浅析污水流量计常见故障形成原因检测方法
点击(jī)次数:1882 发布(bù)时间:2021-03-01 15:14:46
要说目前在工业生产流程(chéng)中使用*广泛的流量计(jì)品种,污水(shuǐ)流量计可算一种,该流量计因其(qí)独特的优点,受到广大用户的(de)青睐,特别是在测(cè)量各类水基介质的流量过程中,更是得到了大量的应用。污水流量(liàng)计作为一种智(zhì)能化的精密数字(zì)仪表,运行过程中会受到(dào)各种不利因素的影响,而(ér)导致其运行产生故(gù)障。如何准确地对仪表的故障因素进行(háng)辨别与判定,一直受(shòu)到男内外使用者(zhě)以及研发生产企业的关注。德国化工测量与调节技术标准化委员(yuán)会NAMUR就曾经就(jiù)污水流量计使用者(zhě)和制造者中间作过污水流(liú)量计在应用过程中主要故障及其(qí)成因的统计, 根据其调查结果一共总结了8 种典(diǎn)型流(liú)量计故障, 同时按照故障发生而影响污水流量计使用的重要程度(dù)撰写(xiě)VDI- NAMUR- WIB 2650 指导(dǎo)原(yuán)则,关(guān)于污水流量计的故障在线诊断要求列表如下(见表1 所示) , 此表格(gé)包含(hán)了实际应(yīng)用中会遇到的绝(jué)大多(duō)数故障类型。凯铭仪表科技有限公司是专业生产污(wū)水流量计的厂家,根据多年实践, 对污水流量计的这些常见故障的成因、检测判别方法以及对故障的处理方式作简要阐述, 仅供广大读者参考。
一、测量液体介质含(hán)有气泡的现象
液体中(zhōng)含有气泡的现象导(dǎo)致测量不准或测量值波动( 输出波动)。成因: 液体中泡状气体的形成有从外(wài)界吸入和液体中溶(róng)解气体( 空气(qì)) 转变成游离状气泡两种途径(jìng)。若(ruò)液体中含有(yǒu)较大气泡, 则因擦过电*时能遮盖(gài)整个电*, 使流量信号输入回路瞬间开路, 导致输出信(xìn)号出现晃动。判别方法: *简单的判别方法是当遇到晃(huǎng)动时, 切断磁场的励磁(cí)回路电流(liú), 如果此时(shí)仪表依然有显示且(qiě)不稳定时, 说明大多是由于泡影响造成。如果此时以(yǐ)指针式万用表测量电*电阻, 可(kě)测量到电*的回路电阻(zǔ)要比正常时高, 但该测试需要(yào)靠专业人员(yuán)长期积累的测试经验和数据。图1更换安(ān)装位置解决方法: 对于被测介质(zhì)中含有空气的情况(kuàng), 如果判断是由安装位置引起的, 如因污水流量计装在管系高点而潴留气体或外界吸入空气造成流量计晃动的话, 更换(huàn)安装位置(zhì)是*彻底的解决方法, 如图1 所示, 在管(guǎn)线*低点或采用U 型管安装。但很多应用情况是口径较大(dà)或者安装(zhuāng)的(de)位置不易改(gǎi)换, 建议在流(liú)量计上游安装集气包和排气阀, 如图2 所示。一台DN2200 口径的污水流量计, 因气泡造成(chéng)显示的晃动约可达20~ 50%, 在安装(zhuāng)了排气装置后, 测量即(jí)恢复正常。安装有排气装置的智能污水流量(liàng)计。
二、测量管道处于非(fēi)满管状态
非满管现象可以看作液体中含有气泡的一种*端情况。成因: 液体未充满管道(dào)可分为液面高度高于测量(liàng)电*水平面或(huò)低于水平面两种情况(kuàng)。当管内液(yè)面高于电*水(shuǐ)平面时, 若管系的前后直管段(duàn)比较理想时, 污水流量计的测量大多能够稳定, 但流量计(jì)所(suǒ)计量的液体体积包含了管内的气体体积, 故这种测量存在(zài)着很大的测量误差。当管内液面高度低于电*表面时, 此(cǐ)时电(diàn)*在(zài)空气中, 测量回路实际处于(yú)开路状态(tài)。污水流量计的测量值和(hé)输出处(chù)于一种(zhǒng)随(suí)机的状态, 不停地晃动或是满度(dù)。非满管的情况多出现在靠流体(tǐ)自流或流量计后无任何背(bèi)压的直接排放口, 例如在污水行(háng)业经常遇到(dào)。