摘(zhai)要:爲獲(huò)得正常(cháng)測量正(zheng)确率,電(diàn)磁流量(liang)傳感器(qi)上遊要(yao)有一定(ding)長度直(zhí)管段,但(dan)其長度(dù)與大部(bù)分其他(ta)流量儀(yí)表相比(bi)要求較(jiào)低。90°彎頭(tóu)、T形管、全(quan)開閘閥(fa)後通常(cháng)認爲隻(zhi)要離電(diàn)極中心(xīn)線(不💋是(shì)傳感㊙️器(qì)進口端(duan)連✉️接面(miàn))5倍直徑(jìng)(5D)長度的(de)直管段(duan),不同開(kāi)度的閥(fá)則需10D;下(xia)遊直管(guan)段爲2~3D或(huò)無要求(qiu);但要防(fáng)止蝶閥(fa)🚶閥片伸(shen)人到傳(chuán)感器測(ce)量管内(nei)。
1電磁流(liu)量計原(yuan)理與結(jié)構
1.1概述(shù).
　　電磁流(liu)量計 (以(yi)下簡稱(cheng)EMF)是利用(yong)法拉第(di)電磁感(gǎn)應定律(lǜ)制成的(de)-種測😍量(liàng)導電液(yè)👣體體積(jī)流量的(de)儀表。50年(nián)代初EMF實(shi)現了工(gong)✊業化🧡應(ying)用,近年(nian)來世🈲界(jie)範圍EMF産(chǎn)量約占(zhan)工業流(liú)量儀✂️表(biao)台數的(de)5%~6.5%。70年代以(yi)來出現(xiàn)鍵控⛷️低(dī)頻矩形(xíng)波激磁(ci)方式，逐(zhú)漸替代(dai)早期應(yīng)用的工(gong)頻交流(liú)激磁方(fāng)式,儀表(biao)👣性能有(you)了很大(dà)提高,得(dé)到更爲(wei)廣泛的(de)⭕應用。
1.2原(yuan)理與機(ji)構
　　EMF的基(jī)本原理(lǐ)是法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律,即導(dao)體在磁(ci)場中切(qie)割🍉磁🆚力(lì)線運動(dòng)時在其(qí)兩端産(chǎn)生感應(ying)電動勢(shì)。導🐕電性(xìng)液體在(zai)垂直于(yu)🈲磁場的(de)非磁性(xing)測量管(guan)内流動(dòng)，與流動(dòng)方向垂(chui)直的方(fang)向上産(chan)生與流(liú)量成比(bi)例的感(gǎn)應電勢(shi),電動勢(shi)的方向(xiang)按“弗來(lai)明右手(shǒu)規則🙇🏻”,其(qi)值如下(xià)式:
E=kBDV
式中(zhong):E一感應(yīng)電動勢(shì),即流量(liàng)信号,V;
k---系(xì)數;
B--磁感(gan)應強度(du),T;
D--測量管(guan)内徑,m;
V---平(píng)均流速(sù)，m/s。
設液體(tǐ)的體積(jī)流量爲(wèi),則式中(zhōng):k-儀表常(cháng)數,
　　k=4KB/πD。EMF由流(liu)量傳感(gǎn)器和轉(zhuǎn)換器兩(liang)大分組(zǔ)成。傳感(gǎn)器典型(xíng)結❗構,測(ce)量管上(shàng)下裝有(you)激磁線(xiàn)圈,通激(ji)磁電流(liú)後産生(shēng)磁場穿(chuān)過測量(liang)管,一對(duì)電極裝(zhuāng)在測量(liang)管内壁(bi)與❓液體(ti)相接觸(chù),引出感(gan)應電勢(shì)，送到轉(zhuǎn)換器。激(ji)磁電流(liu)則由轉(zhuan)換器提(tí)供。
