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金湖县工业园区神华大道359号
店内其它产品电磁流量计在制氧机组冷却供水系统中的应用
我公司制氧机组冷却供水系统距离控制室较远，均为无人值守。由于原检测装置的缺陷，数据显示不能正确地反映蓄水池的供水量，因而不能监视蓄水池水满溢和缺水的情况，全靠工人巡回检查。常常出现低水位和水满溢的情况，不能及时补水或断水，对生产不利，同时也造成了水资源的浪费。我们在供水计量检测过程中，采用电磁流量计对原.孔板、差压测量系统装置进行了改造，克服了原孔板流量计的缺陷，解决了孔板测量范围度小的难题，以及差压传感器正、负引压管内容易聚集气泡所造成的计量误差问题。同时将流量信号接到PKS系统上，为计量管理部门和操作工提供了准确的计量统计数据和正确的操作依据，解决了原装置测量数据长期计量不准的难题，也避免了水资源的浪费。
电磁流量计的基本原理是以法拉第电磁感应定律为基础，即导体在磁场中作切割磁力线运动时，在其两端产生感应电动势。该原理用于测量管道内流动的导电性流体。导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管道内流动，并且流体流动的方向与磁场方向相垂直(见图1)，产生与流量成比例的感应电势，流体中产生的感应电动势被位于管子径向两端的一对电极拾取，该信号电压uE与磁场强度B、电极间距离D和平均流速:成正比。磁场强度B和电极距离D是常数，所以信号电压与平均流速:成正比。计算公式如下:
根据体积流量的计算公式表明，信号电压u:与平均流速:成线形正比。只要测得液体的流速，就可测得液体的流量，即:
在信号转换器中该感应信号电压被变换成可编程的模拟和数字输出信号送出。
2特点及应用
(l)由于测量导管内部无可动元件和阻流体，几乎没有压力损失，所以反应十分灵敏。
(2)测量导涂层或衬里可解决腐蚀性介质流量的测量，检测过程中不受被测量介质的温度、压力、密度、粘度以及流动状态等变化的影响，没有测量滞后现象。
(3)测量范围宽，最高可达100:1，一般为10:1，流速一般可达1一6m3/S。测量管径范围可从Zmm到240Omm。
(4)测量感应电动势与流量成线性关系，流体的体积流量与介质的物性(如温度、压力、密度、粘度等)流动状态无关。
电磁流量计也有其局限性不足之处，就是使用温度和压力不能太高，温度一般不超过120℃，压力一般不要超过1.6MPa。应用范围有限，不能用来测量气体等非导电流体的流量。
由于用于导电液体的流量测量有其优越性，且线性好，稳定、可靠，电信号适宜于远距离传输，且安装维护方便，前景广阔。
3设计选型及安装
3.1设计选型
原计量检测为节流式孔板、差压检测装置，我们对其计量数据检测不准的情况进行了分析，主要有两个方面的因素造成，一是孔板的测量范围度不够。孔板设计常用流量为巧一20m”/h，实际使用中最小流量为7m3/h，最大流量50m3/h，在小流量和大流量时都会出现较大误差;二是流体有气泡。供水系统的供水管道为DN100mm，最大流量可以达到240m3/h，出水口为敞放式排水，常常处于非满管状态，以及由于供水设备或管道安装等方面的因素，存在不正常节流的现象，常常有气泡聚集在传感器的正、负压室内，造成测量数据严重偏差。
根据机组供水系统的情况和测量装置的可适用性、可靠性以及现场环境等情况，我们选择了DE43F一体型电磁流量计对原测量装置进行换型改造。电磁流量计的测量范围宽，响应快，不受温度、压力变化的影响，安装方便，可满足供水系统检测计量的需要。
根据工艺方面提出的参数，供水量的常用流量在12一巧m3/h之间，最小水流量7m3/h，最大水流量可达50m3/h，水压力在0.2一0.3MPa之间(阀前压力)，水温度为常温。在设计时，电磁流量计的管道口径选择了DN5omm的管道，最大流量为60m3/h，这样既节约了成本，又满足了日常供水计量的需要。