判别方法: 可(kě)采用前述(shù)气泡判别的方法, 此时(shí)以指针式万用表测量电*电阻, 可(kě)发现电*的回路电阻明显变高, 若以水(shuǐ)对(duì)比(bǐ), 国产MF30 万用表以1K 的量(liàng)程测量, 所测得的阻值不会大于100k , 大于此值, 可绝对(duì)判定电*回路异常, 在(zài)排除电缆开路的前提下, 判定空管是可信的。如果条件允许的话, 还可观察流量计后端(duān)液体排放口( 如图3 所示) , 当排放出的液体明显不充满即可判断污水流量计安装为(wéi)非满管(guǎn)。腐蚀后的电*解决方法(fǎ): 在流量计安(ān)装时尽(jìn)量避免出现非满(mǎn)管的情(qíng)况。如前面提及的在管线*低端安装或有意将流量计安装在U 型管道。另外, 现在市场上已有(yǒu)能够在非满管情况下测量的智能污水(shuǐ)流量计。
三、污水流量计的测量电*腐蚀
现象: 在排除气泡的因素后有因电*腐蚀而造成测量值晃动的情况, 且(qiě)都(dōu)以传感器失(shī)效而告终。成因: 由于电*材料的选择(zé)不当(dāng)造成电*为被测液体所腐蚀, 从而导致流量(liàng)计输出晃动。图5 IFC300 噪声采(cǎi)样(yàng)图(tú)判(pàn)别方法: 由于电*材料不耐腐蚀所造成的故障(zhàng)只有在电*被(bèi)腐蚀后才会(huì)表现出来, 之(zhī)前通常无法判别。电*一旦被腐蚀后, 所造成的结果如图4 示(shì)( 右边图6.. IFC300 噪声放(fàng)大(dà)计算方法为(wéi)完好的电*, 左边是腐蚀后的电(diàn)*) 。对此的解决方法, 只有更换新的电*。传统的电*腐蚀故(gù)障诊断处理都属于事后维护(hù)处理的方法。当前市场上*新的污水流量计(jì)从因电(diàn)*腐(fǔ)蚀形成的电*噪声入手, 对电*腐蚀形成的噪声进行分析处理, 从(cóng)而给出量化的腐蚀判断依据。如OPTIFLUX 的IFC300 污水流(liú)量计(jì)可经过噪声量化处理(lǐ)软(ruǎn)件对流量测量信(xìn)号中(zhōng)夹杂的噪声信号进行分离处理, 当噪声信号超(chāo)过预设值(zhí)时(shí)即报警( 如图(tú)5 和图6 所示) 。
四、污(wū)水(shuǐ)流量计(jì)的电*结垢(gòu)及电*短路
现象: 电*短路的判别比较简单, 若被(bèi)测(cè)介质中含有金属物质时, 电*短路较易(yì)诊断, 此时测量值明(míng)显偏(piān)小或趋于零(líng)。但这种现象在日常运行中并不多见。因污水流量计(jì)经常应(yīng)用于(yú)原水和污水(shuǐ)等计(jì)量环境, 电(diàn)*结垢的发生几率较高。当电*结垢时, 表现为信号逐渐减小, 直至绝(jué)缘而使得信号回路开路, 此时流量信号被隔绝。成因: 当(dāng)被测介质的粘度较高时, 易在管(guǎn)壁附着和沉淀, 若附着的(de)介质是比被测液体电导(dǎo)率高的导电(diàn)物质, 则信号电势被分(fèn)流而(ér)不能工作, 即电*短路, 若是非导电层, 就是我们日常所说的电*结垢, 则使电*开路而(ér)不能工作。判别方法: 令附着层的附(fù)加(jiā)示值误差(chà)为..E, 则..E = 2 1+ ..w ..f + 1- ..w ..f 1- 2t d - 1 式中: t 为附着层厚度; d 为(wéi)测量管内径; ..w 、..f 分别为附着层、液体电导率。若附着于衬里管壁异物层为氧化铁锈层, 或以金(jīn)属为主要成份的染料, 其电导率大于液体电导率, 测得的流量值将比实际流(liú)量值低; 若为碳酸钙等水垢(gòu)层(céng), 其电导率低(dī)于液体, 测得的流量(liàng)值(zhí)将低于(yú)实际流量。若附着层电导率与液体相同, 按式计算附加误差(chà)为零, 但此只局限于附着层厚度(dù)小的(de)条件, 譬如2t/ d 要小(xiǎo)于10%, 因为相同(tóng)流量有(yǒu)附着(zhe)层时(shí)流(liú)通截面积减小, 但平均流速增加, 相互间可抵消, 也只能说附加(jiā)误差可忽略(luè)。解决方法: 建议选用不易附着的尖形或半球形突出电*、可更换式电(diàn)*、刮刀式清垢电*等。刮刀式电*可在(zài)传感器外定期手动刮除(chú)沉垢。也有暂时断开(kāi)测量电路, 在电(diàn)*间通以短时间的低压大电流, 焚烧清除油脂类附(fù)着层(céng)。易产生附着层的场合采用提高流速以(yǐ)达到自(zì)清扫管壁的目的是一个比较有效(xiào)的方法, 当然采用易清洗的管道连接是一个比较彻底的方法。