2電磁(ci)流量計(ji)故障類(lèi)型
　　電磁(cí)流量汁(zhī)運行中(zhong)産生故(gu)障的第(dì)一類爲(wei)儀表本(běn)身故障(zhang),即儀表(biao)結構件(jian)或元器(qi)件損壞(huai)引起的(de)故障;第(dì)二類爲(wei)外界原(yuán)因引起(qi)的故障(zhang),如安裝(zhuāng)不妥流(liú)動畸變(biàn)，沉✨積和(hé)結垢等(deng)。本文重(zhong)點讨論(lùn)的是應(yīng)用方面(mian)和上述(shu)第二類(lei)外界原(yuán)因的故(gù)障。按照(zhào)故障發(fā)生時👌期(qi)分類，可(ke)分爲:①調(diao)試期故(gu)📐障;②運行(háng)期故障(zhang)。調試期(qī)故障出(chu)現在新(xīn)裝用後(hòu)調試初(chū)期,主要(yao)原因是(shi)儀🔱表選(xuǎn)用或設(she)定不當(dāng)，安裝不(bú)妥等。運(yun)行期故(gu)障足在(zài)運行💚一(yī)段時期(qī)後出現(xian)，主要原(yuan)因有流(liu)體中雜(zá)質附着(zhe)電極襯(chen)裏，環境(jing)條件變(bian)化出現(xiàn)新幹擾(rǎo)源等。按(àn)故障外(wai)界源頭(tou)分析來(lái)自3個方(fang)面:①管道(dao)系統和(he)安裝等(děng)方面引(yin)起的;②環(huán)境方面(miàn)引起的(de);③流體方(fang)面引起(qi)的。來源(yuán)①主要在(zai)調試期(qi)表現出(chū)來;來源(yuan)②和③則在(zài)調試期(qi)和運行(háng)期均會(huì)出🔴現。
2.1調(diao)試期故(gù)障
　　本類(lei)故障在(zài)電磁流(liu)量計初(chu)始裝用(yòng)調試時(shí)就出現(xian),但🏃‍♀️一✔️經(jīng)改進排(pai)除故障(zhang),以後在(zai)相同條(tiao)件下一(yi)般就不(bu)會再度(du)出現👉。常(cháng)見調試(shi)期故障(zhang)主要有(yǒu)安裝不(bú)妥、環境(jìng)幹擾、流(liú)體特性(xìng)影響3方(fāng)面原因(yīn)。屏蔽保(bǎo)護還不(bu)能克服(fú)。
2.1.3流體方(fang)面.
　　液體(ti)含有均(jun)勻分布(bu)細小氣(qi)泡通常(chang)不影響(xiang)正常測(ce)量,唯所(suo)測得⭐體(ti)積流量(liang)是液體(tǐ)和氣體(ti)兩者之(zhi)和;氣泡(pao)增大會(hui)使輸出(chū)信号波(bo)🏃🏻動,若氣(qì)泡大到(dao)流過電(dian)極遮蓋(gai)整個電(dian)極🔞表面(mian),使電極(ji)信号回(huí)路瞬時(shi)斷開輸(shu)出信号(hao)将産生(shēng)更大波(bo)動。低頻(pin)(50/16Hz~50/6Hz)矩形波(bō)激磁電(diàn)磁流量(liang)計測量(liàng)液體中(zhong)含有固(gu)💃🏻體超過(guò)一-定含(hán)量時将(jiang)産♋生漿(jiāng)液噪聲(shēng),輸出信(xin)号亦會(huì)有一定(dìng)程度波(bō)動⭕。