电磁流量计的正确安装对其正常运行极为重要，电磁流量计的安装环境和安装位置亦关系到计量的准确，可靠。按照电磁流量计的安装要求，安装方向或水平或垂直、倾斜均可，不受限制。本装置采用了水平安装，并保证了流量计上游管道直管段大于SD(实际达12力)，下游管道直管段大于3D(实际达10D)要求。
传感器安装处应具有一定背压，否则传感器出口直接排空易造成测量管内液体非满管，为不良的安装位置，应予以避免，因此在出水管道的安装上考虑了一段向上倾斜的安装位置见图2，使电磁流量计的安装位置始终位于出口管道下方，保证液体在任何时候都能够充满测量管道，避免了测量误差，满足了必要的安装要求。管道采用了法兰连接，便于安装、检修维护方便。
电磁流量计安装在一根DN50mm的管道上，原供水管为丸08mm，将其作为旁通用途。正常情况时，打开Vl、V3阀，关闭VZ阀，补充水通过电磁流量计计量后向蓄水池供水。当电磁流量计故障或者检修时，关闭v3阀，打开vl、vZ阀向蓄水池供水，以保证生产不受影响，还可以方便电磁流量计的零点校验。安装示意图见图3。
由于电磁流量计安装在露天现场，考虑到现场的环境以及安全，电磁流量计的供电采用了Dc.24V电源，由泵站仪表柜内的稳压电源供给。
电气连接见原理框图4。电磁流量计将拾取的流量信号，通过转换和运算处理，转换成标准的电流信号，送到泵站仪表柜的二次仪表(数显控制仪wPs一80型)上显示，同时将其数据传输到机组控制室的DCS一PKS系统上，通过监视画面可监测供水量的瞬时流量和累计流量，操作工即可根据其显示数据调节供水量。
4干扰与接地
电磁流量计是基于导电性流体在磁场中运动所产生的感应电动势来推算流体流量的测量仪表，其基本工作原理是电磁感应定律。因此电磁祸合、静电感应是电磁流量计干扰噪声的首要来源，在管线上存在杂散电压干扰。为了保证液体与地同电位，避免液体与地有电位差以及因空间电磁干扰而造成的测量误差，所以，对接地做了严格的要求。本装置与管道为固定法兰连接，固定法兰和管道以及流量传感器均用25mm2的铜芯线作了良好的接地见图5。
经检测，该装置的接地电阻为8.Zn，(安装要求小于loon)，除了将传感器接地外，还用铜线跨接在管道的两法兰上，保证了接地牢固、可靠，减少了电磁藕合、静电感应引起的干扰。空间电磁干扰一般经过电缆引人，我们采用了单层屏蔽信号电缆予以保护，同时，由于该电磁流量计为一体型(其传感器和转换器组装在一起)，缩短了信号线与激磁线的长度并且隐蔽在仪表内部，也减少了信号衰减和空间电磁波的噪声侵人，保证了测量数据的准确、可靠。实际使用运行中，定期用万用表检查两电极与地端的绝缘电阻。
(l)系统零位检查
当系统安装完成后，按照厂家要求做了系统零点校验。电磁流量计系统零点的校验可用手动和自动两种方式进行。检查时，流量传感器的流体应处于绝对静止，同时保证流量传感器测量管内充满液体，然后对systemzero(系统零位)参数进行手动或自动零位调整，用“ENTER”键选择参数，用ARROWA键选择方式(手动或自动)，这里选择自动(automatie)，按ENTER启动程序。在调整中，显示器上从255至实际“0’’值的倒计数，过程约205完成，在实际操作中该过程进行两次。
(2)量程检查
根据该电磁流量计的生产厂家说明书说明，量程的校验在流量计出厂前有专门的称重实验装置进行了校准，我们在使用中只对其量程值进行了确认，以及对相关参数的设定作了检查。
6电磁流量计的可靠性及维护
提高电磁流量计的可靠性，就是尽可能的减少和消除故障。而实际上故障是多样的，有的是仪表线路、电气以及环境因素引起的;有的是系统中元件，元件/组件组合因素造成的;有的是安装不规范造成的。还有流体介质的导电性能、或水中带有大量空气等，均会影响测量计量的准确可靠。有些故障通过调整可以解决，有些故障则需要在使用中通过有效的维护管理来解决。