五、污水流量计所测(cè)量(liàng)介质的电导率过低
现象: 电导率低于(yú)阈值( 下(xià)限值) 会产生测量(liàng)误差直至不能稳定工作, 使用时(shí)出现晃动现象, 电导(dǎo)率超过阈值(zhí)即使再(zài)变化时, 此时测量的示值误差几乎(hū)恒(héng)定(dìng)。通常仪表制造厂(chǎng)规范(fàn)中规定的下限值(zhí)是指在较理想的(de)条(tiáo)件下可测量的*低值, 而实(shí)际使用条件不可能都很理想。例如当污水流量计规范中规定的下限值为5..S/ cm, 实际使用时即出现输出晃动。图7.. 接液电阻测量图8.热扩散现象(xiàng)判别方法: 液体电导率可查阅附录(lù)或有(yǒu)关手册, 若缺少现成数据时, 则可用电导率仪取样测定。但有时候现(xiàn)场并不配备(bèi)电导率仪, 因此, *简单的方法可以用万用表(biǎo)测出液体的接液电阻, 再(zài)用同样的方(fāng)法测试现场普通自来水的(de)接液电阻, 比(bǐ)较两者的测(cè)试结果, 若介质的接液电阻比自来水大一个数量级, 此时介质的电导率约为30~ 50..S/ cm( 自来水(shuǐ)一般为30~ 50..S/ cm) 。由于接液电阻和电导率是反比关系, 所(suǒ)以直接以所测得的(de)接液电阻的大小进行判别也可以。下式即是一接液电阻的经验公式R = 1..d 式中: 为液体电导率, d 为电*直(zhí)径。如当液体(tǐ)电导率为(wéi)5 -10- 6..S/ cm, 电*直径1cm 时, 接液电阻R 计算(suàn)得200k..。所以任何接液电阻值大于该值的液体都可认为液体电导率过低不适合使用常规的污水流量计。解决方法(fǎ): 电导(dǎo)率过低超出了仪表所容许(xǔ)的测量范围, 此时**的解决方法是选用其它能满足要求的低电(diàn)导率污(wū)水流量计( 如电容(róng)式污水流量计) 或者是其它原理的流量计。
六、污水流量(liàng)计的衬里变形
现象: 测量不准确或传感器损坏。成因: 衬里变形, 大多发生在氟塑料的衬里, 造成(chéng)这种现象的原因有两种: 一是蒸气渗透(tòu)引起氟塑料衬里的热扩散现象( 如图(tú)8 所示(shì)) , 所谓(wèi)热扩(kuò)散是当管道内(nèi)介质( 气体或蒸气) 流过氟塑(sù)料衬里时所发生的自然的物理(lǐ)现象(xiàng), 通常渗透的程度主要取决于衬里材料、液体和蒸气的类型、衬里的厚度( 当衬里(lǐ)的厚度增加时(shí)渗(shèn)透程度则(zé)相(xiàng)应减小) 、衬里内外的温差( 当衬里内外(wài)温差很大时渗透则加剧) 和管道压力(lì)等多个因素。二是氟塑料(liào)衬里特别是聚四氟( PTFE) 衬里本身的(de)工艺(yì)结构, 因为聚四氟(fú)与管壁间仅靠压贴, 无粘结(jié)力, 故不能用于负压管道。如图9 所示为在高温应用场合管道瞬时形成负压后的衬里变形。隔热绝缘措(cuò)施判别方法: 衬里变形在现(xiàn)场一般无法判(pàn)别, 现用的判断方法是(shì), 在实际应用过程中发觉流量误差较大(dà)时, 即将传感(gǎn)器从工艺管道上拆下后以肉眼观察(chá), 但此时衬里的故障往往已经形成。解决方法: 隔热绝(jué)缘的方法如图 所示, 法兰(lán)和线圈(quān)盒间增加隔热措施, 减小温差、减小热扩散(sàn), 这将在很大(dà)程度上改善衬里内外温差情况(kuàng), 从而降低渗透率和(hé)蒸汽在测量管壁内的凝聚; 加厚聚四氟(fú)( PTFE) 衬里厚度; 提(tí)供其它形式的衬里, 如PFA 和(hé)陶瓷衬里。
七、外部强电(diàn)磁场(chǎng)对于污(wū)水流量计的干扰