兩種(zhong)或兩種(zhǒng)以✔️上液(yè)體作管(guan)道混合(he)工藝時(shi),若兩種(zhong)液體電(dian)導率(或(huo)各自與(yu)電🏃‍♂️極間(jiān)電位)有(you)差異,在(zài)混合未(wei)均勻前(qián)即進人(ren)流量傳(chuan)感器進(jin)行流量(liang)測量,輸(shū)出信号(hào)亦會産(chǎn)生波動(dong)。電極材(cái)質與被(bèi)測介質(zhi)選配不(bu)善,産生(sheng)鈍化或(huo)氧化等(deng)化學作(zuò)用,電極(ji)表面形(xing)成絕緣(yuán)膜💋,以及(jí)電化學(xue)和極化(hua)現象🛀等(deng),均會妨(fang)礙正常(cháng)測量。
2.2運(yun)行期故(gu)障
　　經初(chū)期調試(shì)并正常(chang)運行一(yi)段時期(qī)後在運(yun)行期間(jiān)出現👈的(de)🈲故障,常(cháng)見故障(zhàng)原因有(yǒu):流量傳(chuán)感器内(nèi)壁附🤩着(zhe)層,雷電(diàn)💘擊,環⭐境(jìng)條✊件變(biàn)化。
2.2.1内壁(bi)附着層(céng)
　　由于電(diàn)磁流量(liang)計測量(liang)含有懸(xuan)浮固相(xiàng)或污髒(zang)體的機(jī)會♉遠比(bǐ)其他流(liú)量儀表(biao)多,出現(xian)内壁附(fù)着層産(chan)生的故(gu)障概率(lü)也就相(xiàng)🤟對較高(gāo)。若附着(zhe)層電導(dao)率與液(yè)體電導(dǎo)率相近(jin),儀表還(hái)能正常(chang)輸出信(xin)号，隻是(shi)改變流(liú)通面積(ji),形成測(cè)量誤差(cha)的隐性(xìng)故障;若(ruò)是高電(diàn)導率附(fù)着層,電(diàn)極間電(dian)動勢将(jiang)被短路(lù);若是絕(jue)緣性附(fu)着層,電(dian)極表面(mian)被絕緣(yuan)而斷開(kai)測量電(dian)路。後兩(liǎng)種現象(xiàng)均會使(shǐ)儀表無(wú)法工作(zuo)。
2.2.2雷電擊(jī)
　　雷電擊(ji)在線路(lu)中感應(yīng)瞬時高(gāo)電壓和(he)浪湧電(diàn)流，進入(rù)🌈儀㊙️表就(jiù)會損壞(huai)儀表。雷(lei)電擊損(sun)儀表有(you)3條引入(ru)途徑:電(dian)源線,傳(chuán)感器勺(sháo)轉換器(qì)間的流(liu)量信号(hao)線和激(ji)磁線。然(rán)而從雷(léi)電故障(zhang)☂️中損壞(huài)零部件(jiàn)的分析(xī),引起🐪故(gu)障的感(gan)應高電(dian)壓和浪(lang)湧電流(liu)大部分(fen)足從控(kòng)制⛹🏻‍♀️室電(diàn)源線路(lu)引人的(de),其他兩(liǎng)條途徑(jìng)較少。還(hai)從發生(shēng)⚽雷擊事(shì)故現場(chang)了解到(dao),不僅電(diàn)磁流量(liang)計出現(xiàn)故障，控(kong)制室中(zhōng)其他儀(yi)表電常(chang)常同時(shi)出現雷(léi)擊事故(gù)。因此使(shǐ)用單位(wei)要認識(shi)☀️設置控(kong)制室儀(yi)表電源(yuán)線防雷(léi)設施的(de)重要性(xing)。
2.2.3環境條(tiáo)件變化(huà).