与其它仪控设备一样，为保证电磁流量计的可靠性，除了在规定的条件下运行外，需要维护人员加强专业知识的掌握，还需要加强初期的维护。大部分仪表设备的故障均在运行初期较高，要勤观察，勤巡、点检，发现间题，随时处理和报告。还应作好其运行数据的管理，作为一种新型仪表的应用，应加强对其进行跟踪，作好历史记录，便于对其掌握及推广应用。
流量计量是企业能源消耗的计算工具，是企业生产过程中重要参数之一。流量计量仪表得到了越来越多的应用，随着科学技术的飞速发展，人们对高精度、高可靠性、高智能化仪表日益青睐。我公司选用的电磁流量计体现了安装方便，测量数据直观可靠，易于操作等特点，给计量部门提供了准确真实的数据，为节约能源提供了依据，起到了良好的效果，有较好的推广前景。
电磁流量计
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智能电磁流量计抗干扰技术的研究
一、概述电磁流量计的发展和应用与其抗干扰技术的发展进步密切相关，特别是近几十年来采用三直低频矩形波动励磁技术和双频矩形波励磁技术，以及微处理器硬件和软件技术明显地提高了电磁流量计抗干扰能力和测量精度，扩大了电磁流量计的应用领域，改变了人们长期认为电磁流量计测量精度低，抗干扰能力差的概念。电磁流量计是基于导电性流体在磁场中运动所产生的感应电势来推算流体流量的测量仪表，其基本工作原理是电磁感应定律。因
一、概述电磁流量计的发展和应用与其抗干扰技术的发展进步密切相关，特别是近几十年来采用三直低频矩形波动励磁技术和双频矩形波励磁技术，以及微处理器硬件和软件技术明显地提高了电磁流量计抗干扰能力和测量精度，扩大了电磁流量计的应用领域，改变了人们长期认为电磁流量计测量精度低，抗干扰能力差的概念。电磁流量计是基于导电性流体在磁场中运动所产生的感应电势来推算流体流量的测量仪表，其基本工作原理是电磁感应定律。因此电磁耦合静电感应是电磁流量计干扰噪声的首要来源；被测流体介质特性产生的电化学干扰噪声是电磁流量计干扰燥声的第二来源；电磁流量计供电电源的电压和频率波动等电源干扰噪声是电磁流量计干扰噪声的第三来源。以上三类干扰噪声的来源、机理、特性不同。对电磁流量计的影响方式不同，相应采用的抗干扰措施也不同。作者结合双频矩形波励磁智能电磁流量计的研究工作，着重就智能电磁流量计抗干扰技术加以探讨，提出一些抗干扰的对策，以供智能仪器研究设计参考。二、电磁流量计抗干扰技术的发展历史电磁流量计的发展历史就是其抗干扰技术的发展历史。早在1832年，英国物理学家法拉第构想地球磁场来测量泰晤土河水的流速，并进行了现场实验，但未能获得成功。主要原因是在直流励磁磁场下存在流体介质的极化效应和热电效应而产生干扰噪声淹没了流量信号电势。河床短路了流速信号电势，加之当时的流量技术远远没有达到解决各种干扰噪声的抑制和高阻抗信号测量的水平，因此导致首次电磁流量计实验研究的失败。诚然，从电磁流量计研究伊始就面临如何克服各种干扰噪声的棘手难题，正因如此，在以后的电磁流量计研究过程中，人们都将其抗干扰技术列为首要的技术问题。电磁流量计励磁技术的发展极大地推动其抗干扰技术的进步。50年代末电磁流量计首次工业应用开始，电磁流量计抗干扰技术的发展经历了几个阶段，每一次进步都是为了解决其抗干扰能力的问题，促使电磁流量计抗干扰技术出现一次飞跃，电磁流量计的性能指标提高。50年代末六十年代初，为了减弱直流励磁磁场下电极表面的严重极化电势的影响，采用了工频正弦波励磁技术，但导致了电磁感应、静电耦合等工频干扰，致使采用复杂的正交干扰抑制电路等多种抗干扰措施，难以完全消除工频干扰噪声的影响，导致电磁流量计零点难以稳定、测量精度低、可靠性差。70年代中期，随着电子技术的发展和同步采样技术的问世，采用低频矩形波励磁技术，改变工频干扰的形态特征，利用工频同步采样技术，获得电磁流量计较好的抗工频干扰的能力，测量精度提高、零点稳定、可靠性增强。80年代初采用三值低频矩形波励磁技术和动态校零技术、同步励磁、同步采样技术以获得电磁流量计最佳的零点稳定性，进一步提高抗工频干扰和极化电势干扰的能力。