不良環境對電磁流量計的測量會帶來哪些影響
電磁流量(liang)(liang)計能否做(zuo)到測(ce)量(liang)(liang)數據的(de)(de)(de)(de)精準,涉(she)及到的(de)(de)(de)(de)因素很多,其中儀表所處的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)部環(huan)境(jing)和測(ce)量(liang)(liang)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)部狀況(kuang)對(dui)于(yu)測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)也會(hui)產(chan)生較為(wei)重大的(de)(de)(de)(de)影(ying)響,對(dui)于(yu)安裝與使用來說(shuo),每一(yi)個環(huan)節都(dou)是必須加以重視的(de)(de)(de)(de),但是由(you)于(yu)每一(yi)個安裝環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)工(gong)狀的(de)(de)(de)(de)條件都(dou)各不一(yi)樣,據潤中儀表科技(ji)有(you)(you)限公司的(de)(de)(de)(de)技(ji)術人員多年的(de)(de)(de)(de)工(gong)作經(jing)驗,總結(jie)下(xia)來主要(yao)有(you)(you)5點主要(yao)方面(mian),由(you)于(yu)測(ce)量(liang)(liang)管(guan)道的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)部環(huan)境(jing)方面(mian)導致(zhi)的(de)(de)(de)(de)電磁流量(liang)(liang)計故障主要(yao)有(you)(you):
1、強(qiang)磁(ci)場,
2、強電磁波(bo),
3、管(guan)道雜(za)散(san)電流(liu),
4、地電(dian)位變化,
5、潮氣浸入(ru)。
1、強磁場
強(qiang)磁(ci)場影響的實踐經(jing)驗不多,因安裝時(shi)都(dou)注意到要遠離(li)強(qiang)磁(ci)場。前(qian)面我(wo)們曾撰(zhuan)文簡述(shu)了(le)幾則(ze)有關外界磁(ci)場的應(ying)用實例,大(da)家可以查閱一下。
2、強(qiang)電磁波(bo)
電磁(ci)流量計應符合電磁(ci)兼容性要求,在規定輻(fu)射電磁(ci)場環境下正常(chang)(chang)工(gong)作(zuo),不會在該環境下造(zao)成(cheng)儀表性能下降或工(gong)作(zuo)不正常(chang)(chang)。我(wo)們(men)遇(yu)到強無線電波干擾影響的(de)案例(li)。
案例(li): 福建省某水(shui)廠-裝(zhuang)用(yong)多(duo)臺(tai)電磁流量(liang)(liang)(liang)計其中一(yi)臺(tai)輸出(chu)大幅度波動。現場檢查儀表(biao)(biao)安裝(zhuang)符合要求,流量(liang)(liang)(liang)傳(chuan)感器和轉換(huan)器相距50m,以(yi)置于(yu)鐵導管(guan)內的屏蔽(bi)電纜(lan)相連接,儀表(biao)(biao)本身亦正常。但測得(de)共模干(gan)擾信號(hao)高達1.7V。先采(cai)取(qu)下文案例(li)12的方法將流量(liang)(liang)(liang)傳(chuan)感器電氣絕緣的措施,共模信號(hao)降低至(zhi)0.6V,但輸出(chu)波動無明顯改善。
再(zai)次與用戶(hu)分析現(xian)場環境條(tiao)件(jian),得(de)悉在流(liu)量(liang)(liang)計非常鄰近的地方有強無線電(dian)發射臺。為證實故障原(yuan)因是否來(lai)自該干擾源,臨時(shi)將轉換(huan)器移至流(liu)量(liang)(liang)傳感(gan)器相距3m的地方,復測共模干擾信號小于(yu)0.1mV,雖然還(huan)感(gan)到(dao)偏大,但儀表運(yun)行(xing)巳(si)趨于(yu)正常。故障原(yuan)因足即使多層屏蔽信號線,電(dian)磁波還(huan)足被引入到(dao)儀表。