现象: 污水流量计信号(hào)失真, 输出信号表(biǎo)现为非线性或(huò)信号晃动。成(chéng)因: 由(yóu)于流量信号小易受外界影响, 而源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场等。污水流(liú)量计的设计制造应符合电磁兼容性要求(qiú), 在(zài)规(guī)定(dìng)辐射电磁场(chǎng)环境下能正常工作。但现场应用表明, 强磁场( 如在电解厂和较大的电融(róng)炉附近) 会导致磁场回(huí)路饱和及外部磁场进入污水(shuǐ)流量计(jì)的磁场回路并形(xíng)成杂散磁(cí)场而(ér)影(yǐng)响输出的线性(xìng)度。电场则是由(yóu)于噪(zào)声破坏测量管内的电势平衡造成输出信号波动异常。判别方法: 当输出(chū)信号表现为非线性时, 可通过专用的模拟信号仪(yí)来判断, 如污水流量计转换器的输出为(wéi)线性, 可判别为外界(jiè)的磁场影响, 反之也有可能是污水流量计本(běn)身的电器故障。对电场, 可在先(xiān)不加激(jī)磁电流时(shí)用示波器测量两*间的电势, 其值应为零, 如测得有交流(liú)电势, 则可判(pàn)别(bié)为漏电流等电场。解决方法: 防止磁场, 通常只有将电磁流量传(chuán)感器的安装位置远离强磁场源(yuán)。强电场的防止, 可采取增强屏蔽等措施。如(rú)仍(réng)无效, 则可将电磁流量传感器与连接管道绝缘, 如图11 所示。图11 中, V1 和V2 为接地线( 由制造厂提供) ; PE 为功能接地(dì)线(xiàn), 用(yòng)户自备(bèi); D1、D2、D3 为密封垫片; E 为接地环; Y 为接线盒或信号转换器; L 为(wéi)连接导线, 其截面积..4mm2; I 为所有连接部(bù)分外部(bù)绝缘(yuán); F、PF 为法兰。这一措施也适用于有阴*保护电流或杂散电流的管道, 作为试排除管道电流影响的方法(fǎ),传感器与连接管道的(de)绝缘(yuán)连接图
八、传输电(diàn)缆的故(gù)障
现象: 反映(yìng)污水流量计在运行一段时间(jiān)后(hòu)( 一般不是新装用表) , 出现工作(zuò)异(yì)常, 具(jù)体表现为测(cè)量值变大或变(biàn)小, 或者是不停地波动, 且经现场(chǎng)检查已排除管道不满管、介质(zhì)含气等上述现象的可能性(xìng)。成因: 这类问(wèn)题的产(chǎn)生与(yǔ)用户的安装、维护不当有关。由于管道绝大多数是埋敷在地下, 传(chuán)感器具有IP68 防护结构, 转换器安装在仪表箱或室(shì)内(nèi), 两(liǎng)者通过电缆连接。由于地面沉陷等现场(chǎng)情况的变化, 传感器和转换器的相对安装位置有了变(biàn)动, 或(huò)者是因故而移动了仪表的安装位置而引起电缆的短缺, 施(shī)工单位(wèi)或是用户简单地用电缆予以续接加长(如图12 所示) , 并未彻底做好(hǎo)电缆(lǎn)接头处的防潮( 防水) 等处理, 且接头处常用绞接的方法连接(jiē)。使用日久, 如果恰逢该接头处(chù)于一个潮湿的环境, 如仪表井、电缆沟等, 潮气侵入电缆接头, 可能造成以下一些故障: 12 信(xìn)号线对地绝缘(yuán)下降, 引起信号衰减, *终是测量结果偏小。信号电缆(lǎn)连接处接触电阻变大, 使测量值变小, 若该接触电阻不稳定, 则测量值(zhí)无法稳定(dìng), 且易引入。励磁线圈对地绝缘下降, 造成测量结果(guǒ)偏小,励磁(cí)回路电缆(lǎn)连接处接触电阻变大, 使转换器的(de)励磁回路处于非恒流工(gōng)作(zuò)区域, 励磁电流下降(jiàng), 同(tóng)样造成测量结果偏小。若该接触电阻不稳(wěn)定, 则测量值(zhí)出现波动。信号线、励磁线(xiàn)对地绝缘性能下降, 使得(dé)测量结果远大于正常的数据。如这种不稳定, 对仪表的影(yǐng)响也变化不定, 继而出现波动。信号(hào)电缆、励磁电缆(lǎn)两个连(lián)接头相靠较近, 就会产生(shēng)耦合作用。通常能使实际运行结果增大(dà)几成(chéng), 此(cǐ)时仪表的零点变化就是由引起的。