80年代末采用双频矩形波励磁技术，既能克服流体介质产生的泥浆干扰和流体流动噪声，又能具有低频矩形波励磁电磁流量计的零点稳压性，实现电磁流量计零点稳定性、抗干扰能力和响应速度的最佳统一。因此电磁流量计励磁技术的进步，一方面改变正交干扰电势的形态和特征，另一方面降低泥浆干扰和流动噪声的数量级，从而提高电磁流量计抗干扰能力，所以电磁流量计励磁技术的改进是最有效的抗干扰措施。三、电磁流量计干扰噪声的物理机理、特性及其对策为了对电磁流量计抗干扰技术加以探讨，首先必须对电磁流量计干扰噪声产生的物理机理和特性加以分析研究，从而根据各种干扰噪声的特性采用相应的抗干扰对策，以提高电磁流量计抗干扰的能力。1工频干扰噪声工频干扰噪声是由电磁流量传感器励磁绕组和流体、电极、放大器输入回路的电磁耦合，另外电磁流量计工作现场的工频共模干扰，其三供电电源引入的工频串模干扰等，其产生的物理机理均是电磁感应原理。首先就电磁流量传感器励磁绕组和流体、电极、放大器输入回路的电磁耦合产生的工频干扰对电磁流量计工作影响最大，而且在不同的励磁技术下其表现的形态、特性不同，因而采取抗干扰措施也不同，如图1所示在各种励磁技术。图1各种励磁技术下电磁耦合工频干扰的特性下此工频干扰噪声的特性。在工频正弦波励磁磁场下，此种电磁耦合工频干扰噪声表现形式为正交干扰（见图1b），又称为变压器电势，其特点是干扰噪声幅值和工频正弦波励磁频率成正比，相位滞后流量信号电势900，且幅值较流量信号电势大几个数量级。在低频矩形波励磁，三值低频矩形波励磁和双频矩形波励磁条件，此种电磁偶合工频干扰噪声表现形式为微分干扰（见图1c），其波形为脉冲波形，其中幅值和磁通变化率成正比，且按指数规律衰减，一般而言其幅值比正弦波励磁条件下的正交干扰大得多，另外此微分干扰仅在励磁磁通变化时产生，而在磁通恒定时，下一个磁通发生变化之前不会产生微分干扰，具有时段性。针对工频正弦波励磁下的正交干扰噪声，采用复杂的自动正交抑制系统减小正交干扰噪声的影响，但由于正交干扰噪声比流量信号电势大几个数量级正交抑制电子电路的任何不完善都将导致一部分正交干扰转换成同相干扰，使工频正弦波励磁电磁流量计零点漂移，流量测量精度难以提高。采用低频矩形波励磁、三值低频矩形波励磁、双频矩形波励磁，正交干扰噪声演变成为微分干扰。由于微分干扰具有时段时，利用同步采样技术在磁场恒定期，即微分干扰衰减为零之后，采用宽脉冲同步采样（工频周期的偶数倍），以避免串入流量信号电势中的工频干扰的影响。其次采用控制励磁电流（励磁磁通）变化率的方法减小微分干扰的幅值，但减小流量信号采样的时间间隔；也可以采用程控增益技术使微分干扰时段增益为Odb，而恒磁通时段增益为100db，以减小微分干扰的幅值的影响。对于工频共模干扰和工频串模干扰是常见的干扰，主要是由于电磁屏蔽缺陷、分布电容耦合、电磁流量计接地不良等原因产生，采用输入保护技术、高输入阻抗、高共模抑制比自举前置放大器技术以及重复接地技术，工频宽脉冲同步采样技术等提高抗工频干扰的能力。2流体介质特性产生的电化学干扰噪声电化学极化电势干扰是由于电极感生电动势在两极极性不同而导致电解质在电极表面极化产生。虽然采用正负交变励磁磁场能显著减弱极化电势的数量级，但不能根本上完全消除极化电势干扰。其特性于流体介质的性质、电极材料性质、电极的外形尺寸形状有关，具有变化缓慢，数量级不大等特点，如图2所示流体电化学电势干扰及其解决方法。因此选择合适的电极材料（如碳化钨），设计最佳的电极形状的尺寸是减小极化电势的有效方法之一；另外采用正负两极性交变的矩形波励磁技术配合微处理器同步宽脉冲采样技术，到用微处理器运算功能前后两次采样值相减消除流量信号电势中的极化电势干扰。图2流体电化学级化电势干扰及其处理方法泥浆干扰是在测量泥浆、纤维浆等液固两相导电性流体流量时，固体颗粒或者气泡擦过电极表面时，电极表面的接触电化学电势突然变化，电磁流量传感器输出信号出现尖峰脉冲状干扰噪声如图3所示。