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1、,电磁流量计常见故障分析 周 法 兵 二00五年十一月,一、故障类型,第一类故障,仪表本身结构件或元器件损坏引起的,第二类故障,(外界原因引起的),按发生期分析,调试期出现故障,运行期出现故障,按故障源头分析,1. 管道系统和安装方面,2. 环境方面,3. 流体方面,二、调试期故障,初始装用调试时出现 一经改进排除,同样条件下不会再现 管道系统和安装方面,流量传感器安装在易滞留气体的场所(如管网高点) 流量传感器安装在非满管场所:无背压,液体径直排入大气; 自上向下流的垂直管道上 与管道连接不善:内径差别过大( ); 轴线偏心过大; 垫圈凸入通道 管系吸入气体,三、运行期故障,运行一段时期后出
2、现:,流量传感器内壁附着层 雷电击 环境条件变化,四、常见故障现象,无流量信号输出 输出信号晃动 零点不稳定 流量测量值与应用参比值不符 输出信号超满度值,显示仪表 (或流量积算仪),转换器,传感器,管道,图 1 故障检查流程,检查方向,信号传递方向,五、无流量信号输出检查,五个方面的原因:,电源未通等电源方面的故障 连接电缆(励磁回路,信号回路)系统方面故障 液体流动状况方面故障 传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障 转换器元器件损坏方面的故障,电磁流量计无流量信号输出检查流程,开始,查电源,电源是否通电?,否,1,是,查熔丝和各级电源,2,查连接电缆,3,励磁电缆是否通?,信号
3、电缆是否通? 连接是否正确?,是,A,熔丝是否完好?,励磁电源等各级 电源是否完好?,是,是,否,调换,否,修理,是,否,更正,否,接通,查流动与传感器箭头方向一致性(单向流量),4,电磁流量计无流量信号输出检查流程(续),是,A,方向一致?,B,否,更正,查管内液体充满性,是,是否充满?,否,换装到完全充满的位置,5,查励磁线圈完好性,6,是,线圈是否通? 绝缘是否良好?,否,排除之;调换或送制造厂修理,查信号端子对地电阻(用万用电表),7,0-之间,B,0还是?,用兆欧表测绝缘电阻,不是,电阻是否100M ?,是,9,卸下管线,查衬里附着层,10,否,是否有导电层?,修复之,电磁流量计无流
4、量信号输出检查流程(续),卸下管线,查衬里附着层,有无绝缘附着层?,用兆欧表复测电 阻是否100M,无,是,有,清除,否,排除降低绝缘环节,或换传感器,8,查转换器放大电路和后续电路,端子绝缘是否好?,否,是,电极泄漏,换传感器,是,清除之,六、输出晃动检查,五个方面故障原因:,流动本身是波动或脉动的 管道未充满液体或液体中含有气泡 外界杂散电流等的电磁干扰 液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多颗粒/纤维的浆液等)的原因 电极材料与液体匹配不妥,电磁流量计输出晃动检查流程,开始,检查安装电磁流量传感器的管系是否有脉动流动扰动源?,流动动力源是否为 往复泵或膜片泵?,是,加装气容室和阻流件
5、以减缓脉动量; 增加仪表阻尼量,1,否,下游控制阀是否 出现猎振?,是,改善控制阀控制特性,否,是否有其他产生 波动的扰动源?,有,有针对性排除扰动源,无,A,调查管内液体是否充满? 液体是否含有气泡?,管内是否充满液体?,否,2,是,液体内是否含有气泡?,是,传感器上游装气体分离器(又称消气器)或自动排气阀,否,A,传感器处于水平安装位置或垂直安装自上向下流动位置应特别注意,改换到能完全充满的位置,例如垂直安装自下而上流动的位置,传感器下游设置集气包和手动 排气阀,以便于检查确认,检查传感器是否良好接地?管道有否杂散电流干扰?有否空间强电磁波或强磁场干扰?,传感器接地是否完善?,否,3,是,
