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一体式电磁流量计的安装与维护 
发布时间:2018-08-08

  电磁流量计能检测具有一定电导率的酸、碱盐溶液,腐蚀性液体以及含有固体颗粒(泥浆、矿浆等)的液体流量,但不能检测气体、蒸汽和非导电液体的流量。一体式电磁流量计用于复杂的工业管道系统进行流体检测,为工业自动化系统提供变量数据。在工控环境下,流量计分布分散,而且由于工作环境相对复杂,流量计的安装有严格的安装方法。本文以电磁流量计为例,介绍电磁流量计的工作原理、安装方式及维护措施。
1.一体式电磁流量计的工作原理
  一体式电磁流量计主要由测量导管、磁路系统、电极以及转换器构成(如图1)。
一体式电磁流量计组成图示
  测量管一般用高电阻率的非导磁材料制成,同时管壁应尽量薄,以防止流量信号被金属管壁所短路,所以在测量管壁内有一层完整垫衬里。磁路系统的作用主要是产生一个工作磁场,电磁流量计采用励磁线圈产生交变磁场。测量电极安装在与磁场垂直的测量管两侧管壁上,它的作用是把被测介质切割磁力线所产生的流量信号引出,电极材料按被测介质腐蚀性而决定,但是必须是导磁性导电材料。转化器的功能主要是将流量计送出的微弱信号进行放大,并转换成与平均流速成正比的标准信号(4~20mA的信号或者脉冲信号)进行输出。
一体式电磁流量计工作原理图
  如图2,一体式电磁流量计根据法拉第电磁感应定律工作。当导电体在磁场中垂直磁力线方向流动,在流通管道两侧的电极上将产生感应电势,感应电势的大小与流体的流速有关,通过测量此电动势可以计算出流体流量,当仪表的结构参数K确定后,可以由公式表示:E=KBVd
其中:K—仪表结构参数,B—磁感应强度,V—被测液体的流速,d—管路通径。
  从计算公式可知,K系数与d系数是恒定不变的,则感应电动势仅与磁感应强度和被测液体流速有关,与被测液体的温度、压力、密度以及黏度等无关。
2一体式电磁流量计的安装
安装需要注意以下要求:
(1)保证设备安装的地点没有剧烈的温差,保证有良好的通风环境,避免与强烈的腐蚀气体接触。
(2)不可以安装在容易引起电磁干扰的环境下,否则会引起测量精度误差。
(3)安装时被测液体的流向一定要与流量计箭头标记一致,如果发现流量与标记不一致,主要是180度方向相反,此时则需要修改流量计参数设置反向流量来调整安装方向错误引起的问题。
(4)安装在管路上时需要严格按照有关要求(如图3、图4)进行。
一体式电磁流量计在直管中的安装要求图示
  图3中D表示管路的公称直径,流量计在安装的时候,可以水平、垂直,或者与水平线成任何角度(如图4),但是安装的时候必须保证被测液体在流经管路时能够满管浸没流量计的两个电极,以及留有满足维修的空间。
一体式电磁流量计在垂直活倾斜管道中的安装要求图示
  从图4的两幅图中可以明显地看到,正确的安装方法必须是在流经管路时液体满管,这样才可以保证2个电极浸没在液体中,得到准确的测量值。
  流量计的安装需要良好的干扰抑制系统,包括屏蔽技术与接地技术。流量计的感应信号电压很低,工业现场和环境中干扰源是多种多样的,不论是外部的干扰,还是来自内在的干扰,都会引起流量计信号干扰,因此流量计的基准电位必须与被测液体相同。流量计采用双频励磁分别采集高频信号与低频信号(前者不受泥浆噪声干扰,后者有优越的零点稳定性),并且通过不同的数字滤波器选择每种分量所需的部分,进行计算,得到稳定输出的信号。
3.一体式电磁流量计的维护
  关于一体式电磁流量计的维护,主要是日常维护与定期检查。流量计出现零流量显示:一般流量计自身问题比较少,主要是在流量计管道上的阀门没有开启,或者是止回阀故障导致管路不通引起的问题,如果排除阀门因素引起的零流量,现场LED面板无显示,可以检查流量计的220V电源供电是否正常,以及流量计内放大器电路板保险丝是否烧坏。电源与保险丝正常的情况下,可以用BT200流量计手操器(如图5)或者LED液晶面板操作。
一体式电磁流量计与BT200手操器的连接图示
  用一体式电磁流量计的自诊断功能(selfcheck)检查流量计是否完好,如果显示GOOD表示流量计工作正常。如果自诊断出现ERROL则需要更换放大器电路板解决,也可以用TEST项测试放大器电路板是否工作正常。如果在现场LED面板有显示或者BT200手操器能够读到实时流量数据,但是DCS却不能显示数据的,这时需要检查流量计的输出信号(脉冲或者电流),以输出电流信号为例,如果输出端的信号可以用万用表检测,那么检测进入DCS模块的接线,如果有信号输入模块的,检查上位机上有没有对一体式电磁流量计进行量程设定。如果流量计的输出板上检测不到电流信号,那么需要更换输出板。如果流量计流量波动,首先要检查是否接地良好,液体是否真正充满管道,带自动控制阀的同时还要检查阀门是否工作正常。

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