在励磁频率较低时，泥浆干扰的数量级较大，高频时干扰数量级较小，具有1/f的频谱特性。提高抗泥浆干扰的能力必须采用较高频率的矩形波励磁，以提高电磁流量传感器输出的信噪比，但会牺牲电磁流量计的零点稳定性。另外也可采用流量信号变化率限制方法以剔除脉冲干扰对电磁流量计的影响，但会牺牲仪表的响应速度。流体流动噪声是在测量低导率液体（100vs/cm以下）流体流量时，电极的电化学电势定期波动，产生随流量增加而频率增加的随机干扰噪声，具有类似泥浆干扰的1/f频谱特性，因此提高励磁频率有助于降低流体流动噪声的数量级，以提高电磁流量传感器测量低导电率流体流量的信噪比。图3泥浆干扰电势波形和频谱特性3供电电源性干扰电磁流量计一般都采用工频交流电源供电，其电源电压的幅值和频率的变化都会给电磁流量计带来电源性干扰噪声。对电源电压的幅值变化，因采用多级集成稳压，一般而言电源电压的幅值变化对电磁流量的测量精度影响不大。当电源电压的频率波动时，虽然其波动范围有限，但对电磁流量计测量精度影响较大。在智能矩形波励磁电磁流量计中采用宽脉冲采样技术，其脉冲宽度为工频周期的整数倍，具同步于工频周期，以完全消除工频干扰，但前提条件是工频噪声干扰基本不变。当供电电源频率波动时，流量信号采样时使前后的工频噪声不能完全相同，虽然采用同步励磁技术、同步采样技术仍然不能完全消除工频干扰噪声，必须采用相应的频率补偿技术，使励磁电流、采样脉冲，A/D转换同步于频率的变化。四、智能电磁流量计硬件抗干扰技术综合上述电磁流量计干扰噪声产生的物理和特性分析，智能电磁流量计分别采用硬件和软件干扰技术，以提高电磁流量计抗干扰能力。1新型励磁技术是提高电磁流量计抗干扰能力的重要手段电磁流量计励磁技术的发展，不仅减弱电极极化电势、泥浆干扰、流动噪声的影响，又能改变工频干扰的形态，便于同步采样技术处理工频干扰噪声，以避免工频干扰的影响。目前电磁流量传感器采用工频频率同步三值低频矩形励磁和双频矩形波励磁，从而提高电磁流量计整个抗干扰能力，提高电磁流量计的测量精度和可靠性。2前置放大器的设计是提高抗干扰能力的首要环节电磁流量传感器输出流信号十分微弱，内阻抗较高，因此高输出入阻抗、低漂移、低噪声、高CRMM前置放大器才能满足抗同相共模干扰的要求。前置放大器采用JFET高输入阻抗电压缓冲器，低漂移低噪声减法器，精密电阻精心匹配组成仪用放大器，并采用输入保护技术，共模电压自举技术和接地技术大大提高抗共模干扰的能力，抑制零点漂移的影响。3同步采样的频度补偿技术同步采样和工频电源频率监视补偿技术，是提高抗流量信号电势中混入工频干扰和工频电源频率波动产生工频干扰能力的有效方法。同步采样技术，其采样脉宽为工频周期的整数倍，使流量信号电势中工频干扰平均值等于零，以消除工频干扰的影响；工频电源的频率波动补偿是保证频率的动态波动中，励磁电源和采样脉冲得以同步调整，真正实现同步采样技术和同步励磁技术，同步A/D转换，以降低工频干扰的影响。4采用新型HCMOS系列芯片技术采用74HC系列芯片技术较采用74LS系列芯片其低噪声容限提高2.4倍，高燥声容限提高2.1倍，智能电磁流量计整个硬件采用74HC系列芯片，不仅降低整个功耗，而且提高元器件本身抗干扰能力，为电源流量计小型轻量一体化奠定了基础。5微处理器系统电源电压监视技术智能电磁流量计中微处理器系统当电源瞬态欠压，励磁开关脉冲动作都会造成微处理器误动作，数据丢失等现象，因此必须采用可靠的复位电路和电源电压监视技术。最简单实用的方法是采用低成本电源配合高灵敏度的电源电压监视器，提高微处理器系统和抗干扰能力。如图4所示微处理器电压监视器，其采用TL7705CP电源电压监视器芯片，具有电源加电、电源瞬时欠压均能产生可靠的复位信号。五、智能电磁流量计软件抗干扰技术智能电磁流量计固化在EPROM中的软件配合硬件除完成智能电磁流量计的正常功能外，必须具备较强的抗干扰能力和容错能力，组成完善的应用程序。