关于污水流量计的安装规范与安装图 关于污(wū)水流量计的工作原(yuán)理及组成部分介绍 污水流量计的适用范围特点及如何选型 污水流量计公称通径(jìng)与(yǔ)流量范(fàn)围对照图 污(wū)水流量计电*与(yǔ)衬里材料选型对照(zhào)表 污水流量计(jì)的(de)外形和安装尺寸图示与对照表 污水流量(liàng)计的故障检查与分析汇总 分体式与一体式污水流量计如何接线图(tú)解 污水流量计(jì)显示波动大的原因分析 关于城市生活污水与工业废水的流量设计分(fèn)析(xī) 用于(yú)测量各类污水处理(lǐ)排水流量计种类以及选型 智能污水处理排水流量计优缺点及产生误(wù)差(chà)的原因分析 智能污水管道排水计量表好与坏有哪(nǎ)7个重要的检查要领 影响dn250污水流量计精度的因素有(yǒu)哪三个(gè)方面 明渠(qú)分体式污水流量计在供水流量测量中的缩颈变径运用分析 dn25污水管道流(liú)量计在自控仪表系统中(zhōng)的防干扰策略(luè) 如何测量dn25污水流量计电*与所测液体介质接触电(diàn)阻值 影响浆液型dn25污水流量计厂家测量因素及解决办法 dn25污水(shuǐ)专用流(liú)量计的特点及与自来水电磁水表的区别 dn250污水流量(liàng)计的结构原理(lǐ)与安装注意事(shì)项及运行维护 一体型管道(dào)污(wū)水流量计(jì)在热钾碱(jiǎn)溶液测量中(zhōng)的(de)安(ān)装与使(shǐ)用 造纸厂污水流量计的内衬如何选择及对于内衬的(de)加工工艺介绍 造纸厂污水排放(fàng)计量表厂家指导分体式传(chuán)感器检定校准方法 造纸(zhǐ)厂污(wū)水排放计量表监测数据(jù)有效性判别技术研究 关于国产(chǎn)纺(fǎng)织污水流量计价格产业如何提升研发短板的思路 纺织污水流量计价格在安装与使用过程中不当操作导致的 正确处(chù)理纺织污水流量(liàng)计测量过(guò)程中液体均匀混合问 dn65污水流量计励磁系统硬件研制 智能型电磁污水流(liú)量计和超声流(liú)量计在污(wū)水处理厂(chǎng)的(de)应用 关于几种常用的生活污水流量计价格(gé)的性能比较
优先程度 | 典型的故障 |
1 2 2 3 3 4 4 |
液体中含有气泡 电*腐蚀 电(diàn)导率过低 衬里变形 电(diàn)*结垢 外(wài)部干扰磁场或电场 电*短(duǎn)路(金属颗粒) |
液体中(zhōng)含有气泡的现象导(dǎo)致测量不准或测量值波动( 输出波动)。成因: 液体中泡状气体的形成有从外(wài)界吸入和液体中溶(róng)解气体( 空气(qì)) 转变成游离状气泡两种途径(jìng)。若(ruò)液体中含有(yǒu)较大气泡, 则因擦过电*时能遮盖(gài)整个电*, 使流量信号输入回路瞬间开路, 导致输出信(xìn)号出现晃动。判别方法: *简单的判别方法是当遇到晃(huǎng)动时, 切断磁场的励磁(cí)回路电流(liú), 如果此时(shí)仪表依然有显示且(qiě)不稳定时, 说明大多是由于泡影响造成。如果此时以(yǐ)指针式万用表测量电*电阻, 可(kě)测量到电*的回路电阻(zǔ)要比正常时高, 但该测试需要(yào)靠专业人员(yuán)长期积累的测试经验和数据。图1更换安(ān)装位置解决方法: 对于被测介质(zhì)中含有空气的情况(kuàng), 如果判断是由安装位置引起的, 如因污水流量计装在管系高点而潴留气体或外界吸入空气造成流量计晃动的话, 更换(huàn)安装位置(zhì)是*彻底的解决方法, 如图1 所示, 在管(guǎn)线*低点或采用U 型管安装。但很多应用情况是口径较大(dà)或者安装(zhuāng)的(de)位置不易改(gǎi)换, 建议在流(liú)量计上游安装集气包和排气阀, 如图2 所示。一台DN2200 口径的污水流量计, 因气泡造成(chéng)显示的晃动约可达20~ 50%, 在安装(zhuāng)了排气装置后, 测量即(jí)恢复正常。安装有排气装置的智能污水流量(liàng)计。
二、测量管道处于非(fēi)满管状态
非满管现象可以看作液体中含有气泡的一种*端情况。成因: 液体未充满管道(dào)可分为液面高度高于测量(liàng)电*水平面或(huò)低于水平面两种情况(kuàng)。当管内液(yè)面高于电*水(shuǐ)平面时, 若管系的前后直管段(duàn)比较理想时, 污水流量计的测量大多能够稳定, 但流量计(jì)所(suǒ)计量的液体体积包含了管内的气体体积, 故这种测量存在(zài)着很大的测量误差。当管内液面高度低于电*表面时, 此(cǐ)时电(diàn)*在(zài)空气中, 测量回路实际处于(yú)开路状态(tài)。污水流量计的测量值和(hé)输出处(chù)于一种(zhǒng)随(suí)机的状态, 不停地晃动或是满度(dù)。