電磁流量計(jì)誤差產(chǎn)生分析

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電磁流量計(jì)有許多優(yōu)點(diǎn)，但若選型、安裝、使用不當(dāng)，將會(huì)引起誤差增大，示值不穩(wěn)定，甚至表體損壞。 電磁流量計(jì)需要隔離器或配電器抗干擾
　　
　?。?）管內(nèi)液體未充滿(mǎn) 由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測(cè)量管內(nèi)液體未能充滿(mǎn)，故障現(xiàn)象因不充滿(mǎn)程度和流動(dòng)狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加，即流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；若流動(dòng)是氣泡流或塞狀流，故障現(xiàn)象除測(cè)量值與實(shí)際值不符外，還會(huì)因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)；若水平管道分層流動(dòng)中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿(mǎn)管程度增大，也會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)，若液體未滿(mǎn)管情況較嚴(yán)重，以致液面在電極以下，則會(huì)出現(xiàn)輸出超滿(mǎn)度現(xiàn)象。
　　
　　實(shí)例1 某造船廠有一臺(tái)DN80mm電磁流量計(jì)測(cè)量水流量，運(yùn)行人員反映關(guān)閉閥門(mén)后流量為零時(shí)，輸出反而達(dá)到滿(mǎn)度值?，F(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)傳感器下游僅有一段短管，水直接排入大氣，截止閥卻裝在傳感器上游（如圖9.12虛線(xiàn)1位置），閥門(mén)關(guān)閉后傳感器測(cè)量管內(nèi)水全部排空。將閥門(mén)改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類(lèi)故障原因在制造廠售后服務(wù)事例中是經(jīng)常碰到的，當(dāng)屬工程設(shè)計(jì)之誤。
　　
　?。?）液體中含有固相 液體中含有粉狀、顆?；蚶w維等固體，可能產(chǎn)生的故障有；①漿液噪聲；②電極表面玷污；③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里；④襯里被磨損或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。
　　
　　實(shí)例2 導(dǎo)電沉積層短路效應(yīng)。電磁流量傳感器測(cè)量管絕緣襯里若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號(hào)將被短路而使儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，本類(lèi)故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯露出來(lái)。
　　
　　某柴油機(jī)廠工具車(chē)間電解切削工藝試驗(yàn)裝置上，用DN80mm儀表測(cè)量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取最佳切削效率。起初該儀表運(yùn)行正常，間斷使用2個(gè)月后，感到流量顯示值越來(lái)越小，直到流量信號(hào)接近為零?，F(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣層表面沉積一層黃銹，擦拭清潔后儀表運(yùn)行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
　　
　　本實(shí)例屬運(yùn)行期故障，雖非多見(jiàn)故障，然而若黑色金屬管道銹蝕嚴(yán)重，沉積銹層，也會(huì)有此短路效應(yīng)。凡是開(kāi)始運(yùn)行正常，隨著時(shí)間推移，流量顯示越來(lái)越小，就應(yīng)分析有此類(lèi)故障的可能性。
　　
　　（3）有可能結(jié)晶的液體，電磁流量計(jì)應(yīng)慎用有些易結(jié)晶化工物料在溫度正常的情況下能正常測(cè)量，由于輸送流體的導(dǎo)管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時(shí)不會(huì)結(jié)晶，但是電磁流量傳感器的測(cè)量管難以實(shí)施伴熱保溫，因此，流體流過(guò)測(cè)量管時(shí)易因降溫而引起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。由于改用其他原理的流量計(jì)測(cè)量也同樣存在結(jié)晶問(wèn)題，所以在無(wú)其他更好方法的情況下，可選用測(cè)量管長(zhǎng)度非常短的一種“環(huán)形”（oring）電磁流量傳感器，并將流量計(jì)的上游管道伴熱保溫予以強(qiáng)化。在管道連接方法上，考慮流量傳感器拆裝方便，在一旦結(jié)晶時(shí)能方便地拆下維護(hù)。
