插入式渦輪流量計(jì)的應(yīng)用與檢修
用于大口徑管道中含有纖維等雜物的源水和工業(yè)循環(huán)水的流量測(cè)量,國(guó)內(nèi)已有各種流量?jī)x表,但仍然各有欠缺。測(cè)量中,有的儀表因可動(dòng)部分易被纖維狀雜物纏繞,導(dǎo)致其度下降,直至不能使用;有的由于儀表內(nèi)部某種傳感元件易被雜物覆蓋,影響正常發(fā)訊;有的由于結(jié)垢后影響了使用;有的儀表由于昂貴、笨重、耗能嚴(yán)重等原因,只能勉強(qiáng)使用;有的儀表由于用戶不易掌握使用和維修技術(shù),也難以推廣。為了解決這些問題,插入式切向渦輪流量計(jì)較好地解決了大口徑管道源水和凈水流量測(cè)量問題,并廣泛地應(yīng)用于源水和供水系統(tǒng)凈水流量的測(cè)量中運(yùn)行效果很好。本文重點(diǎn)介紹插入式切向式渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)與原理及其實(shí)際應(yīng)用,LWCQ型流量傳感器和XWC-1型積算顯示儀的檢修。
一、結(jié)構(gòu)與原理
插入式切向渦輪流量計(jì)由LWCQ型流量傳感器、顯示儀表和連接電纜三部分組成。其基本原理是用一根插入到大口徑管道的某一深度處,流體流動(dòng)時(shí)推動(dòng)切向式渦輪頭葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪上用鐵磁材料制成的葉片周期性地接近和遠(yuǎn)離插入桿內(nèi)的磁阻式檢出器,從而在檢出器線圈兩端感應(yīng)出電脈沖流量信號(hào)。信號(hào)由前置放大器放大后送至顯示儀表,在一定的流量范圍內(nèi),通過管道的體積總量與流過這些流體時(shí)傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)成正比。利用磁阻式檢出器檢出葉輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)的電脈沖信號(hào)即正弦波信號(hào),經(jīng)前置放大器后輸出為方波信號(hào),再通過信號(hào)電纜傳至顯示儀表,即可測(cè)出瞬時(shí)流量和累積總量。
二、應(yīng)用情況
插入式切向渦輪流量計(jì)目前以天津中環(huán)流量?jī)x表公司為主要生產(chǎn)單位,該產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)水廠用于出廠水計(jì)量?jī)x表中應(yīng)用較好的一種。其特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單價(jià)廉,水頭損失小,維修簡(jiǎn)單,使用要求低,尤其在老水廠改造中增設(shè)計(jì)量?jī)x表更為合適,目前北京、天津、南京自來水廠都在使用。1985年以來,鹽城市自來水公司越河水廠和城西水廠的兩路管道出廠水計(jì)量都采用了插入式軸向渦輪流量計(jì),1997年將軸向式渦輪頭改造為切向式渦輪頭,并將越河水廠一臺(tái)XSJ-461型流量指示積算儀改用XLF-30A型智能流量顯示儀,幾年來儀表運(yùn)行正常,維護(hù)量小,計(jì)量準(zhǔn)確可靠,是出廠水計(jì)量較為理想的計(jì)量?jī)x表。
三、流量計(jì)常見故障的檢修
1.LWCQ型傳感器的常見故障修理
(1)顯示儀表不顯示,計(jì)數(shù)器不跳字。在工作現(xiàn)場(chǎng),首先判斷是傳感器的故障還是顯示儀表的故障。將顯示儀的“工作選擇”開關(guān)由“工作”檔轉(zhuǎn)到“校驗(yàn)”檔,若不顯示,不跳字,是顯示儀表有故障。首先介紹傳感器的故障。
A.傳感器和顯示儀表之間有短路,開路及絕緣不好等故障檢查辦法:用萬用表歐姆檔檢查三芯屏蔽線之間有無短路現(xiàn)象,用搖表檢查各線之間的絕緣電阻應(yīng)在1MΩ以上,然后再檢查有無斷路現(xiàn)象。B.“前置放大器”有故障判斷方法:接通電源,萬用表放在“Rx10”檔,用萬用表表筆敲擊傳感器“前置放大器”的1、4號(hào)線,顯示儀表(mA表)應(yīng)擺動(dòng),若不擺動(dòng)則說明“前置放大板”有故障。排除方法:卸下“前置放大板”,仔細(xì)檢查放大器的元件是否有損壞、變質(zhì)、虛焊現(xiàn)象。電解電容及運(yùn)放管蹋:易損壞,應(yīng)重點(diǎn)檢查。C.檢測(cè)線圈開路、短路或受潮檢查與排除方法:用萬用表測(cè)1、4號(hào)線,即檢測(cè)線圈兩端,阻值在1.8KΩ左右(測(cè)量時(shí)一定要關(guān)掉電源),相差較小可烘干,較大應(yīng)更換線圈和干燥劑。拆卸線圈時(shí),應(yīng)首先拿下放大板,再將線圈從插入桿中抽出。D.葉輪片被雜物卡住或葉輪片斷裂排除方法:用定位桿將插入桿旋轉(zhuǎn)180°,對(duì)渦輪頭進(jìn)行反向沖洗。若反向沖洗無效,再抽出插入桿,檢查渦輪頭是否被雜物卡住,并加以清除;是否有斷裂現(xiàn)象,則更換渦輪頭。
