)⭐路系統(tong)、測量導(dao)管、電極(ji)、殼體、襯(chen)裏、連接(jie)電纜等(deng)(圖2)。
 
(1)磁路系(xi)統:用來(lai)産生均(jun)勻的直(zhi)流或交(jiao)流磁場(chang)。直流磁(ci)路用永(yong)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼磁體來(lai)實現,優(you)點是結(jie)構簡單(dan),受交流(liu)磁場的(de)幹擾較(jiao)少。直流(liu)磁場🤟容(rong)易造成(cheng)測量導(dao)管内電(dian)解液極(ji)化,負極(ji)被正離(li)子包圍(wei),正極被(bei)負離子(zi)包圍,兩(liang)個電極(ji)👄之間内(nei)阻增大(da),影響測(ce)量設備(bei)的準确(que)性,所以(yi)一般采(cai)用交流(liu)磁場。
(2)測(ce)量導管(guan):用于被(bei)測導電(dian)介質通(tong)過,一般(ban)選擇低(di)導🐪熱性(xing)、低導電(dian)性低，同(tong)時具備(bei)一定機(ji)械強度(du)的材料(liao),例如✏️玻(bo)璃鋼、高(gao)強度塑(su)料、鋁材(cai)、不鏽鋼(gang)等。
(3)電極(ji):反饋與(yu)被測電(dian)位成正(zheng)比的感(gan)應電動(dong)勢信号(hao)。電極一(yi)般采📧用(yong)非磁性(xing)304或316不鏽(xiu)鋼制成(cheng),要求.與(yu)流量計(ji)襯裏結(jie)合平整(zheng),保證流(liu)體流動(dong)順暢。其(qi)最佳安(an)裝位置(zhi)是管道(dao)垂直方(fang)向,應防(fang)止其被(bei)藥劑、泥(ni)砂等介(jie)質覆蓋(gai),影😄響其(qi)精度。
(4)外(wai)殼:由鐵(tie)磁材料(liao)制成,保(bao)證其磁(ci)通量的(de)穩定性(xing),同時可(ke)以隔🔴絕(jue)周圍磁(ci)場的幹(gan)擾。
(5)内襯(chen):在流量(liang)計測量(liang)導管内(nei)側及法(fa)蘭密封(feng)面上,擁(yong)有一層(ceng)完🏒整的(de)電氣絕(jue)緣内襯(chen)。它與被(bei)測介質(zhi)直接接(jie)觸,其作(zuo)用是增(zeng)強測量(liang)導管的(de)耐酸堿(jian)性,其材(cai)料♊多數(shu)爲🥰耐腐(fu)蝕⭕、耐高(gao)溫、耐磨(mo)的硬質(zhi)橡膠、聚(ju)氨酯、聚(ju)四氟乙(yi)烯塑料(liao)等。
(6)變送(song)器:作用(yong)是将感(gan)應電動(dong)勢信号(hao)放大成(cheng)統一的(de)🏃‍♀️标準信(xin)号🚶‍♀️并抑(yi)制主要(yao)幹擾信(xin)号。
(7)連接(jie)電纜:包(bao)括電極(ji)電纜及(ji)供電電(dian)纜,其敷(fu)設應遠(yuan)離電氣(qi)🌏設🧑🏽‍🤝‍🧑🏻備和(he)開關部(bu)件，電纜(lan)屏蔽層(ceng)必須兩(liang)端接地(di),确保滿(man)足EMC要求(qiu)。
3電磁流(liu)量計故(gu)障類型(xing)及檢查(cha)流程
　　以(yi)分體式(shi)流量計(ji)爲例,介(jie)紹流量(liang)計内部(bu)結構及(ji)本體電(dian)極☎️分布(bu)💞情況(圖(tu)3、圖4)。在流(liu)量計的(de)使用過(guo)程中,常(chang)見故障(zhang)有無流(liu)❤️量信🈲号(hao)輸出、輸(shu)出信号(hao)晃動等(deng),檢查步(bu)驟如💔下(xia)。
 