　　
　　實(shí)例3 因液體結(jié)晶引起電磁流量計(jì)無(wú)法正常工作的例子并不少見(jiàn)。例如，湖南某冶煉廠安裝一批電磁流量計(jì)測(cè)量溶液流量，因電磁流量傳感器的測(cè)量管難以實(shí)施伴熱保溫，數(shù)星期后內(nèi)壁和電極上就結(jié)了一層結(jié)晶物，導(dǎo)致信號(hào)源內(nèi)阻變得很大，儀表示值失常。因這批電磁流量計(jì)口徑較大，頻繁拆洗不堪忍受，所以最后還是改用明渠流量計(jì)。
　　
　?。?）電極和接地環(huán)材質(zhì)選擇不當(dāng)引發(fā)的問(wèn)題 因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計(jì)與介質(zhì)接觸的零部件有電極與接地環(huán)，匹配失當(dāng)除耐腐蝕問(wèn)題外，只要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)應(yīng)有：①化學(xué)反應(yīng)（表面形成鈍話(huà)膜等）；②電化學(xué)和極化現(xiàn)象（產(chǎn)生電勢(shì)）；③觸媒作用（電極表面生成氣霧等）。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度要小一些。
　　
　　實(shí)例4 上海某化工（冶煉）廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高的鹽酸溶液，出現(xiàn)輸出信號(hào)不穩(wěn)的晃動(dòng)現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)儀表正常，也排除了會(huì)產(chǎn)生輸出晃動(dòng)的其他干擾原因。但是在多處其他用戶(hù)用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。在分析故障原因是否由鹽酸濃度差別上引起時(shí)，應(yīng)當(dāng)時(shí)尚無(wú)鹽酸濃度對(duì)電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗(yàn)，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起利用化工廠現(xiàn)場(chǎng)條件，做改變鹽酸濃度的實(shí)流試驗(yàn)。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時(shí)儀表輸出穩(wěn)定，當(dāng)濃度增加到15％～20％時(shí)，儀表輸出開(kāi)始晃動(dòng)起來(lái)。濃度到25％時(shí)，輸出晃動(dòng)量高達(dá)20％。改用鉭電極電磁流量計(jì)后運(yùn)行正常。
　　
　?。?）液體電導(dǎo)率超過(guò)允許范圍引發(fā)的問(wèn)題 液體導(dǎo)電率若接近下限值也有可能出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范（specification）規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測(cè)出的最低值，而實(shí)際條件不可能都很理想，于是就多次遇到低度蒸餾水或去離子水，其導(dǎo)電率接近電磁流量計(jì)規(guī)范規(guī)定的下限值5 ，使用時(shí)卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。通常認(rèn)為能穩(wěn)定測(cè)量的導(dǎo)電率下限值要高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　
　　液體電導(dǎo)率可查閱有關(guān)手冊(cè)，缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)則可取樣用電導(dǎo)率儀測(cè)定。但有時(shí)候也有從管線(xiàn)上取樣去實(shí)驗(yàn)室測(cè)定認(rèn)為可用，而實(shí)際電磁流量計(jì)不能工作的情況。這是由于測(cè)電導(dǎo)率時(shí)的液體與管線(xiàn)內(nèi)液體已有差別，譬如液體已吸收了大氣中的CO2或NO ，生成碳酸或硝酸，電導(dǎo)率增大。
　　
　　對(duì)于含有顆粒或纖維液體產(chǎn)生的噪聲漿液，采取提高激勵(lì)頻率的方法能有效地改善輸出晃動(dòng)。表9.4所示是頻率可調(diào)的IFM3080F型 DN300電磁流量計(jì)，測(cè)量濃度3.5％瓦楞紙板漿液，在現(xiàn)場(chǎng)以不同激勵(lì)頻率測(cè)量所顯示瞬時(shí)流量晃動(dòng)量。當(dāng)頻率較低，為50/32Hz時(shí)，晃動(dòng)高達(dá)10.7％；頻率提高到50/2Hz，晃動(dòng)降低至1.9％，效果十分明顯