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不良外部測量環(huán)境引起的電磁流量計故障原因和案例分析 |
點(diǎn)擊次數:101 發(fā)布時(shí)間:2015-12-16 |
電磁流量計能否做到測量數據的精準,涉及到的因素很多,其中儀表所處的外部環(huán)境和測量管道的外部狀況對于測量的結果也會(huì )產(chǎn)生較為重大的影響,對于安裝與使用來(lái)說(shuō),每一個(gè)環(huán)節都是必須加以重視的,但是由于每一個(gè)安裝環(huán)境的工狀的條件都各不一樣,據潤中儀表科技有限公司的技術(shù)人員多年的工作經(jīng)驗,總結下來(lái)主要有5點(diǎn)主要方面,由于測量管道的外部環(huán)境方面導致的電磁流量計故障主要有:
1、強磁場(chǎng),
2、強電磁波,
3、管道雜散電流,
4、地電位變化,
5、潮氣浸入。
1、強磁場(chǎng)
強磁場(chǎng)影響的實(shí)踐經(jīng)驗不多,因安裝時(shí)都注意到要遠離強磁場(chǎng)。前面我們曾撰文簡(jiǎn)述了幾則有關(guān)外界磁場(chǎng)的應用實(shí)例,大家可以查閱一下。
2、強電磁波
電磁流量計應符合電磁兼容性要求,在規定輻射電磁場(chǎng)環(huán)境下正常工作,不會(huì )在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。我們遇到強無(wú)線(xiàn)電波干擾影響的案例。
案例10 福建省某水廠(chǎng)-裝用多臺電磁流量計其中一臺輸出大幅度波動(dòng)?,F場(chǎng)檢查儀表安裝符合要求,流量傳感器和轉換器相距50m,以置于鐵導管內的屏蔽電纜相連接,儀表本身亦正常。但測得共模干擾信號高達1.7V。先采取下文案例12的方法將流量傳感器電氣絕緣的措施,共模信號降低至0.6V,但輸出波動(dòng)無(wú)明顯改善。
再次與用戶(hù)分析現場(chǎng)環(huán)境條件,得悉在流量計非常鄰近的地方有強無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺。為證實(shí)故障原因是否來(lái)自該干擾源,臨時(shí)將轉換器移至流量傳感器相距3m的地方,復測共模干擾信號小于0.1mV,雖然還感到偏大,但儀表運行巳趨于正常。故障原因足即使多層屏蔽信號線(xiàn),電磁波還足被引入到儀表。
本實(shí)例揭示分離型電磁流量計在現場(chǎng)有較大共模干擾時(shí),作故障原因分析就應考慮強無(wú)電波是否會(huì )是干擾源的可能性。本實(shí)例屬調試期罕見(jiàn)故障。
3、管道雜散電流
電磁流量計妥善接地后,可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時(shí)候按規定以粗電線(xiàn)跨接流量傳感器并完善接地。卻還會(huì )受雜散電流影響,尚需采取其他措施。
案例11 山東某鋁冶廠(chǎng)用DN80電磁流量堿液礦漿,流量傳感器兩端裝接地環(huán),并用導線(xiàn)跨接和妥善接地。然而儀表還足不能正常工作,直到向外推移2m再置兩接地點(diǎn),才隔離了雜散電流影響。
儀表投入正常運行一段時(shí)期后,又出現輸出信號晃動(dòng)現象,排除了流動(dòng)波動(dòng)的可能性,儀表本身完好,初步判斷為儀表運行異常。觀(guān)察數天發(fā)現中午午餐休息期和晚班運行正常而日班卻出現輸出晃動(dòng)。據此線(xiàn)索追蹤溯源,找到故障源頭足離電磁流量傳感器距離較遠的同-管系上進(jìn)行電焊所致。
案例12 ,乜磁流量傳感器與連接管道絕緣,消除大雜散電流影響例
浙江省某自來(lái)水公司安裝兩臺DN900MT900理電磁流量計,一臺運行正常,另一臺在1-2小時(shí)周期內出現有高達50%FS波動(dòng)。用戶(hù)認為兩臺儀表使用條件相仿,故障足由儀表方面原因引起的??辈飕F場(chǎng)周?chē)h(huán)境,上下游緊接流量傳感器的足兩段長(cháng)0.5m有良好接地的無(wú)襯里短鋼管,然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求,同時(shí),排除了管網(wǎng)流動(dòng)脈動(dòng)的可能性。
轉換器與傳感器相距約10m。有一數百kVA的三相變壓器裝在附近,分別離轉換器和傳感器約2m和8m。