(2)顯示儀表瞬時(shí)值忽大忽小,計(jì)數(shù)器跳字忽快忽慢。首先判斷有無干擾信號(hào)進(jìn)人顯示儀表。方法是:a.用示波器觀察傳達(dá)室感器的輸出波形,看有沒有干擾信號(hào)(正常波形為較正規(guī)的方波);b.將插入桿方旋轉(zhuǎn)90°,儀表若有顯示,即為干擾信號(hào)進(jìn)入顯示儀表。兩種方法用一種即可。
有干擾信號(hào)進(jìn)入顯示儀表的排除方法:
A.檢測(cè)線圈受潮或?qū)ν鈿さ慕^緣阻值下降應(yīng)烘干或更換線圈。(用500伏兆歐表檢查)。B.信號(hào)傳輸線屏蔽層與線路接觸不良。接好屏蔽層。C.前置放大器電壓紋波太大。檢查前置放大器電解電容是否有漏電、容量下降現(xiàn)象。
無干擾信號(hào)進(jìn)入顯示儀表的排除方法:
A.渦輪頭纏有雜物或磨損嚴(yán)重,使葉輪片旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。清除雜物或更換葉輪片。B.實(shí)際流量遠(yuǎn)低于傳感器的下限流量。當(dāng)流速低于0.2m/s時(shí),傳感器不能正常計(jì)量。C.信號(hào)傳輸線之間絕緣不好,使信號(hào)嚴(yán)重衰減,造成工作不穩(wěn)定。一般情況,在斷定其它部位確無故障時(shí)再檢查渦輪頭。
2.XWC-1型流量指示積算儀的常見故障修理
(1)儀表不工作,不指示,不跳字。該故障分兩種情況:
其一,電源接通后,指示燈不亮,當(dāng)在“校驗(yàn)”檔時(shí),計(jì)數(shù)器不跳字,mA表不指示。故障原因:保險(xiǎn)絲斷或電源變壓器初級(jí)繞組斷路、短路。其二,接通電源后,指示燈亮。“校驗(yàn)”檔時(shí),計(jì)數(shù)器不跳字,mA表不指示。故障原因:電源板壞,直流電壓無輸出;其他插入板有短路現(xiàn)象,使直流電壓輸出不正常;放大整形板不工作。
(2)計(jì)數(shù)器跳字,但電表不指示。故障原因:
A.儀表端部接線板上“500Ω’’處對(duì)地沒有短路。B.頻率—電流轉(zhuǎn)換板壞。用萬用表檢查各級(jí)電壓是否正常。C.0~10mA電流表損壞或接線斷。
(3)mA表有指示,但不跳字,首先檢查機(jī)械計(jì)數(shù)器兩根引線是否良好,計(jì)數(shù)器是否正常,若卡住,可改用青島404型電磁計(jì)數(shù)器,效果良好。計(jì)數(shù)器是否正常,若都良好,再判別是“十進(jìn)制計(jì)數(shù)板”損壞還是“減法回零板”損壞。
A.“計(jì)數(shù)板”工作不穩(wěn)定,按上述辦法檢查。B.“減法回零板”工作不穩(wěn)定,有管子變質(zhì)或虛焊現(xiàn)象。
(5)計(jì)數(shù)器跳字忽快忽慢,mA表指示忽大忽小。故障原因:一是電源工作不穩(wěn)定,電源板有故障;二是放大整形板工作不穩(wěn)定,一般是晶體管工作不穩(wěn)定。
(6)打開電源,不論工作選擇開關(guān)放“工作”檔還是“校驗(yàn)”檔,計(jì)數(shù)器均快速跳動(dòng),原因是電源紋波太大,常見是電源板上C301失效所引起。
四、檢修要點(diǎn)使用中的流量計(jì)需要定期維護(hù)修理保證其準(zhǔn)確度
1.每月巡檢一次。內(nèi)容:觀察顯示儀表的計(jì)數(shù)器跳字是否正常,電表指示是否穩(wěn)定,檢查傳感器盤根處是否漏水。
2.半年檢修一次。內(nèi)容:
(1)校定傳感器儀器儀表常數(shù)。用容積法或用準(zhǔn)確度為]級(jí)的超聲波流量計(jì)校驗(yàn)。(2)檢查三芯屏蔽線之間絕緣阻,應(yīng)大于1MΩ。(3)檢查傳感器和顯示儀表連接頭銹蝕情況。(4)清洗渦輪頭葉輪片,檢查是否有纖維線及其它雜物堵塞渦輪頭。并檢查渦輪頭內(nèi)軸及軸承的磨損情況,發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重時(shí),應(yīng)更換渦輪頭。更換渦輪頭后,傳感器儀表常數(shù)應(yīng)改變,其公式如下:“K換=Kxk換/k公式中,K為更換前傳感器儀表常數(shù);K換為更換后傳感器儀表常數(shù);k換為現(xiàn)渦輪頭儀表常數(shù);k為原渦輪頭儀表常數(shù)。(5)檢查顯示儀表的跳字精度。方法:利用50Hz市電校定。將“常數(shù)設(shè)定”開關(guān)放在“5.000”位,“積算單位選擇”開關(guān)放在“x10”位,“工作選擇”開關(guān)放在“校驗(yàn)”檔,此時(shí),計(jì)數(shù)器應(yīng)每秒跳一字。
3.認(rèn)真做好運(yùn)行記錄與檢定修理記錄,以保證流量計(jì)的正常運(yùn)行,為企業(yè)供水的準(zhǔn)確計(jì)量和有關(guān)供水指標(biāo)的準(zhǔn)確考核,提供了重要的保證。