電磁流量計流量測量值是否已超過原始校準精確
發布日期:2017-10-26 09:16
電磁流量計廣泛應用于流程工業和公用事業,按要求測量儀表須在受控狀態下運行和定期檢定,流量儀表流量值的檢查方法通常有離線和現場在線檢查兩種,因這兩種方法都有缺陷,實踐中廣大用戶探索出若干在現場間接檢查方法,驗證或評估電磁流量計流量測量值是否已超過原始校準精確度等級范圍,為繼續使用或需進一步檢查提供依據。        
二 在線檢查的現狀
現在尚缺乏對電磁流量計在線檢查的全面了解,僅見到幾家日本企業近年發表的實施非實流在線檢查的報導;另外,上海地區幾年前已開始探索和制訂“在線檢驗方法”等。
1. 化學工業
電磁流量計在化學工業中應用以流量控制為主,所測流體以酸、堿性液和漿液居多,多具有腐蝕性和磨耗性。 電磁流量計 實際應用中發生故障和失效,多是由于腐蝕泄漏、絕緣下降、電極沾污或附著異物等引起的。
電磁流量計傳統的定期維護檢查是將流量傳感器卸下管線清掃和檢查,然后實施流量校準,為減少流量傳感器從管道上卸裝損傷襯里,先在管線上測量絕緣電阻等推斷有無異?,F象,再決定下一步是否卸下管線檢查或實流流量校準。三菱化學(株)3種檢查方式所占比重是:(1)只作在線檢查占35%;(2)卸下管線作接液部位清掃后檢查占22%;(3)離線作實流校準占43%。
2. 水務業
(1)(日)東京都水道局
 東京都水道局對 電磁流量計每年做一次全面檢查,檢查內容為:外觀檢查,轉換器特性試驗,測量值校準,測量各部電壓,測量絕緣電阻,確認電路。儀表檢查調整時因零點漂移,調整零點顯得十分重要,而“在線調零”必須使被測介質停止流動,卻不易辦到。因此在現場只能省略包含有傳感器運作的檢查,僅實施轉換器的校準。將本次檢查結果和歷史數據比較確定儀表是繼續使用、修補還是更新。傳感器按所測勵磁線圈絕緣電阻劣化程度決定更新與否 
(2)上海自來水公司和原水公司
 上世紀90年代以來,上海自來水公司和原水公司開始摸索在線檢查和驗證有無異?,F象的方法。無停役可能的管線分別檢查流量傳感器和轉換器,用模擬信號器和其他通用儀表測試轉換器,具有較高的校準精確度(取決于模擬信號器精確度),其方法與離線檢查相同。傳感器檢查則以測試電極接液電阻,檢查勵磁線圈包括勵磁連接電纜的絕緣電阻和銅電阻,以及檢查轉換器輸出的勵磁電流,核對磁場強度等間接方法。有停役條件的管線,還可從預設在傳感器附近入孔進入,檢查電級和襯里污穢/沉積狀況并清洗?!?/div>
三 現場檢查內容
現場在線檢查電磁流量計內容如表1所示。除零點檢查外,均是將流量傳感器、轉換器和連接電纜3部分分開進行 
1. 整機的零點檢查(序號1)
本檢查要求流量傳感器測量管充滿液體且無流動,但這在許多現場無法辦到。不具備條件時只能放棄整機的零點檢查和調整,轉而只對轉換器作單獨的零點檢查和調整。必須在傳感器檢查完畢后,且保證傳感器勵磁回路和信號回路的絕緣電阻正常(均包含電纜)的前提下才有意義,否則整機就不能正常運行。通常轉換器單獨零點為負值,數值也很小,如果絕對值大于滿量程的5%,就需要先做檢查,待確認原因后再作調整。通常情況下 電磁流量計 整機的零點和轉換器單獨的零點差異值小于1%。大于5%的零點有許多情況是用戶在管道閥門關閉不良情況下不正確調零所致。
2. 連接電纜檢查(序號2)
本檢查方法與離線檢查相同,檢查信號線與勵磁線各芯導通和絕緣電阻,檢查各屏蔽層接地是否完好。
3. 轉換器檢查(序號3、4)
本檢查方法與離線檢查亦相同。在現場或儀表室用通用儀表以及流量計型號相匹配的模擬信號器代替傳感器提供流量信號進行調零和校準。校準包括零點檢查和調整、設定值檢查、勵磁電流測量、電流/頻率輸出檢查等。有些檢查項目要與記錄在案的上一次檢查值(或出廠值)進行比較,看是否有變化或變化是否超過了容許范圍 
4. 流量傳感器檢查(序號5~11)
通過對勵磁線圈的檢查和檢查轉換器所測得的勵磁電流,間接評價磁場強度是否變化;測量電極接液電阻,評估電極表面受污穢和襯里附著層狀況;檢查各部位絕緣電阻以判斷零件劣化程度,估計是否會由此引入。若能停役,則可觀察和測量電極和襯里附著層厚度,估算清洗附著層前后因流動面積變化引入的流量值變化。