6、传感器及相邻管道实现接地10 以下; 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时,在传感器两端加装接地环或接地短管,B,电磁流量计输出晃动检查流程(续),电磁流量计输出晃动检查流程(续),检查管道是否有杂散 电流等干扰?,是,移去干扰源; 如不能实现1,进一步加强接地,例如在原接地外侧若干米增加新接地点; 如在电解工艺管道或有阴极保护电流管道上,有大杂散电流,实现2仍不能克服,则可采用传感器与管道绝缘的措施,否,传感器附近有否大功 率变压器等强磁场源?,有,改变安装位置,远离强磁场源,无,分离型仪表检查是 否有空间电磁波引入?,是,信号电缆完善屏蔽接地,外套保护铁管; 转换器移近传感器,缩短信号电缆或改用
7、无外接信号线的一体型仪表,否,B,C,电磁流量计输出晃动检查流程(续),论证检查液体物性,是否为浆液,浆液 内颗粒含量过多?,是,提高励磁电流频率,从常用50/8Hz提高到50/2Hz或更高,或用双频励磁; 改用导电橡胶等低噪声电极材料; 换用电容电极检测或双频励磁仪表,4,否,液体电导率是否均匀?,否,传感器改装到均匀的场所,如避开邻近加药点和未充分管道化学反应段下游; 如不能实现1,加装静态管道混合器; 提高频率、时间常数,是,液体导电率是否过低?,是,改用电容电极检测仪表(电导率比传统仪表降低两个数量级),或改用大面积电极传感器; 提高频率时间常数; 电导率接近仪表规定下限时,要尽可能降
8、低流速,否,C,D,电磁流量计输出晃动检查流程(续),调查液体与电极材料匹配,所测液体与电极材料 之间是否会产生 电极表面效应?,是,电极表面若产生(1)化学反应效应;(2)电化学和极化现象;(3)触媒作用形成气雾,则换用其他电极材料,5,否,D,结束,七、零点不稳定检查,五个方面故障原因:,管道未充满液体或液体中含有气泡; 主观上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动; 受杂散电流等外界干扰传感器接地不完善; 液体方面(如液体电导率均匀性,电极污染等问题)的原因; 信号回路绝缘下降,电磁流量计零点不稳定检查流程,开始,调查管内液体是否充满? 液体是否含有气泡?,测量管内是否充满液体?,否,传
9、感器处于水平安装或垂直安装自上向下流动位 置时,应特别注意。改换到能完全充满的位置, 例如垂直安装自下而上流动的位置,1,是,液体内是否有气泡?,是,传感器上游装气体分离器(又称消气器) 或自动排气阀,否,传感器下游管道 截止阀是否密闭?,否,密闭之。若阀损坏,修理或调换; 为确认是否存在泄漏流量,可采用“双阀关闭和泄漏监视阀”的布管方式,是,A,传感器下游设置集气包或手动 排气阀,以便于检查确认,调查管系是否有微小流动?,2,传感器下游是否 还有支流管道?,是,无,A,逐条支管密闭其截止阀,调查传感器接地完善性和接地电位是否变动?,传感器是否良好接地?,不良,3,好,传感器及相邻管道实现接地
10、10 以下; 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时,在传感器两端加装接地环或接地短管,电磁流量计零点不稳定检查流程(续),接地电位是否变动?,是,否,调查传感器附近电机状况变化(如漏电)现象,排 除之;必要时则可采用传感器与管道绝缘的措施,B,B,调查液体物性电导率,含污秽杂质,液体电导率是否在规定 下限附近或过低?,是,4,否,液体电导率低于规定阈值,不能使用;在规定下限附近亦会使零点不稳,运行时输出晃动,电磁流量计零点不稳定检查流程(续),电极有否被局部或全部 覆盖油脂垢层等污秽?,有,无,消除污秽物,C,液体电导率是否 变化或不均匀?,是,传感器改装在电导率不变或均匀场所,避开邻近加药液点和未
