電氣自動(dòng)化儀器電磁流量計(jì)儀表的選型安裝及故
摘要：電氣自動(dòng)化儀表技術(shù)的更新?lián)Q代使其應(yīng)用范圍更加廣泛、檢測(cè)功能更加完善, 針對(duì)不同用途的自動(dòng)化儀表, 需要結(jié)合實(shí)際情況及儀表的相關(guān)性能進(jìn)行安裝及使用, 同時(shí)還需了解儀表常見(jiàn)故障的原因方便日常維護(hù)保養(yǎng)。文章主要介紹了電磁流量計(jì)、金屬熱電阻、超聲波液位計(jì)三種儀表的安裝注意事項(xiàng)及常見(jiàn)故障分析方法。
為了確保電氣自動(dòng)化儀表的正常工作、提高使用壽命, 就需要在安裝及維護(hù)過(guò)程中根據(jù)儀表不同使用功能及外在環(huán)境要求, 摸索合適的儀表安裝及故障分析方法, 從而避免由于人為操作不當(dāng)或者周圍環(huán)境不利而影響儀表的測(cè)量度, 給工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)不必要的麻煩。
1、電磁流量計(jì)：
電磁流量計(jì)是利用法拉第電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作, 當(dāng)管道直徑及磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度不變時(shí), 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與流體體積流量具有線性關(guān)系, 在測(cè)量管道兩側(cè)插入的電極通過(guò)測(cè)量感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小來(lái)實(shí)現(xiàn)流量的測(cè)量。由于電磁流量計(jì)不受液體壓力、溫度、黏度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)的影響, 所以測(cè)量精度高被廣泛應(yīng)用于化工化纖、礦冶、石油、鋼鐵等領(lǐng)域。
1.1、電磁流量計(jì)使用注意事項(xiàng)：
由于電磁流量計(jì)內(nèi)部一般利用永磁或直流勵(lì)磁來(lái)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng), 通過(guò)管道內(nèi)的導(dǎo)電液體以一定流速切割磁力線來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 這種測(cè)量方式的弊端就是測(cè)量電信號(hào)極易受外界環(huán)境強(qiáng)電磁干擾。并且只能測(cè)量導(dǎo)電流體, 不能測(cè)量氣體、蒸氣、含有大量氣體的液體以及電導(dǎo)率很低的液體, 易引起嚴(yán)重的電勢(shì)波動(dòng)。
1.2、電磁流量計(jì)選用安裝要求：
(1) 確保流量計(jì)測(cè)量管口徑與管道系統(tǒng)的口徑大小一致, 同時(shí)儀表量程要大于被測(cè)介質(zhì)的***大預(yù)計(jì)流量值, 通常測(cè)量值應(yīng)大于量程的1/2。
(2) 應(yīng)確保傳感器外殼體上的流向箭頭為出廠時(shí)所設(shè)定的正流向, 安裝之前應(yīng)檢查箭頭方向, 并保證現(xiàn)場(chǎng)所有安裝要求與箭頭流向一致, 傳感器在安裝過(guò)程時(shí)可以設(shè)計(jì)成水平安裝或垂直安裝兩種。
(3) 安裝過(guò)程中, 傳感器接地環(huán)要可靠接地, 接地電阻要小于10Ω, 特別是設(shè)備相關(guān)管道為塑料絕緣材料時(shí), 接地裝置能夠避免靜電摩擦所產(chǎn)生的電位差, 并做好抗電磁干擾和抗振動(dòng)工作。
(4) 在進(jìn)行流量計(jì)安裝過(guò)程中應(yīng)保證其管道中時(shí)刻充滿液體, 如果遇到流體流動(dòng)狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí), 可以安裝流體整流器保證測(cè)量精度。
1.3、電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障分析：
(1) 無(wú)流量信號(hào)輸出:供電電源故障;勵(lì)磁回路或信號(hào)回路連接電纜故障;傳感器零部件損壞, 檢查勵(lì)磁線圈、信號(hào)端子、電極、絕緣襯里的絕緣電阻是否正常;轉(zhuǎn)換器元件損壞故障;導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里。
(2) 輸出信號(hào)晃動(dòng):流體流動(dòng)狀態(tài)的變化;管道未充滿液體或液體中含有氣泡;外界雜散電流等的電磁干擾;液體物理性質(zhì)方面 (如液體電導(dǎo)率不均勻或含有較多顆粒/雜質(zhì)的漿液等) 。
(3) 零點(diǎn)不穩(wěn)定:管道內(nèi)實(shí)際存在微小流動(dòng) (使用小信號(hào)切除功能) ;測(cè)量管及傳感器接地不可靠;測(cè)量管電極污染問(wèn)題;信號(hào)回路絕緣下降。