非满管的情况多出现在靠流体(tǐ)自流或流量计后无任何背(bèi)压的直接排放口, 例如在污水行(háng)业经常遇到(dào)。判别方法: 可(kě)采用前述(shù)气泡判别的方法, 此时(shí)以指针式万用表测量电*电阻, 可(kě)发现电*的回路电阻明显变高, 若以水(shuǐ)对(duì)比(bǐ), 国产MF30 万用表以1K 的量(liàng)程测量, 所测得的阻值不会大于100k , 大于此值, 可绝对(duì)判定电*回路异常, 在(zài)排除电缆开路的前提下, 判定空管是可信的。如果条件允许的话, 还可观察流量计后端(duān)液体排放口( 如图3 所示) , 当排放出的液体明显不充满即可判断污水流量计安装为(wéi)非满管(guǎn)。腐蚀后的电*解决方法(fǎ): 在流量计安(ān)装时尽(jìn)量避免出现非满(mǎn)管的情(qíng)况。如前面提及的在管线*低端安装或有意将流量计安装在U 型管道。另外, 现在市场上已有(yǒu)能够在非满管情况下测量的智能污水(shuǐ)流量计。
三、污水流量计的测量电*腐蚀
现象: 在排除气泡的因素后有因电*腐蚀而造成测量值晃动的情况, 且(qiě)都(dōu)以传感器失(shī)效而告终。成因: 由于电*材料的选择(zé)不当(dāng)造成电*为被测液体所腐蚀, 从而导致流量(liàng)计输出晃动。图5 IFC300 噪声采(cǎi)样(yàng)图(tú)判(pàn)别方法: 由于电*材料不耐腐蚀所造成的故障(zhàng)只有在电*被(bèi)腐蚀后才会(huì)表现出来, 之(zhī)前通常无法判别。电*一旦被腐蚀后, 所造成的结果如图4 示(shì)( 右边图6.. IFC300 噪声放(fàng)大(dà)计算方法为(wéi)完好的电*, 左边是腐蚀后的电(diàn)*) 。对此的解决方法, 只有更换新的电*。传统的电*腐蚀故(gù)障诊断处理都属于事后维护(hù)处理的方法。当前市场上*新的污水流量计(jì)从因电(diàn)*腐(fǔ)蚀形成的电*噪声入手, 对电*腐蚀形成的噪声进行分析处理, 从(cóng)而给出量化的腐蚀判断依据。如OPTIFLUX 的IFC300 污水流(liú)量计(jì)可经过噪声量化处理(lǐ)软(ruǎn)件对流量测量信(xìn)号中(zhōng)夹杂的噪声信号进行分离处理, 当噪声信号超(chāo)过预设值(zhí)时(shí)即报警( 如图(tú)5 和图6 所示) 。
四、污(wū)水(shuǐ)流量计(jì)的电*结垢(gòu)及电*短路
现象: 电*短路的判别比较简单, 若被(bèi)测(cè)介质中含有金属物质时, 电*短路较易(yì)诊断, 此时测量值明(míng)显偏(piān)小或趋于零(líng)。但这种现象在日常运行中并不多见。因污水流量计(jì)经常应(yīng)用于(yú)原水和污水(shuǐ)等计(jì)量环境, 电(diàn)*结垢的发生几率较高。当电*结垢时, 表现为信号逐渐减小, 直至绝(jué)缘而使得信号回路开路, 此时流量信号被隔绝。成因: 当(dāng)被测介质的粘度较高时, 易在管(guǎn)壁附着和沉淀, 若附着的(de)介质是比被测液体电导(dǎo)率高的导电(diàn)物质, 则信号电势被分(fèn)流而(ér)不能工作, 即电*短路, 若是非导电层, 就是我们日常所说的电*结垢, 则使电*开路而(ér)不能工作。判别方法: 令附着层的附(fù)加(jiā)示值误差(chà)为..E, 则..E = 2 1+ ..w ..f + 1- ..w ..f 1- 2t d - 1 式中: t 为附着层厚度; d 为(wéi)测量管内径; ..w 、..f 分别为附着层、液体电导率。若附着于衬里管壁异物层为氧化铁锈层, 或以金(jīn)属为主要成份的染料, 其电导率大于液体电导率, 测得的流量值将比实际流(liú)量值低; 若为碳酸钙等水垢(gòu)层(céng), 其电导率低(dī)于液体, 测得的流量(liàng)值(zhí)将低于(yú)实际流量。若附着层电导率与液体相同, 按式计算附加误差(chà)为零, 但此只局限于附着层厚度(dù)小的(de)条件, 譬如2t/ d 要小(xiǎo)于10%, 因为相同(tóng)流量有(yǒu)附着(zhe)层时(shí)流(liú)通截面积减小, 但平均流速增加, 相互间可抵消, 也只能说附加(jiā)误差可忽略(luè)。解决方法: 建议选用不易附着的尖形或半球形突出电*、可更换式电(diàn)*、刮刀式清垢电*等。刮刀式电*可在(zài)传感器外定期手动刮除(chú)沉垢。也有暂时断开(kāi)测量电路, 在电(diàn)*间通以短时间的低压大电流, 焚烧清除油脂类附(fù)着层(céng)。易产生附着层的场合采用提高流速以(yǐ)达到自(zì)清扫管壁的目的是一个比较有效(xiào)的方法, 当然采用易清洗的管道连接是一个比较彻底的方法。