本實例(li)揭示分離(li)型電磁流量計在現場有較大共(gong)模干擾(rao)時,作故障原因分析就(jiu)應考慮強無電波是否會是干擾(rao)源的(de)可能性(xing)。本實例(li)屬調試期(qi)罕見故障。
3、管道雜散電流
電(dian)(dian)磁流(liu)量計妥善接地后,可以避(bi)免(mian)管道(dao)絕大部分(fen)雜散電(dian)(dian)流(liu)的影響。有時候按規定以粗電(dian)(dian)線跨接流(liu)量傳(chuan)感器并完善接地。卻還(huan)會(hui)受雜散電(dian)(dian)流(liu)影響,尚需采(cai)取其(qi)他(ta)措施。
案例: 山東某鋁冶廠(chang)用DN80電磁流(liu)(liu)量堿液礦漿,流(liu)(liu)量傳感器兩端裝接(jie)地環,并用導線跨(kua)接(jie)和妥善接(jie)地。然(ran)而儀(yi)表還(huan)足(zu)不能正常工作,直到(dao)向外推移2m再(zai)置兩接(jie)地點,才(cai)隔離了雜(za)散電流(liu)(liu)影響(xiang)。
儀表(biao)投入正常(chang)運(yun)行(xing)一段時期(qi)后,又出(chu)(chu)(chu)(chu)現(xian)輸(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)信號晃(huang)動(dong)現(xian)象,排除了流動(dong)波動(dong)的(de)可能(neng)性,儀表(biao)本身完好(hao),初步判斷為儀表(biao)運(yun)行(xing)異常(chang)。觀察數(shu)天發現(xian)中午午餐休息期(qi)和晚班運(yun)行(xing)正常(chang)而日班卻出(chu)(chu)(chu)(chu)現(xian)輸(shu)出(chu)(chu)(chu)(chu)晃(huang)動(dong)。據此線索(suo)追蹤溯源,找到(dao)故(gu)障源頭足離電(dian)磁流量傳感器距離較遠的(de)同-管系上(shang)進行(xing)電(dian)焊所(suo)致(zhi)。
案例(li):電(dian)磁(ci)流量傳感器與連接(jie)管(guan)道絕緣,消(xiao)除大雜(za)散電(dian)流影響例(li)
浙(zhe)江省某(mou)自來水(shui)(shui)公司安裝兩(liang)臺(tai)DN900MT900理電磁(ci)流(liu)(liu)量(liang)計(ji),一臺(tai)運行正常,另一臺(tai)在(zai)1-2小時(shi)周期內出現有(you)(you)(you)高達50%FS波動。用(yong)戶(hu)認為兩(liang)臺(tai)儀表使用(yong)條件(jian)相(xiang)仿(fang),故(gu)障足由儀表方面原(yuan)因(yin)引起的。勘察現場周圍(wei)環境(jing),上下(xia)游緊接流(liu)(liu)量(liang)傳感(gan)器的足兩(liang)段長0.5m有(you)(you)(you)良(liang)好接地(di)(di)的無襯里短鋼管(guan),然后連接到有(you)(you)(you)水(shui)(shui)泥襯里的鋼管(guan)。接地(di)(di)等電氣連接均符合要求(qiu),同時(shi),排除了管(guan)網流(liu)(liu)動脈(mo)動的可能性。
轉換器(qi)(qi)與傳感器(qi)(qi)相(xiang)距約10m。有一數(shu)百kVA的三相(xiang)變(bian)壓器(qi)(qi)裝在(zai)附(fu)近(jin),分別(bie)離轉換器(qi)(qi)和傳感器(qi)(qi)約2m和8m。