1数字滤波技术数字滤波技术是智能仪器中最常采用的技术，能够完成模拟滤波器不能完成的功能，很容易解决脉冲干扰剔除、数字电路毛刺干扰消除、A/D转换器的抗工频能力以及输入微处理器数字的可靠性问题。2程控放大器技术程控放大器技术即解决电磁流量计量程自动转换问题，同时利用增益控制方法有效削弱微分干扰峰值使放大器过载的问题，便于流量信号电势处理，提高抗微分干扰的能力。3微处理器硬件故障自诊断技术微处理器硬件故障自诊断技术是采用软件容错设计，极大地提高硬件系统的可靠性，从而提高整个智能电磁流量计的抗干扰能力。具体包括CPU自诊断，定时器诊断，中断功能诊断，RAM诊断，A/D通道诊断和校正，D/A通道诊断，数字I/O口通道的诊断等部分，涉及到智能电磁流量计的关键部件。4微处理器抗干扰技术上述各种抗干扰措施是解决输入、输出通道中的各种干扰问题，当干扰噪声没有作用到微处理器本身时，微处理器仍然正确无误地执行各种抗干扰软件，消除或者削弱干扰噪声对电磁流量计输入输出通路的影响，当干扰噪声通过三总线等作用到微处理器本身，CPU将不能按正常状态执行程序，导致智能电磁流量计整个工作混乱，为了提高微处理器自身的抗干扰能力采用硬件和软件相配合的多种抗干扰措施。多种复位方式解决失控的CPU最简单的方法，掉电保护技术，软件指令冗余措施，软件陷阱抗干扰方法也是排除智能电磁流量计微处理器失控的有效方法。5程序运行监视系统（WATCHDOG）智能电磁流量计采用程序运行监视系统以监视微处理器执行应用程序的状况，当程序正弹到一个临时构成的死循环中时看门狗能及时发并强迫系统复位，摆脱死循环状态，图5所示是由硬件和软件配合构成的程序运行监视器。图4微处理器系统电源电压监视器图5程序运行监视器六、结束语智能电磁流量计多种抗干扰技术的采用，使电磁流量计抗干扰能力增强，精度和可靠性提高，不仅实现了电磁流量计小型轻量一体化智能化，而且推动了电磁流量计的广泛应用，开拓了电磁流量计的潜在市场。参考文献[1]彭端。双频智能电磁流量计的研究，武汉水利电力大学硕士研究生论文，]唐樊官，彭端。双智能电磁流量计的研究，武汉水利电大学学报，1993，VoI.26，No.2;P110～117.[3]彭端。电磁流量计励磁技术的过去。现在和未来，自动化仪表。1993.No.5,p1～7[4]唐樊官，彭端。新一代智能电磁流量计的研究。“STC-93”第三届全国敏感元件与传感器学术会议论文集。1993.6，北京。[5]刘欣荣，流量计（第二版），北京；水利电力出版社。]J.A.ShercIiff.TheTheoryofEiectromagneticFiowMeasurement.London.CambridgeUniversityPress,.[7]上田达夫。电磁流量计日文[8]石川荣。电磁流量计日文[9]桥本敏。电磁流量计日文[10]冈庭电磁流量计日文&&&&&&中国电子市场网&&曹涵&&推荐欢迎来一步电子网 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如何解决电磁流量计测量数值与实际值不一致的故障
08:54:34来源: eefocus 关键字：&&&&
作为一种精密的流量测表，由于其对于导电液体的良好的测量效果，在实际工业生产中了。在工业生产中绝大部分的工业液体介质都是良好的导电液体，除了蒸馏水或一些极为特殊的工业原料。因此说对于测量这一块，计具有极强的适用性，并且由于与介质的压力和温度，甚至无关，这些参数的变化都不会影响到测量数据的精准。再加上电量计的范围特别宽（最大流量/最小流量）。 &除可测量一般导电液体的体积流量外，还可用于测量强酸、强碱等强腐蚀液体和泥浆、矿浆和纸浆，不仅可以测正向的流量也可以测反向的流量数据。这些特点许多都是其它类型的仪表仪器所不具有的。因此其以来得到了工业企业的极大的青睐。