五、污水流量计所测(cè)量(liàng)介质的电导率过低
现象: 电导率低于(yú)阈值( 下(xià)限值) 会产生测量(liàng)误差直至不能稳定工作, 使用时(shí)出现晃动现象, 电导(dǎo)率超过阈值(zhí)即使再(zài)变化时, 此时测量的示值误差几乎(hū)恒(héng)定(dìng)。通常仪表制造厂(chǎng)规范(fàn)中规定的下限值(zhí)是指在较理想的(de)条(tiáo)件下可测量的*低值, 而实(shí)际使用条件不可能都很理想。例如当污水流量计规范中规定的下限值为5..S/ cm, 实际使用时即出现输出晃动。图7.. 接液电阻测量图8.热扩散现象(xiàng)判别方法: 液体电导率可查阅附录(lù)或有(yǒu)关手册, 若缺少现成数据时, 则可用电导率仪取样测定。但有时候现(xiàn)场并不配备(bèi)电导率仪, 因此, *简单的方法可以用万用表(biǎo)测出液体的接液电阻, 再(zài)用同样的方(fāng)法测试现场普通自来水的(de)接液电阻, 比(bǐ)较两者的测(cè)试结果, 若介质的接液电阻比自来水大一个数量级, 此时介质的电导率约为30~ 50..S/ cm( 自来水(shuǐ)一般为30~ 50..S/ cm) 。由于接液电阻和电导率是反比关系, 所(suǒ)以直接以所测得的(de)接液电阻的大小进行判别也可以。下式即是一接液电阻的经验公式R = 1..d 式中: 为液体电导率, d 为电*直(zhí)径。如当液体(tǐ)电导率为(wéi)5 -10- 6..S/ cm, 电*直径1cm 时, 接液电阻R 计算(suàn)得200k..。所以任何接液电阻值大于该值的液体都可认为液体电导率过低不适合使用常规的污水流量计。解决方法(fǎ): 电导(dǎo)率过低超出了仪表所容许(xǔ)的测量范围, 此时**的解决方法是选用其它能满足要求的低电(diàn)导率污(wū)水流量计( 如电容(róng)式污水流量计) 或者是其它原理的流量计。
六、污水流量(liàng)计的衬里变形
现象: 测量不准确或传感器损坏。成因: 衬里变形, 大多发生在氟塑料的衬里, 造成(chéng)这种现象的原因有两种: 一是蒸气渗透(tòu)引起氟塑料衬里的热扩散现象( 如图(tú)8 所示(shì)) , 所谓(wèi)热扩(kuò)散是当管道内(nèi)介质( 气体或蒸气) 流过氟塑(sù)料衬里时所发生的自然的物理(lǐ)现象(xiàng), 通常渗透的程度主要取决于衬里材料、液体和蒸气的类型、衬里的厚度( 当衬里(lǐ)的厚度增加时(shí)渗(shèn)透程度则(zé)相(xiàng)应减小) 、衬里内外的温差( 当衬里内外(wài)温差很大时渗透则加剧) 和管道压力(lì)等多个因素。二是氟塑料(liào)衬里特别是聚四氟( PTFE) 衬里本身的(de)工艺(yì)结构, 因为聚四氟(fú)与管壁间仅靠压贴, 无粘结(jié)力, 故不能用于负压管道。如图9 所示为在高温应用场合管道瞬时形成负压后的衬里变形。隔热绝缘措(cuò)施判别方法: 衬里变形在现(xiàn)场一般无法判(pàn)别, 现用的判断方法是(shì), 在实际应用过程中发觉流量误差较大(dà)时, 即将传感(gǎn)器从工艺管道上拆下后以肉眼观察(chá), 但此时衬里的故障往往已经形成。解决方法: 隔热绝(jué)缘的方法如图 所示, 法兰(lán)和线圈(quān)盒间增加隔热措施, 减小温差、减小热扩散(sàn), 这将在很大(dà)程度上改善衬里内外温差情况(kuàng), 从而降低渗透率和(hé)蒸汽在测量管壁内的凝聚; 加厚聚四氟(fú)( PTFE) 衬里厚度; 提(tí)供其它形式的衬里, 如PFA 和(hé)陶瓷衬里。
七、外部强电(diàn)磁场(chǎng)对于污(wū)水流量计的干扰