分析故障原因有以下兩種可能:(1)大功率變壓器產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾;(2)管道上雜散電流干擾。要證明是否足變壓器磁場(chǎng)干擾影響,因要關(guān)閉變壓器涉及面廣,安排為第二步檢查,首先檢查是否足管道雜散電流干擾。不加激磁電流用示波器測量?jì)蓸O間電勢,其值應為零。然而實(shí)例測得峰值Vpp高達1V的波形畸變交流電勢。初步判定即使良好接地,儀表還足受到管道雜散電流干擾影響。
采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣,使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行,輸出顯示即呈穩定正常,也排除廠(chǎng)電力變壓器磁場(chǎng)干擾對流量測量的影響。同時(shí)測得干擾電流有60mAAC,電流方向來(lái)自流量傳感器上游。
這一措施也適用于有陰極保護電流的管道,作為試排除管道電流干擾影響的方法。
4、地電位變化
地電位變化會(huì )影響流量測量,例如因其他設備上原因接地線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降而使電磁流量汁地電位變化,若形或較大共模干擾時(shí),也會(huì )影響測量。
5、潮氣浸入
電磁流量計應用于給排水工業(yè)常將流量傳感器裝在低于地平線(xiàn)的儀表井中,常會(huì )浸在未及時(shí)排放的雨水中,甚至長(cháng)期浸泡在水中。即使足外殼防護等級為IP67(塵密短時(shí)浸水級)或IP68(塵密連續浸水級),也常因接線(xiàn)端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封,漏裝套圈,或套圈與電纜外徑未匹配,經(jīng)常發(fā)生這類(lèi)事故。
地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好,也會(huì )受氣溫變化的呼吸作用吸入潮氣,凝結成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封套圈或未緊壓密封,電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類(lèi)事例亦屢見(jiàn)不鮮。在施工過(guò)程中有意無(wú)意割斷電纜后重新再接,用膠帶包封。這一隱患在運行初期不會(huì )形成故障,但包封口久老化,連接處吸入潮氣,電纜絕緣降低。
水和潮氣侵入端子盒,降低了絕緣強度和絕緣電阻,流量信號回路將無(wú)流量信號輸出,激磁線(xiàn)圈回路將形成零點(diǎn)偏移或不穩。必要時(shí)可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。
非氣密型結構的激磁線(xiàn)圈保護外殼,因呼吸作用吸入潮氣,若液溫低于室溫極易在測量管外壁結露,低于0℃則會(huì )結霜,會(huì )使流量信號回路短路而失效。
案例13 開(kāi)封某水廠(chǎng)用一臺DNl200電磁流量計測進(jìn)廠(chǎng)引黃河水,另-臺DN900儀表測進(jìn)廠(chǎng)地下水,兩臺DNl000儀表并聯(lián)連接測出廠(chǎng)成品水。系統投入正常運行兩年后,發(fā)現出廠(chǎng)水比進(jìn)廠(chǎng)水多出10%-15%。觀(guān)察儀表運行無(wú)異常表現。用外夾換能器(探頭)便攜式超聲流量計分別對4臺電磁流汁作比對試驗,證明兩臺出廠(chǎng)電磁流量計輸出信號偏高。分別關(guān)閉停流檢查零點(diǎn),發(fā)現兩臺出廠(chǎng)水儀表零點(diǎn)大幅度偏移。根據經(jīng)驗判斷,很有可能接經(jīng)端子盒進(jìn)水或激磁線(xiàn)圈受潮,絕緣下降所致。當拭去水露,用電吹風(fēng)吹干燥接線(xiàn)盒端子座,激磁端廣對地電阻從5~6MQ恢復到數十Mn,偏移的零點(diǎn)隨即回到零位,儀表運行正常。
究其原因足激磁線(xiàn)圈回路對地絕緣下降,使電極上加上一個(gè)較大的絕緣電阻和信號內阻對激磁電壓的分壓,形成較大的共模干擾信號,而轉換器前置放大器共模抑止比能力有限,從而使轉換器零點(diǎn)有輸出。 |
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