在日常的生产流量数据中，由于种种因素的存在，使电磁流量计的测量数据输出产生不稳定，从而导致实际的流量与测量的数据产生不同程度的偏差，这些原因是多方面的，根据润中仪表科技有限公司的技术人员的多年的服务经验，将这些故障原因一一归纳，并且针对于这些故障作出相应的解决方案。　
一、故障原因
引起测量流量与实际测量不符的故障原因，大体上可归纳成以下6个方面。
（1）转换器设定值不止确；
（2）位置不妥，未满管或液体中含有气泡：
（3）未处理好或使用过程中电缆绝缘下降：
（4）卜游流动状况不符合要求；
（5）传感器极间电阻变化或绝缘下降；
（6）所测量管系存在未考核的流入／流出值。
二、比对的参照系&
在检查本身故障现象之前，首先要评估与电磁流量计测量流量比对的实际流量（即各参照系推导出来的参比流量）的准确性和正确性。人们用作参照流量常从以刀；3个方面获得：
（1）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；
（2）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汁的流量相比较；
（3）与历史测量值相比较。
流程现场工艺运行人员按这些参照系，根据他们的经验提出流量仪表测量值不准确的看法，仪表工程师要厂解与分析运行人员作出判断的依据，过程和数据，了解流程必要时去现场勘察，确认其正确后才作下一步检查。
现例举用得较多的夹装式作比对参照时，准确性评估中的几点常见失误。（1）作流量计算时流通面积未实例测量管段的外径和壁厚，仅按所查得钢管规格表中名义尺寸代入，由于外径和壁厚的允差，带来流通面积的计算。例如DN200-DN500无缝热轧钢管流通面积可能相差&（3.4－3.2）％；即使外径用圆周法实测而壁厚未测而用名义尺寸，流通面积也可能相差&（1.25－1）％。（2）在现场测量传播距离如有（1－2）％误差，即会给流量测量带来（1－2）％的误差。（3）没有计入水泥衬里层厚度，旧管锈蚀层或污积层厚度。
又如水厂经常用清水池体积作比对参照，要评估水池面积的准确性。经常发生计算水池面积仅按设计图或竣工图数据，由于竣工图仅按工程要求而未按计量要求丈量，必然会带来误差；还有可能未减去水池中隔墙、管线所占去的体积，以及管线流出／流人的体积。并要确认在试验时间内阀门的密封性，均应作复核评估。&
三、检查程序　&
图7所示足检查电磁流量计测量流量与实际流量不符的流程。先按流程全面考虑作调查和判断，然后再逐顷细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则足：（1）可经观察或询问了解而毋须作较大操作的在前，即先易后难；（2）按过去现场检查修经验，出现频度较高出现概率较高者在前；（3）检查本身的先后要求。若经初步调全确认足后几项故障原因，亦可提前作细致检查。
四、故障检查和采取措施
　 本小节分别讨沦图7-7所示6个方面故障原因检查和采取措施。
1、复核转换器设定值和检查零点、满度值　&
检合第1项。首先检查相配套传感器和转换器的编号是否对号。当代大部分电磁流量计在制造厂实流后在传感器名牌（或／和随表附《》，标明校准的仪表，并在所配套的转换器内设定好。因此新安装内仪表前首先要复核仪表常数，或者传感器编号和转换器编号是否配对。因为这类失配的事件经常发生，还需复核口径、量程和等设定值。用器）通常要按所用电磁流量计型号向制造厂订购）检查转换器零点和量程。
2、查管道充液状况和含有气泡
检任流程图第2项。本类故障主要是管网工程设计不良或相关设备不完善所引起的，可参阅第9页第四节中"2、管道未充满液体或液体小有含有气泡"一节。
图7 电磁流量计测量值与应用参比值不符检查流程
3、检查信号电缆系统
检查流程图第3项，查连接电缆匹配是否适当？连接是否正确？绝缘是否下降？