现象: 污水流量计信号(hào)失真, 输出信号表(biǎo)现为非线性或(huò)信号晃动。成(chéng)因: 由(yóu)于流量信号小易受外界影响, 而源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场等。污水流(liú)量计的设计制造应符合电磁兼容性要求(qiú), 在(zài)规(guī)定(dìng)辐射电磁场(chǎng)环境下能正常工作。但现场应用表明, 强磁场( 如在电解厂和较大的电融(róng)炉附近) 会导致磁场回(huí)路饱和及外部磁场进入污水(shuǐ)流量计(jì)的磁场回路并形(xíng)成杂散磁(cí)场而(ér)影(yǐng)响输出的线性(xìng)度。电场则是由(yóu)于噪(zào)声破坏测量管内的电势平衡造成输出信号波动异常。判别方法: 当输出(chū)信号表现为非线性时, 可通过专用的模拟信号仪(yí)来判断, 如污水流量计转换器的输出为(wéi)线性, 可判别为外界(jiè)的磁场影响, 反之也有可能是污水流量计本(běn)身的电器故障。对电场, 可在先(xiān)不加激(jī)磁电流时(shí)用示波器测量两*间的电势, 其值应为零, 如测得有交流(liú)电势, 则可判(pàn)别(bié)为漏电流等电场。解决方法: 防止磁场, 通常只有将电磁流量传(chuán)感器的安装位置远离强磁场源(yuán)。强电场的防止, 可采取增强屏蔽等措施。如(rú)仍(réng)无效, 则可将电磁流量传感器与连接管道绝缘, 如图11 所示。图11 中, V1 和V2 为接地线( 由制造厂提供) ; PE 为功能接地(dì)线(xiàn), 用(yòng)户自备(bèi); D1、D2、D3 为密封垫片; E 为接地环; Y 为接线盒或信号转换器; L 为(wéi)连接导线, 其截面积..4mm2; I 为所有连接部(bù)分外部(bù)绝缘(yuán); F、PF 为法兰。这一措施也适用于有阴*保护电流或杂散电流的管道, 作为试排除管道电流影响的方法(fǎ),传感器与连接管道的(de)绝缘(yuán)连接图
八、传输电(diàn)缆的故(gù)障
现象: 反映(yìng)污水流量计在运行一段时间(jiān)后(hòu)( 一般不是新装用表) , 出现工作(zuò)异(yì)常, 具(jù)体表现为测(cè)量值变大或变(biàn)小, 或者是不停地波动, 且经现场(chǎng)检查已排除管道不满管、介质(zhì)含气等上述现象的可能性(xìng)。成因: 这类问(wèn)题的产(chǎn)生与(yǔ)用户的安装、维护不当有关。由于管道绝大多数是埋敷在地下, 传(chuán)感器具有IP68 防护结构, 转换器安装在仪表箱或室(shì)内(nèi), 两(liǎng)者通过电缆连接。由于地面沉陷等现场(chǎng)情况的变化, 传感器和转换器的相对安装位置有了变(biàn)动, 或(huò)者是因故而移动了仪表的安装位置而引起电缆的短缺, 施(shī)工单位(wèi)或是用户简单地用电缆予以续接加长(如图12 所示) , 并未彻底做好(hǎo)电缆(lǎn)接头处的防潮( 防水) 等处理, 且接头处常用绞接的方法连接(jiē)。使用日久, 如果恰逢该接头处(chù)于一个潮湿的环境, 如仪表井、电缆沟等, 潮气侵入电缆接头, 可能造成以下一些故障: 12 信(xìn)号线对地绝缘(yuán)下降, 引起信号衰减, *终是测量结果偏小。信号电缆(lǎn)连接处接触电阻变大, 使测量值变小, 若该接触电阻不稳定, 则测量值(zhí)无法稳定(dìng), 且易引入。励磁线圈对地绝缘下降, 造成测量结果(guǒ)偏小,励磁(cí)回路电缆(lǎn)连接处接触电阻变大, 使转换器的(de)励磁回路处于非恒流工(gōng)作(zuò)区域, 励磁电流下降(jiàng), 同(tóng)样造成测量结果偏小。若该接触电阻不稳(wěn)定, 则测量值(zhí)出现波动。信号线、励磁线(xiàn)对地绝缘性能下降, 使得(dé)测量结果远大于正常的数据。如这种不稳定, 对仪表的影(yǐng)响也变化不定, 继而出现波动。信号(hào)电缆、励磁电缆(lǎn)两个连(lián)接头相靠较近, 就会产生(shēng)耦合作用。通常能使实际运行结果增大(dà)几成(chéng), 此(cǐ)时仪表的零点变化就是由引起的。
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