分析(xi)故障原因(yin)有以下兩種可能(neng):(1)大功率(lv)變壓(ya)器產生(sheng)的(de)磁場干(gan)擾(rao);(2)管道上雜(za)散(san)電流干(gan)擾(rao)。要(yao)證(zheng)明是否足(zu)變壓(ya)器磁場干(gan)擾(rao)影響,因(yin)要(yao)關閉變壓(ya)器涉及面廣,安排為(wei)第二(er)步檢查,首(shou)先(xian)檢查是否足(zu)管道雜(za)散(san)電流干(gan)擾(rao)。不(bu)加激磁電流用示波(bo)器測(ce)量兩極間電勢,其值(zhi)應(ying)為(wei)零。然而(er)實例測(ce)得(de)峰(feng)值(zhi)Vpp高達1V的(de)波(bo)形(xing)畸變交流電勢。初步判定(ding)即使良好接(jie)地,儀(yi)表還足(zu)受到(dao)管道雜(za)散(san)電流干(gan)擾(rao)影響。
采取將電(dian)磁流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)傳感器連同兩段短(duan)鋼(gang)管與(yu)管網(wang)管道電(dian)氣絕緣,使流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)傳感器與(yu)液體同電(dian)位。儀表(biao)投入運(yun)行,輸出顯示即(ji)呈穩定正常,也排除廠電(dian)力變壓器磁場(chang)干擾(rao)對流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)測(ce)量(liang)(liang)(liang)的影響(xiang)。同時測(ce)得干擾(rao)電(dian)流(liu)(liu)有60mAAC,電(dian)流(liu)(liu)方向來自流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)傳感器上(shang)游。
這一措施(shi)也適用于(yu)有(you)陰極保(bao)護電流的管(guan)道,作為試(shi)排除管(guan)道電流干(gan)擾影響(xiang)的方法。
4、地電(dian)位變(bian)化
地(di)電位變(bian)化會影響流量(liang)測(ce)量(liang),例如因其他設備上(shang)原因接(jie)地(di)線上(shang)產生電壓降而(er)使(shi)電磁流量(liang)汁(zhi)地(di)電位變(bian)化,若形或較(jiao)大共模干(gan)擾時,也會影響測(ce)量(liang)。
5、潮氣浸入
電(dian)(dian)磁流(liu)量計應用于(yu)給排水(shui)工業常(chang)將(jiang)流(liu)量傳感器(qi)裝在(zai)低于(yu)地(di)平線的(de)(de)儀(yi)表井中(zhong)(zhong),常(chang)會浸(jin)(jin)在(zai)未及時排放的(de)(de)雨水(shui)中(zhong)(zhong),甚(shen)至(zhi)長期浸(jin)(jin)泡(pao)在(zai)水(shui)中(zhong)(zhong)。即使足外殼防護(hu)等級(ji)(ji)為IP67(塵(chen)密(mi)短(duan)時浸(jin)(jin)水(shui)級(ji)(ji))或(huo)IP68(塵(chen)密(mi)連續浸(jin)(jin)水(shui)級(ji)(ji)),也常(chang)因(yin)接線端子盒蓋密(mi)封墊圈(quan)或(huo)電(dian)(dian)纜(lan)引入密(mi)封套(tao)圈(quan)未壓緊密(mi)封,漏裝套(tao)圈(quan),或(huo)套(tao)圈(quan)與電(dian)(dian)纜(lan)外徑未匹配,經常(chang)發生這類(lei)事故。
地面安裝的流量傳感器端子盒蓋(gai)等密(mi)封墊(dian)圈未密(mi)封好,也會受(shou)氣(qi)(qi)溫變(bian)化(hua)的呼吸(xi)作用吸(xi)入(ru)潮氣(qi)(qi),凝(ning)結成水。端子盒電纜(lan)引入(ru)裝置漏裝密(mi)封套圈或(huo)未緊壓密(mi)封,電纜(lan)表面冷(leng)凝(ning)水等亦極(ji)易進入(ru)端子盒。這類事例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無(wu)意割斷電纜(lan)后重新再(zai)接,用膠帶包(bao)封。這一(yi)隱患(huan)在運行初期不會形成故(gu)障,但包(bao)封口久老化(hua),連接處吸(xi)入(ru)潮氣(qi)(qi),電纜(lan)絕緣降低。