通常人们检查电磁流量计测量流量不符的故障原因，往往连接传感器和转换器之间的电缆系统，而从制造厂去现场服务调试或检查过程的故障事例中，实际上出现连接电缆的原因频度颇高。例如经常遇到以下事例：（1）将所附整根电缆割断后重新连接，使用一阶段后连接处吸入潮气，绝缘下降；（2）信号线末端未处理好，内屏蔽层、外屏蔽层号芯相互间有短接，或与短接；（3）不用规定型号（或所附）的电缆；（4）电缆超过受液体电导率制的长度上限；（5）液体电导率较低而传感器和转换器相距较远，未按规定用驱动屏蔽电缆，有些型号仪表电缆长度超过30m，电导率低于10-4S／cm时就需用2芯双重屏蔽的驱动屏蔽层。上述5种事例中（3）-（5）只会出现在初装调试期，（2）也较多出现于初装调试期。
4、调查传感器上游流动状况，检查道道内壁状况
检查流程图第4项。传感器上游流动状况常因受安装空间限制，偏离规定要求，如产生扰流的阻流件而无足够长度的直管段，这些会引入影响测量准确的因素。特别是上游设置调节阀或未全开的闸阀，能完满解决的唯一办法足改动安装位置；在上游直管段长度不足的情况下，安装流动调整?也只能作部分改善。
测量内壁存在淤积层或管壁被磨损，从而改变流通面积，影响测量值。这类故障的出现只有在运行一段时期后才会出现，请参阅故障案例8。
流量传感器上游流动状况偏离要求的原因绝大部分是工程设计将传感器安装在不适当位置所致；但也发生过工程设计的安装情况良好，但运行一段时间后，却出现较大误差，按常识判断为流动状况不善，似乎足的，但也确实发生过，请参阅故障案例1。
5、检测电极与液体间接阻和电极绝缘
检查流程图第5项。电极与液体接触电阻值主要取决于接触面积和液体电导率。一般结构电极在测量电导率为5&10-6S／cm的蒸馏水时电阻值为350kD，电导率为150&10-6S／cm的生活和工业用水约为15kn，电导率为1&10-2S／cm的盐水约为200n。
用在充满液体时测量电极接触电阻，虽然只是大体的值，却足判断管壁状况较方便的方法。准确的测量则必须用桥，如"Kohlraush"等测量。
的电极接触电阻最好在新装仪表调试时即测量并记录在案，以后每次维护时均作测量（作分析比较测得各次电阻值，必须是用同一型号万用表，同一测量档的测量值），分析比较将有助于今后判断仪表故障，省略从管道上卸下流量传感器进行检查。
如所测电极接触电阻值比以前增加，说明电极表面被绝缘层覆盖或部分覆盖；如比以前电阻值减少，说明电极和衬里表面附着导电沉积层。
通常要求电极绝缘电阻大于100Mn，若检查结果确实足绝缘破坏只能调换传感器。检查电极绝缘的方法足先卸下流量传感器，放空液体，用布擦干衬里内表面，不留液（水）渍，干燥之。然后用500VDC兆欧表，分别测试两电极对地电阻。然而绝缘下降的原因，往往是地接线柱等浸水受潮所致，有时候用热吹风排除潮气恢复绝缘。
6、检查有否未纳入考核的歧管流出或流入
检查流程图第6项。当流程工艺人员发现测量流量与参照量有较大差别时，分析各种原因常聚焦于流量仪表方面而忽略歧管流出／流入的原因。工艺操作人员与去现场服务仪表工程师讨论时，常常有地说无歧管流出或流入。然而现场服务经验表明，作了全面检查并排除其他各种故障可能性后，最后常是有歧管流出或流入导致测量流量与所谓"实际测量"不符，这种实例不是个别的。因此有否歧管亦应作为一个方面进行调查。例如调查在作为参照量（如超声流量计、容器和水池等）测量点与电磁流量计之间的管道有否歧管，阀门是否紧闭，此外也应检查容器或水池是否连有其他流出流入源。&
①流动调整器（流动）是置于管道内的多孔板或由较小管束（或格栅板）组成的一种管件，用来减少（或消除）和改善流速分布畸变，以达到缩短直管段长度的目的。
图8 电磁流量计输出信号超满度值检查流程
以上即为故障解决的完整流程，朋友们只要在生产出现问题时，按照规范的流程对设备进行检查，就可以轻松地发现问题，解决问题。
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编辑：什么鱼 引用地址：
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