　　主要原(yuán)因同上(shang)節調試(shì)期故障(zhàng)環境方(fang)面,隻是(shì)幹擾♈源(yuan)😍不在調(diao)試期出(chu)現而在(zai)運行期(qī)間再介(jie)人的。例(lì)如🤞一台(tai)🈲接地保(bao)護并不(bu)理想的(de)電磁流(liú)量計,調(diào)試期因(yin)無廠擾(rao)源,儀表(biǎo)運行正(zhèng)常,然而(er)在運行(hang)✔️期出現(xian)新幹✍️擾(rao)源(例如(rú)測量點(diǎn)附近管(guan)道或較(jiao)遠處實(shí)施管道(dào)電焊)幹(gan)擾儀表(biao)正常運(yun)行,出現(xian)輸出信(xin)号大幅(fu)度波動(dòng)🔆。
3丙烯酸(suān)裝置中(zhong)電磁流(liú)量計簡(jiǎn)介及故(gu)障分析(xi)
3.1電磁流(liu)量計簡(jian)介
　　丙烯(xī)酸裝置(zhì)中采用(yong)的一種(zhǒng)電磁流(liú)量計,其(qi)爲電磁(ci)👄流量計(ji)AXF系列流(liu)量計是(shì)基于數(shu)十年現(xian)場經驗(yàn)實踐✨研(yán)發✔️的産(chan)⭐品,不僅(jin)耐用，而(ér)且易于(yu)操作。可(ke)更換電(dian)極和電(diàn)極👉粘污(wu)度診斷(duàn)功能的(de)結🈲合大(dà)大提高(gāo)了系統(tǒng)可維護(hù)性。AXF采用(yong)能消除(chu)流體噪(zào)音的“雙(shuāng)頻🥰勵磁(ci)法”和👣爲(wei)惡劣環(huan)境下使(shi)用新增(zeng)的可選(xuǎn)“增強🎯型(xíng)雙頻勵(lì)磁法”,确(que)保系統(tǒng)穩定性(xing)和快速(sù)響🐆應。
3.2電(diàn)磁流量(liàng)計的安(an)裝問題(tí)
3.2.1直管段(duan)長度問(wèn)題
　　爲獲(huò)得正常(chang)測量精(jing)度,電磁(ci)流量傳(chuán)感器上(shàng)遊也要(yào)有一定(ding)長度直(zhi)管段,但(dàn)其長度(du)與大部(bù)分其它(ta)流量儀(yí)表相比(bǐ)要求較(jiao)低。90°彎頭(tóu)🙇‍♀️、T形管、全(quán)開閘閥(fa)後通常(chang)認爲隻(zhī)要離電(dian)極中心(xīn)線🏒(不是(shì)傳感器(qi)進口端(duan)連接面(mian))5倍直徑(jìng)(5D)長度的(de)直管段(duan),不同開(kai)度的閥(fa)則需10D;下(xià)遊直管(guan)段爲(2~3)D或(huo)無要求(qiu);但要防(fáng)止蝶閥(fa)閥片伸(shēn)人到傳(chuán)感💰器測(cè)量管内(nèi)。各✌️标準(zhun)或檢定(dìng)規程所(suǒ)提出上(shàng)下遊直(zhí)🔞管段長(zhang)度亦不(bu)--緻,這是(shi)由☔于爲(wei)保證⭐達(dá)到當前(qian)0.5級精度(dù)儀表的(de)要求。
3.2.2安(ān)裝位置(zhì)和流動(dong)方向問(wèn)題
　　傳感(gan)器安裝(zhuāng)方向水(shui)平、垂直(zhi)或傾斜(xie)均可,不(bu)受限制(zhi)⁉️。但🏃🏻測量(liàng)固液兩(liǎng)相流體(ti)最好垂(chuí)直安裝(zhuāng)，自下而(ér)上流🔴動(dong)。這樣能(néng)避免水(shui)平安裝(zhuāng)時襯裏(li)下半部(bu)局部磨(mó)損嚴重(zhòng),低流速(sù)時固相(xiang)沉澱等(deng)缺點。水(shui)平安裝(zhuang)時要使(shi)電極軸(zhou)線平行(hang)于地平(píng)線,不要(yào)處于垂(chuí)直于地(dì)平線,因(yin)爲處于(yu)地步的(de)電極易(yi)被沉積(jī)物覆蓋(gài),頂部電(diàn)極💔易被(bèi)液體中(zhōng)偶🈲存氣(qì)泡擦過(guo)遮住電(dian)極表面(miàn),使輸出(chū)💚信号波(bo)動。
3.3強流(liu)束的幹(gan)擾