(4) 流量測(cè)量值與應(yīng)用參比值不符:轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不正確;傳感器安裝位置不妥;信號(hào)電纜或傳感器電極絕緣下降。
(5) 輸出信號(hào)超量程:連接電纜斷開(kāi), 或接線錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不正確;后位儀表未采取電氣隔離。
2、金屬熱電阻：
金屬熱電阻是根據(jù)熱電阻阻值與溫度呈一定函數(shù)關(guān)系的原理實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的, 金屬熱電阻的阻值會(huì)隨著溫度的升高而變大, 所以可以將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電阻的變化。
2.1、金屬熱電阻選型安裝要求：
根據(jù)安裝場(chǎng)所的具體情況可以選擇不同類型的熱電阻, 比如室外惡劣條件下可以使用鎧裝熱電阻;在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所使用隔爆型熱電阻;測(cè)量機(jī)件端面溫度時(shí)可以選擇測(cè)量速度快的端面熱電阻。安裝時(shí)如果只用兩根導(dǎo)線連接熱電阻, 必然會(huì)將導(dǎo)線電阻疊加到熱電阻上, 帶來(lái)嚴(yán)重測(cè)量誤差, 為了減少誤差工業(yè)上多采用三線或四線制連接方式。
2.2、金屬熱電阻常見(jiàn)故障分析：
(1) 出現(xiàn)測(cè)量值低于實(shí)際值或示值不穩(wěn)定的原因:保護(hù)套管內(nèi)有金屬、灰塵, 接線柱間有污漬或絕緣套管破損熱電阻被短路;
(2) 出現(xiàn)顯示儀表指示無(wú)窮大的原因:熱電阻或引出線斷路, 接線端子松動(dòng);
(3) 出現(xiàn)阻值-溫度關(guān)系發(fā)生變化的原因:熱電阻金屬絲受腐蝕氧化嚴(yán)重;
(4) 出現(xiàn)儀表顯示為負(fù)值:顯示儀表與熱電阻接線有誤或熱電阻短路。
3、超聲波液位計(jì)：
超聲波液位計(jì)利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透力和聲阻抗不同的性質(zhì)來(lái)測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的界面, 工作時(shí)超聲波換能器周期性的向外界發(fā)射超聲波, 遇到不同介質(zhì)時(shí)會(huì)被反射回來(lái)被傳感器接收, 根據(jù)聲波在不同介質(zhì)的傳播速度及聲波發(fā)送接受的時(shí)間差就可以計(jì)算出超聲波液位計(jì)到界面的距離。
3.1、超聲波液位計(jì)安裝要求：
超聲波液位計(jì)的安裝在實(shí)際操作中主要分為兩種, 即法蘭安裝和螺紋安裝。安裝過(guò)程首先應(yīng)避開(kāi)盲區(qū), 可采用加長(zhǎng)的安裝導(dǎo)管, 安裝時(shí)應(yīng)注意探頭輻射面兩段與導(dǎo)管端面之間的夾角, 必須保證該夾角不小于換能器的銳角度數(shù)。
3.2、超聲波液位計(jì)常見(jiàn)故障分析：
3.2.1、出現(xiàn)滿量程或任意數(shù)據(jù)：
超聲波液位計(jì)安裝位置不合理存在測(cè)量盲區(qū)。
3.2.2、無(wú)信號(hào)、數(shù)據(jù)波動(dòng)或者檢測(cè)不到回波：
被測(cè)液體表面有大量泡沫或者現(xiàn)場(chǎng)容器內(nèi)有攪拌器使得被測(cè)液體波動(dòng)較大, 泡沫和紋波會(huì)吸收超聲波, 導(dǎo)致回波信號(hào)減弱。
3.2.3、測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)規(guī)律跳動(dòng)：
液位計(jì)單獨(dú)接地不可靠, 現(xiàn)場(chǎng)有電磁干擾。
3.2.4、測(cè)量值低于實(shí)際值：
被測(cè)液體介質(zhì)溫度過(guò)高產(chǎn)生大量蒸汽和霧氣, 阻礙超聲波的發(fā)射和接收。
4、結(jié)束語(yǔ)：
自動(dòng)化檢測(cè)儀表以其測(cè)量、顯示清晰、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn), 在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用, 它是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的重要組成部分, 就像人的眼睛一樣, 檢測(cè)儀表把采集到的各種現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)送入控制系統(tǒng)進(jìn)行一系列邏輯運(yùn)算, 來(lái)完成對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)控制, 實(shí)現(xiàn)節(jié)省人力成本提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量的多重目的。