11、充分管道化学反应段下游,否,检查信号线及其接线 端子绝缘是否良好?,不良,受潮?浸水?酸雾?,好,C,D,电磁流量计零点不稳定检查流程(续),测量管内壁是否有 结垢沉积层?,有,消除结垢沉积,调查信号线路绝缘性,5,无,调查电极接触电阻和电极绝缘电阻,6,测量电极表面与液体 接触电阻是否对称?,不对称,充满液体检查:用万用电表分别测量电极A接 地,电极B接地间电阻,两电阻值差超过10,好,D,结束,7,电极绝缘电阻 是否良好?,不良,空管检查:测量管放空液体,用布擦干内表 面,不留水渍,干燥。用500VDC兆欧表分别 测量电极A接地,电极B接地之间绝缘电 阻低于100兆欧,7,8,送制造产修理
12、,电磁流量计零点不稳定检查流程(续),八、流量测量值与应用参比值不符的原因,六个方面故障原因:,转换器设定值不正确; 传感器安装位置不妥,未满管或液体中含有气泡; 未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降; 传感器上游流动状况不符合要求; 传感器极间电阻变化或电极绝缘下降; 所测量管系存在未纳入考核的流入/流出值。,流量测量值与应用参比值不符的原因,评估比对参照系的正确性和准确性,从流程系统的物料平衡,即进入系统的量与流出系 统的量之间作比较; 与其他流量测量值之间的比对,如与水池容器的体 积或外夹装式超声流量计的流量相比较; 3. 与历史测量值相比较。,参照流量的来源:,电磁流量计测量值与应
13、用参比值不符检查流程,开始,复核各设定值、检查 零点、满度,复核转换器是否正确?,否,掉换配套错的转换器;或 正确设定仪表常数; 按要求(或按随表所附说明书指定的值)重新设定口径、量程、单位,1,是,检查零点满度值是否正常?(a),正常,再调整 转换器,液是否充满?调零完善否?,否,换装到完全充满的位置; 在传感器充满,液体完全静止,接地状况良好的条件下调零,是,A,检查传感器充液状况和含气,充液后调零,2,不正常,(a)用与电磁流量计型号相配的模拟信号器检查,传感器下游设置集气包和手动排气阀,以便于检查确认,含气泡否?,是,否,A,检查信号电缆系统,是否用规定的电缆型号?,否,3,是,未按规
14、定型号电缆连接,更正之; 未按规定用驱动屏蔽层电缆者,更正之; 电缆长度超过受液体电导率约束所限定的长度者,更正之,信号端子是否处理正确?,否,是,排除信号线、内层屏蔽、外层屏蔽、相互间或与外壳接触; 各导线与端子连接的末端要处理好,如绝缘套管和绝缘带的完善,B,电磁流量计测量值与应用参比值不符检查流程(续),传感器上游装气体分离器(又称消气器) 或自动排气阀,电缆绝缘是否正确?,否,是,更换,B,查传感器测量管和上游流动状况,查测量管衬里尺寸有否变化?,有,4,无,测量管内壁结垢或积淤泥层,清除之; 衬里磨损或变形,更换或修理传感器,传感器进口有否变形或堆积异物?,有,无,会改变流动状况,影
15、响测量值,排除之,C,传感器上游有否 接近的半开阀门?,有,传感器上游半开阀门时改变流速分布,影响测量值,需移至下游 若阀一定要装在上游,最好相距10D,且要全开,无,电磁流量计测量值与应用参比值不符检查流程(续),检测电极与液体接触电阻 和电极绝缘,电极与液体接触 电阻是否变化?,减少,5,正常,电极绝缘是否下降?,是,修复绝缘下降环节,或换传感器,否,有否未纳入考核歧管 的流出流入?,有,密闭歧管泄漏阀门; 截断未纳考核的歧管流出/入,无,检查歧管流入或流出,6,C,电磁流量计测量值与应用参比值不符检查流程(续),测量管内壁是否 沉积导电层?,是,卸下传感器,清除层电深积层,否,结束,增加,电极表面结 垢或沉积绝 缘层,排除,九、输出信号超满度检查,四个方面故障原因:,传感器方面; 连接电缆方面电缆断开,接线错误; 转换器方面与传感器配套错误,设定错误; 后位仪表方面未电隔离,设定错误;,电磁流量计输出信号超满度值检查流程,开始,判别故障在转换器 之前还是之后,短接转换器信号端子, 输出是否到零?,否,1,是,