(1)測量勵磁線圈銅電阻
 用高精確度數字萬用表或惠斯登電橋測量線圈電阻,必要時作溫度系數修正后與儀表檔案值比較。確認線圈是否導通良好和無匝間短路現象。
(2)檢查勵磁線圈絕緣電阻
 勵磁線圈及其接線端子受潮后勵磁回路對地絕緣下降,很可能把勵磁信號引入流量信號傳輸電路,使電極加上一個較大的絕緣電阻和信號電阻對勵磁電壓的分壓,形成較大的共模信號。當這一信號超過轉換器前置放大器的抑止能力,就會使轉換器零點漂移。絕緣電阻下降不十分嚴重時,這一現象在儀表運行時還不易察覺。除IP68無接線端子盒外,實踐中由于疏忽,接線端子盒未密封進入潮氣,端子絕緣電阻下降到5~6MΩ以下時易造成故障。吹干端子,通常故障就可消除。
(3)檢查電極接液電阻
 流量傳感器的電極接液電阻應在新裝儀表調試好后立即測量,并記錄在案。以后每維護一次測量一次,分析比較這些數據有助于判斷儀表故障原因。
 電極與液體接觸電阻值取決于接觸表面的被測液體電導率。不同介質所測電阻值有明顯區別。電極接液電阻可用指針式萬用表在測量管充滿液體時分別測量每個電極端子與地間的電阻。經驗表明分別測量兩電極的接觸電阻值之差應小于10%~20%,否則表明有故障。
 測出的電極接液電阻與原測量值比較,若不一致,可能有以下3種不同趨向:(a)兩電極絕緣性附著層覆蓋不一致,或某一電極信號回路絕緣電阻下降;(b)電阻值增加,原因是電極表面被絕緣層覆蓋;(c)電阻值減少,原因是電極附近襯里表面附著導電沉積層,或電極裝配(如絕緣套圈)絕緣下降。有時候雖然呈現以上現象,但未形成故障,則可作為預測產生故障的前兆,應預先采取有關措施。
用指針式萬用表測量電極接液電阻時應注意:
(a)電阻值應在測棒接觸端子的瞬間讀取指針偏轉最大值,測量值應以最初一次為準。如重新測量因極化作用所測各值是不一致的。
(b)測兩電極阻值時,接地端測棒極性必須相同,即固定用電表同一根測棒接電極,另一測棒始終接地。
(c)要比較定期檢查前后兩測量值時,必須用同一型萬用表,并用同一量程,常用1.5V電池工作范圍檔,如“×1kΩ”檔。
用萬用表測量電極接觸電阻只是確定大體的值。準確測量必須用數字電橋或交流電橋(如Kohlraush電橋等)。
(d)測量電極/液體間極化電壓
測量此電壓將有助于判斷電極是否被污穢或覆蓋,由此可能形成零點不穩或輸出晃動的故障。
用數字式萬用表2V直流檔分別測兩電極與地之間的極化電壓(電磁流量計 可以不停電測,也可停電測)。極化電壓大小決定于電極材料的電極電位和液體性質,測量值可能在幾毫伏至幾百毫伏之間。若運行中電極附著金屬粉末則會改變極化電位;金屬粉末交替地附著/脫離電極還會使輸出不穩。表2所示是海水中幾種金屬的自然電位。
(e)檢查信號電路絕緣和勵磁電路/信號電路之間絕緣
檢查的目的也是評估是否因絕緣下降而引入,檢查信號電路時,信號線要臨時與電極脫開,發生絕緣下降的原因很多,如接線盒未密封進入潮氣以及IP68防護型傳感器的電纜割斷再接續時未做好防潮處理等所致。
(f)檢查電極絕緣電阻和襯里狀況
這種檢查對于小口徑儀表只能卸下管線,對于大口徑儀表則放空積液(水)后,可從入孔進入管道觀察,擦干襯里內表面,用500VDC兆歐表分別測試兩電極對地絕緣電阻。若襯里有附著層必須清除,按積層厚度選定今后清洗間隔周期。若附著層電導率與液體相同且不厚,可忽略不計面積變化附加誤差;若附著電導率小于液體將產生正向附加誤差;反之則產生負向附加誤差。
一般要求電極絕緣電阻大于100MΩ,大部分絕緣下降原因是電極、襯套等受外界浸水受潮等所致,有時候用熱吹風排除潮氣即可恢復。若絕緣破壞(如腐蝕液從密封處侵入),只能調換傳感器,返制造廠修理。
四 在線檢查的發展動向
1. 制訂在線檢查的規范文件
上海地區自來水公司和原水公司在電磁流量計制造廠配合下,探索并積累了300余臺大口徑電磁流量計檢查經驗,并于1997~1998年間起草了《大口徑電磁流量儀在線校驗方法》,在上海市公用事業管理局所屬企業試行?,F在上海水務局正在此文件的基礎上制訂《電磁流量儀在線校驗規范》地方行業性標準。

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