　　丙烯(xī)酸裝置(zhì)中,有一(yi)台比較(jiao)重要的(de)電磁流(liu)量計,其(qí)安裝🧑🏾‍🤝‍🧑🏼位(wei)置如圖(tú)1所示。電(dian)磁流量(liàng)計FT-1230安裝(zhuāng)在彎曲(qǔ)管道的(de)底部位(wèi)置，前後(hòu)直管段(duan)長度均(jun)符合要(yao)求。但裝(zhuang)置🐕投運(yùn)後,很長(zhang)時間工(gōng)作不正(zhèng)常。從DCS趨(qu)勢圖上(shang)看出流(liu)量波動(dong)很大,趨(qu)勢圖雜(za)亂，而經(jing)反複檢(jiǎn)查♉,儀表(biao)安裝,電(diàn)極及接(jiē)地均無(wu)問題。後(hòu)又檢查(cha)工藝上(shàng)遊工業(ye)管道安(an)裝的情(qíng)況,主管(guan)道的流(liu)東由三(sān)股流束(shu)F1,F2,F3組🥰成,其(qi)中F3來自(zi)一個高(gāo)位槽,和(hé)電磁流(liú)量計安(ān)裝位置(zhì)标高差(cha)了約20m。而(ér)D段管道(dào)長🌏約1m,H段(duàn)管道長(zhǎng)約1.5m。F3流束(shù)從高位(wei)槽下來(lai)後，由于(yu)其巨大(da)的位能(neng)轉還成(chéng)動能,使(shǐ)得F3未能(neng)和F1,F2混合(hé)好而直(zhí)接穿過(guò)電磁流(liú)量計,也(yě)即有2種(zhǒng)不同‼️流(liú)束的流(liu)體㊙️穿過(guò)電磁流(liú)量計。這(zhe)股流束(shu)形成了(le)對主流(liu)體的幹(gàn)擾,使電(dian)磁流量(liang)計指示(shì)紊亂波(bo)動。找到(dào)原因後(hou),将電磁(ci)流量計(ji)FT-1230從A位置(zhi)移到B位(wei)置,B位置(zhi)距原管(guan)道彎曲(qǔ)部分約(yue)2m。改進安(an)裝位置(zhì)後,這一(yi)難題終(zhong)于🔆得到(dao)解決。

3.4容(róng)器内部(bu)局部阻(zǔ)力變化(huà)對流的(de)幹擾
　　丙(bǐng)烯酸裝(zhuāng)置内有(yǒu)一台電(dian)磁流量(liang)計，其原(yuán)安裝位(wei)置💁如圖(tu)💯2所💋示。其(qi)前後直(zhi)管段長(zhang)度及接(jie)地均符(fú)合要求(qiu)，但是開(kāi)車後流(liu)量示✂️值(zhí)一直跳(tiào)動,且查(chá)不出來(lai)原因。一(yi)個偶然(rán)的機會(huì),母液罐(guan)的攪拌(bàn)器停止(zhi)運行後(hou)卻發現(xiàn)電磁流(liú)量計示(shi)值穩定(ding)了。經檢(jian)查發現(xiàn),此攪拌(bàn)器示側(ce)壁安裝(zhuāng),且位置(zhì)距🚩電磁(cí)流量計(jì)🥵管線出(chū)口翻起(qǐ)的波浪(lang)改變了(le)管道出(chu)口的❓阻(zǔ)力。電磁(cí)流量計(ji)出口到(dao)容器壁(bi)的距離(lí)D1約1.5m,由于(yú)距離太(tai)🔴短,攪拌(bàn)波浪使(shi)管道出(chū)口的壓(ya)力波動(dòng),從而使(shi)電磁流(liú)🛀🏻量計出(chu)口流速(su)不穩,使(shi)電磁流(liu)量計示(shi)值産生(sheng)跳動。後(hòu)将電磁(ci)流量計(jì)從A位置(zhi)移到B位(wei)置,距原(yuán)安裝約(yue)10m,電磁流(liú)量計才(cái)得以正(zhèng)常運行(háng)。

4總結
　　 丙(bǐng)烯酸裝(zhuāng)置中,在(zài)電磁流(liu)量計現(xiàn)實安裝(zhuāng)中遇到(dào)了很多(duō)😘問題🔞,經(jing)過不斷(duàn)地學習(xí)和對有(you)經驗師(shī)傅的請(qǐng)🍉教,從而(er)對電磁(ci)流量計(jì)安裝的(de)有關問(wèn)題有了(le)較爲深(shēn)刻認識(shi)。

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