水和潮氣(qi)侵入端子盒,降低了絕緣強度和絕緣電阻,流量(liang)信號回(hui)路(lu)將(jiang)無流量(liang)信號輸出,激磁線(xian)圈回(hui)路(lu)將(jiang)形成零點偏移或不穩。必要(yao)時可在(zai)密封(feng)連接(jie)處(chu)采取硅膠等澆灌密封(feng)措施。
非氣(qi)密型結(jie)構的激磁線圈(quan)保護外殼,因呼吸作用吸入潮氣(qi),若液溫(wen)低于室溫(wen)極易在測(ce)量管(guan)外壁結(jie)露,低于0℃則會(hui)結(jie)霜,會(hui)使流量信(xin)號回(hui)路短路而失效。
案(an)例: 開封某(mou)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)用一臺(tai)(tai)DNl200電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)測進廠(chang)引黃河(he)水(shui)(shui)(shui),另(ling)-臺(tai)(tai)DN900儀表(biao)(biao)測進廠(chang)地下(xia)水(shui)(shui)(shui),兩(liang)臺(tai)(tai)DNl000儀表(biao)(biao)并(bing)聯(lian)連接測出(chu)廠(chang)成品(pin)水(shui)(shui)(shui)。系統投入正常(chang)(chang)運行(xing)(xing)(xing)兩(liang)年(nian)后(hou),發現(xian)出(chu)廠(chang)水(shui)(shui)(shui)比進廠(chang)水(shui)(shui)(shui)多出(chu)10%-15%。觀察儀表(biao)(biao)運行(xing)(xing)(xing)無(wu)異常(chang)(chang)表(biao)(biao)現(xian)。用外夾(jia)換(huan)能器(探頭)便攜式超聲流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)分(fen)別(bie)對(dui)4臺(tai)(tai)電(dian)磁(ci)流(liu)汁作比對(dui)試驗,證明兩(liang)臺(tai)(tai)出(chu)廠(chang)電(dian)磁(ci)流(liu)量(liang)(liang)(liang)計(ji)輸出(chu)信(xin)號偏(pian)高。分(fen)別(bie)關閉(bi)停(ting)流(liu)檢查零點,發現(xian)兩(liang)臺(tai)(tai)出(chu)廠(chang)水(shui)(shui)(shui)儀表(biao)(biao)零點大(da)幅度偏(pian)移。根(gen)據經(jing)驗判(pan)斷,很有可能接經(jing)端(duan)子盒(he)(he)進水(shui)(shui)(shui)或激磁(ci)線圈受潮(chao),絕(jue)緣下(xia)降所致。當(dang)拭去水(shui)(shui)(shui)露,用電(dian)吹(chui)風吹(chui)干燥接線盒(he)(he)端(duan)子座,激磁(ci)端(duan)廣對(dui)地電(dian)阻從(cong)5~6MQ恢復到數(shu)十Mn,偏(pian)移的零點隨即回到零位,儀表(biao)(biao)運行(xing)(xing)(xing)正常(chang)(chang)。
究其原因足激磁線圈(quan)回路對地絕緣(yuan)下降,使電極上加上一個(ge)較(jiao)大(da)的(de)絕緣(yuan)電阻和(he)信(xin)號(hao)內阻對激磁電壓(ya)的(de)分壓(ya),形(xing)成較(jiao)大(da)的(de)共(gong)模干擾(rao)信(xin)號(hao),而轉換器(qi)(qi)前置放(fang)大(da)器(qi)(qi)共(gong)模抑(yi)止比(bi)能(neng)力(li)有限,從而使轉換器(qi)(qi)零點(dian)有輸出。