3.1無(wu)流量信(xin)号輸出(chu).
　　檢查流(liu)程爲:①檢(jian)查變送(song)器電源(yuan)是否通(tong)電、熔.絲(si)及各🈲級(ji)電源是(shi)否正常(chang),變送器(qi)内部電(dian)路闆是(shi)否正常(chang)、是否報(bao)📧錯;②勵磁(ci)和信号(hao)電纜是(shi)否導通(tong)、接線是(shi)否正确(que),電纜屏(ping)蔽層是(shi)否接地(di)☎️、電纜阻(zu)抗是否(fou)正常;③檢(jian)查本體(ti)電極及(ji)線圈的(de)絕緣性(xing)、勵磁線(xian)圈是否(fou)🙇🏻完好、電(dian)極是否(fou)鏽蝕、内(nei)部接線(xian)是否斷(duan)線、襯裏(li)是否磨(mo)損;④被測(ce)液體與(yu)電極材(cai)㊙️料之間(jian)是否産(chan)生表面(mian)效應,例(li)🤟如電化(hua)學和極(ji)⭐化現象(xiang)、觸媒作(zuo)💯用形成(cheng)氣霧等(deng)。
3.2輸出信(xin)号晃動(dong)
　　檢查流(liu)程爲:①檢(jian)查安裝(zhuang)電磁流(liu)量計傳(chuan)感器的(de)管系是(shi)否有脈(mo)動流動(dong)擾動源(yuan);②管體内(nei)是否充(chong)滿液體(ti)、液體是(shi)🌂否含有(you)氣🤞泡;③檢(jian)查變送(song)器電源(yuan)是否通(tong)電,熔絲(si)及各級(ji)電源是(shi)否正常(chang)，變送器(qi)🈲内部電(dian)路闆是(shi)否正常(chang)、是否報(bao)錯;④檢查(cha)傳感器(qi)是否可(ke)靠接地(di)💃🏻、是否有(you)空㊙️間電(dian)場或磁(ci)場幹擾(rao),勵磁和(he)信号電(dian)纜屏蔽(bi)層是否(fou)接地;⑤被(bei)測液體(ti)與電極(ji)材料之(zhi)間是否(fou)産生表(biao)面效應(ying),如電化(hua)學和極(ji)💋化現象(xiang)、觸媒作(zuo)用形成(cheng)氣霧等(deng);⑥檢查🐉本(ben)體電極(ji)及線圈(quan)🚶‍♀️的絕緣(yuan)性、檢查(cha)勵磁線(xian)圈是否(fou)☔完好、電(dian)極是否(fou)鏽蝕、内(nei)部接線(xian)💘是否斷(duan)線、襯裏(li)是否磨(mo)損。
3.3零點(dian)不穩定(ding)
　　檢查流(liu)程爲:①檢(jian)查安裝(zhuang)電磁流(liu)量計傳(chuan)感器的(de)管系是(shi)否有脈(mo)動流動(dong)擾動源(yuan);②管體内(nei)是否充(chong)滿液體(ti)、液✍️體是(shi)否含有(you)氣泡;③檢(jian)查傳感(gan)器是否(fou)可靠接(jie)地、是否(fou)有空間(jian)電場或(huo)磁場幹(gan)⭕擾,勵磁(ci)和信号(hao)電纜屏(ping)蔽層是(shi)否接地(di);④液體電(dian)導率是(shi)否均勻(yun)、電極是(shi)否存在(zai)污染等(deng)問題;⑤信(xin)号回路(lu)絕緣性(xing)是否正(zheng)常。
4電磁(ci)流量計(ji)維修案(an)例分析(xi)
　　保證管(guan)道式電(dian)磁流量(liang)計 計量(liang)穩定、準(zhun)确的工(gong)作從設(she)計和安(an)裝階段(duan)就開始(shi)進行。流(liu)量✂️計🐆的(de)安裝應(ying)滿足其(qi)對前、後(hou)直管段(duan)的要求(qiu)，應保證(zheng)流量計(ji)上✊遊直(zhi)管段長(zhang)度≥5D(D爲管(guan)徑),下遊(you)直管段(duan)長度≥3D,以(yi)消除安(an)裝位置(zhi)造成的(de)測量誤(wu)差，同時(shi)應減少(shao)晃動、規(gui)避幹☁️擾(rao)源，且管(guan)🌂道中不(bu)能出現(xian)非滿管(guan)、紊流等(deng)問題。如(ru)果流量(liang)計安裝(zhuang)現場不(bu)能滿足(zu)上述要(yao)求，就可(ke)能造成(cheng)流量計(ji)計量波(bo)動。
　　結合(he)故障案(an)例進行(hang)分析:1号(hao)進水流(liu)量計瞬(shun)時數據(ju)出現波(bo)動,在同(tong)工況下(xia)計量值(zhi)與其他(ta)3台流量(liang)計數值(zhi)對比有(you)明顯🈲偏(pian)差🐕。4台流(liu)量計每(mei)日累計(ji)數據值(zhi)見表1。
 
　　由(you)表1可以(yi)看出,1号(hao)流量計(ji)與其他(ta)3台流量(liang)計累計(ji)計值偏(pian)差較♉大(da),且數值(zhi)波幅較(jiao)大。對電(dian)磁流量(liang)計的變(bian)送器電(dian)路闆(電(dian)源闆、信(xin)号闆、通(tong)信闆)進(jin)行檢測(ce),對設備(bei)内檢(heartbeat心(xin)跳技🔴術(shu))等進行(hang)校核,效(xiao)果均不(bu)明顯。考(kao)慮到數(shu)據傳☔輸(shu)電纜曾(ceng)經受過(guo)損🍓傷,更(geng)換了連(lian)接電纜(lan)。
　　對測量(liang)傳感器(qi)本體絕(jue)緣情況(kuang)進行檢(jian)查，觀測(ce)絕緣阻(zu)值是否(fou)正常、電(dian)極是否(fou)鏽蝕、線(xian)圈是否(fou)鏽斷。1号(hao)電.磁流(liu)量計本(ben)體電極(ji)❌參數見(jian)表2。
 
