論述電磁流量計輸出晃動的故障原因
發布者：米科電磁流量計 發布時間：2020-06-04
電磁流量計常見故障現象有：零點不穩，輸出晃動，流量測量值與應用參比值不符，輸出信號超微度值等。以下是幾點原因。
1、管道未充滿液體或液體中含有氣泡
2、外界雜散電流等電磁干擾
3、液體物性方面(如液體電導率不均勻和含有較多顆粒的漿液等)的原因
4、電極材料與液體匹配不妥。
通常檢查和判斷故障從顯示儀表工作是否正常開始，首先用模擬信號器測試轉換器,以判斷故障是產生在轉換器及其后續儀器還是在連接電纜或傳感器發生的。若是轉換器故障,由于當代儀表大部分均有互換性,就可方便地試調換轉換器部件甚至轉換器整機備用件;若是傳感器故障需要試調換時,因必須停止管道系統運行,涉及面廣,往往不易辦到。特別是大口徑,試換工程量大,通常只能作完其他各項檢查,最后才下決心,拆卸傳感器進行檢查或調換。
流動本身的波動(或脈動)
儀表下游的控制閥流動特性和尺寸選用不妥,從而產生獵振,這可觀察控制閥閥桿是否有振蕩性移動;其他擾動源使流動波動,例如:上游管道中有否阻流件(如全開蝶閥)產生旋渦(如象渦街流量計旋渦發生體產生的渦列,傳感器進口端墊圈伸入流通通道,墊圈條片狀碎塊懸在液流中擺動等等)
管道未充滿液體或液體中含有氣泡，液體中含有氣體。液體中泡狀氣體形成有外界吸入和液體中溶解氣體(空氣)轉變成游離狀氣泡兩種途經。液體中含有氣泡數量不多且氣泡球徑遠小于電極直徑,雖然減少了部分液體體積,但不會使輸出晃動;較大氣泡則因擦過電極表面,與液體接觸,電化學電勢突然變化會產生尖峰脈沖狀電噪聲,使輸出晃動。若氣泡大到流過電極能遮蓋整個電極,使流量信號回路瞬間開路,則輸出信號晃動更大。
筆者認為像這類安裝場所,流量傳感器最好安裝在水流自下向上的斜坡上;如果已經裝在最高頂點,改裝工程量大或有困難,則可在流量傳感器上游高點裝自動排氣閥,至少在傳感器附近裝手動排氣閥補救之。
外界吸入空氣常見途徑在給水公用事業方面主要有江河原水含有氣泡,或吸入口水位高度過低(通常要求有1～2倍以上吸入口直徑的距離,視吸入流速而異)形成吸入旋渦卷進空氣。在流程工業方面的配比混合容器攪拌時混入空氣以及泵吸入端或管系其他局部產生密封不良的場所吸入空氣等。這類故障在實踐中也常會碰到。
2)液體中溶解空氣分離成游離氣泡,管系壓力降低,原溶解的空氣(或氣體)會分離成游離氣泡。例如充滿液體管系二端閥門關閉,停止運行后逐漸冷卻,由于熱膨脹系數不同,液體收縮比管系收縮大得多,管系中形成收縮空間,形成局部真空狀態。液體中溶解空氣便分離出來形成氣泡,積聚于管系高點。重新啟動,夾入氣泡的液體流過電極表面就可能使EMF輸出晃動。這可能是管系啟動運行初期EMF輸出晃動,然后趨于穩定的這一現象的原因之一。又如水在1個大氣壓0℃時可溶解空氣的體積分數最多約0.3%,若在流程中水溫升高空氣就會分離成游離氣泡(到30℃時,最多只能溶解約0.15%)。積聚起來也有可能出現故障現象。液體物性中有3種因素會使輸出晃動,它們是:1)液體中含有固相顆粒或氣泡,2)雙組分液體中二種液體電導率不同而未均勻混合,或管道化學反應尚未完全完成,3)液體的電導率接近下限值。)被測液體含有較多固體顆粒會像前文所述氣泡一樣,使流量信號出現尖峰脈沖狀噪聲等,造成輸出晃動。固相若是粉狀通常則不會形成輸出晃動。復核液體與電極材料的匹配電極材料的選擇首先考慮是對被測液體的耐腐蝕性,然而選配不妥產生電極表面效應會形成輸出晃動等故障。電極表面效應包括電極表面生成鈍化膜或氧化膜等絕緣層以及極化現象和電化學等。介質-電極材料匹配還沒有像耐腐蝕性那樣有充足的資料可查,只有一些有限經驗,尚待在實踐中積累。
3)鉭-水、堿等非酸液:鉭對水是耐腐的,但使用鉭電極測量水流量時會形成絕緣層,使儀表失靈或運行一短時期后出現很大噪聲。在工藝流程中即使是極短時間鉭電極與水或“非酸”液接觸,如用清水沖洗管子,亦會影響儀表正常使用。氫氧化鈉等堿液亦不能選用鉭電極。
4)哈B合金高濃度鹽酸：哈B合金對溫度、濃度不高的鹽酸是耐腐蝕的,已有若干應用良好的實例。然而濃度超過某值時會產生噪聲,筆者曾在現場與使用單位一起做過改變濃度的試驗,濃度逐漸增加超過15%～20%時儀表輸出隨之晃動起來,輸出晃動高達20%。硝酸、硫酸等酸液也有相似效應的實踐經驗。