　　由表(biao)2可以看(kan)出，線圈(quan)和4個電(dian)極對地(di)絕緣性(xing)能均已(yi)嚴重超(chao)出出廠(chang)允許的(de)誤差範(fan)圍，因此(ci)初步判(pan)定故障(zhang)原因爲(wei)💋絕緣下(xia)降。
根據(ju)管道式(shi)電磁流(liu)量計本(ben)體電極(ji)及線圈(quan)絕緣原(yuan)理，基本(ben)判定是(shi)勵磁線(xian)圈和電(dian)極絕緣(yuan)性能不(bu)良,導🐇緻(zhi)測試結(jie)果顯示(shi)異常。搜(sou)集、查閱(yue)相關資(zi)料,并綜(zong)合考慮(lü)現場工(gong)況，認爲(wei)對直徑(jing)1800mm流量計(ji)不能拆(chai)除維修(xiu)💋。經過充(chong)分⁉️讨論(lun),決定在(zai)不停産(chan)的情況(kuang)下進行(hang)維修,并(bing)制定出(chu)維修實(shi)施方案(an)💘。
　　考慮到(dao)該管道(dao)流量計(ji)的防護(hu)等級爲(wei)IP67,根據其(qi)本體🙇🏻内(nei)部構造(zao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻确定開(kai)腔形式(shi)、位置、尺(chi)寸,在其(qi)上部開(kai)大窗(1500mmx500mm),以(yi)💚滿足🔴保(bao)證電磁(ci)線圈在(zai)拆裝過(guo)程中不(bu)受損;中(zhong)部左右(you)電極位(wei)🎯置開小(xiao)🈲窗(500mmX500mm),便于(yu)接線和(he)👨‍❤️‍👨再次密(mi)封;下部(bu)由于位(wei)置較低(di),很難操(cao)作，決定(ding)開大窗(chuang)(1500mmx1200mm),便于狹(xia)窄空間(jian)開口和(he)再次密(mi)封。
　　打開(kai)密封後(hou),發現1号(hao)電極位(wei)置有進(jin)水現象(xiang),導緻電(dian)磁線圈(quan)和電極(ji)安裝部(bu)位發生(sheng)鏽蝕絕(jue)緣失效(xiao)。對1号電(dian)極✂️進行(hang)❗除鏽✂️處(chu)理并壓(ya)緊，對其(qi)他3個電(dian)極安裝(zhuang)環進行(hang)除☀️鏽,同(tong)時更換(huan)所有連(lian)接導線(xian),再次測(ce)試電磁(ci)流量計(ji)本體電(dian)極參數(shu)(表3)。
由表(biao)3可以看(kan)出，電極(ji)絕緣性(xing)能恢複(fu)至允許(xu)的誤差(cha)範圍🛀🏻内(nei)㊙️。
 
　　電極絕(jue)緣性能(neng)修複後(hou),按維修(xiu)方案對(dui)其進行(hang)複位⁉️,其(qi)👈中，上蓋(gai)采取密(mi)封條加(jia)螺絲固(gu)定，下蓋(gai)和左右(you)開口采(cai).取點焊(han)固定強(qiang)度,防水(shui)結構膠(jiao)填縫。對(dui)流量計(ji)本體進(jin)♻️行焊接(jie)及密封(feng),設備功(gong)能已基(ji)本恢複(fu)。修複後(hou)的流量(liang)計從數(shu)據💋連續(xu)上觀察(cha),1号流量(liang)計的波(bo)動幅度(du)和日累(lei)計值與(yu)其他3台(tai)流量計(ji)數據相(xiang)差極小(xiao)，說明設(she)備功能(neng)🛀已恢複(fu)正常,具(ju)體數據(ju)見表4。
 
5結(jie)束語
　　管(guan)道式電(dian)磁流量(liang)計原理(li)簡單,在(zai)一般情(qing)況下故(gu)障☔率極(ji)低,但因(yin)其防護(hu)等級較(jiao)高,管道(dao)主體制(zhi)造過程(cheng)👈中又✨采(cai)用😘整體(ti)焊接工(gong)藝,導緻(zhi)維修人(ren)員往往(wang)不了解(jie)其内部(bu)結構。出(chu)現故障(zhang)後,很難(nan)維修人(ren)員快速(su)找到故(gu)障原因(yin)。本文結(jie)合設備(bei)故障案(an)例，根據(ju)故障現(xian)📧象逐步(bu)檢查☀️判(pan)斷,發現(xian)并解決(jue)設備出(chu)👈現的問(wen)題。

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