電磁流量計常見故障分析.ppt
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,電磁流量計常見故障分析蔡武昌二00四年十二月,一、故障類型,第一類故障,儀表本身結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的,第二類故障,(外界原因引起的),按發(fā)生期分析,調(diào)試期出現(xiàn)故障,運行期出現(xiàn)故障,按故障源頭分析,1.管道系統(tǒng)和安裝方面,2.環(huán)境方面,3.流體方面,二、調(diào)試期故障,初始裝用調(diào)試時出現(xiàn)一經(jīng)改進排除,同樣條件下不會再現(xiàn)管道系統(tǒng)和安裝方面,流量傳感器安裝在易滯留氣體的場所(如管網(wǎng)高點)流量傳感器安裝在非滿管場所:無背壓,液體徑直排入大氣;自上向下流的垂直管道上與管道連接不善:內(nèi)徑差別過大();軸線偏心過大;墊圈凸入通道管系吸入氣體,二、調(diào)試期故障,2.環(huán)境方面,強磁場強電磁波管道雜散電流過大,接地不善,3.流體方面,液體中含有固相,形成漿液噪聲液體中含有游離氣體液體與電極材料失配,產(chǎn)生電極表面效應電導率不均勻或接近閾值,形成輸出波動或出現(xiàn)流動噪聲,三、運行期故障,運行一段時期后出現(xiàn):,流量傳感器內(nèi)壁附著層雷電擊環(huán)境條件變化,四、常見故障現(xiàn)象,無流量信號輸出輸出信號晃動零點不穩(wěn)定流量測量值與應用參比值不符輸出信號超滿度值,顯示儀表(或流量積算儀),轉(zhuǎn)換器,傳感器,管道,圖1故障檢查流程,檢查方向,信號傳遞方向,五、無流量信號輸出檢查,五個方面的原因:,電源未通等電源方面的故障連接電纜(勵磁回路,信號回路)系統(tǒng)方面故障液體流動狀況方面故障傳感器零部件損壞或測量內(nèi)壁附著層引起等方面的故障轉(zhuǎn)換器元器件損壞方面的故障,電磁流量計無流量信號輸出檢查流程,開始,查電源,電源是否通電?,否,1,是,查熔絲和各級電源,2,查連接電纜,3,勵磁電纜是否通?,信號電纜是否通?連接是否正確?,是,A,熔絲是否完好?,勵磁電源等各級電源是否完好?,是,是,否,調(diào)換,否,修理,是,否,更正,否,接通,查流動與傳感器箭頭方向一致性(單向流量),4,電磁流量計無流量信號輸出檢查流程(續(xù)),是,A,方向一致?,B,否,更正,查管內(nèi)液體充滿性,是,是否充滿?,否,換裝到完全充滿的位置,5,查勵磁線圈完好性,6,是,線圈是否通?絕緣是否良好?,否,排除之;調(diào)換或送制造廠修理,查信號端子對地電阻(用萬用電表),7,0-之間,B,0還是?,用兆歐表測絕緣電阻,不是,電阻是否100M?,是,9,卸下管線,查襯里附著層,10,否,是否有導電層?,修復之,電磁流量計無流量信號輸出檢查流程(續(xù)),卸下管線,查襯里附著層,有無絕緣附著層?,用兆歐表復測電阻是否100M,無,是,有,清除,否,排除降低絕緣環(huán)節(jié),或換傳感器,8,查轉(zhuǎn)換器放大電路和后續(xù)電路,端子絕緣是否好?,否,是,電極泄漏,換傳感器,是,清除之,六、輸出晃動檢查,五個方面故障原因:,流動本身是波動或脈動的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性方面(如液體電導率不均勻或含有較多顆粒/纖維的漿液等)的原因電極材料與液體匹配不妥,電磁流量計輸出晃動檢查流程,開始,檢查安裝電磁流量傳感器的管系是否有脈動流動擾動源?,流動動力源是否為往復泵或膜片泵?,是,加裝氣容室和阻流件以減緩脈動量;增加儀表阻尼量,1,否,下游控制閥是否出現(xiàn)獵振?,是,改善控制閥控制特性,否,是否有其他產(chǎn)生波動的擾動源?,有,有針對性排除擾動源,無,A,調(diào)查管內(nèi)液體是否充滿?液體是否含有氣泡?,管內(nèi)是否充滿液體?,否,2,是,液體內(nèi)是否含有氣泡?,是,傳感器上游裝氣體分離器(又稱消氣器)或自動排氣閥,否,A,傳感器處于水平安裝位置或垂直安裝自上向下流動位置應特別注意,改換到能完全充滿的位置,例如垂直安裝自下而上流動的位置,傳感器下游設(shè)置集氣包和手動排氣閥,以便于檢查確認,檢查傳感器是否良好接地?管道有否雜散電流干擾?有否空間強電磁波或強磁場干擾?,傳感器接地是否完善?,否,3,是,傳感器及相鄰管道實現(xiàn)接地10以下;連接于絕緣管道或防腐襯里管道時,在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,B,電磁流量計輸出晃動檢查流程(續(xù)),電磁流量計輸出晃動檢查流程(續(xù)),檢查管道是否有雜散電流等干擾?,是,移去干擾源;如不能實現(xiàn)1,進一步加強接地,例如在原接地外側(cè)若干米增加新接地點;如在電解工藝管道或有陰極保護電流管道上,有大雜散電流,實現(xiàn)2仍不能克服,則可采用傳感器與管道絕緣的措施,否,傳感器附近有否大功率變壓器等強磁場源?,有,改變安裝位置,遠離強磁場源,無,分離型儀表檢查是否有空間電磁波引入?,是,信號電纜完善屏蔽接地,外套保護鐵管;轉(zhuǎn)換器移近傳感器,縮短信號電纜或改用無外接信號線的一體型儀表,否,B,C,電磁流量計輸出晃動檢查流程(續(xù)),論證檢查液體物性,是否為漿液,漿液內(nèi)顆粒含量過多?,是,提高勵磁電流頻率,從常用50/8Hz提高到50/2Hz或更高,或用雙頻勵磁;改用導電橡膠等低噪聲電極材料;換用電容電極檢測或雙頻勵磁儀表,4,否,液體電導率是否均勻?,否,傳感器改裝到均勻的場所,如避開鄰近加藥點和未充分管道化學反應段下游;如不能實現(xiàn)1,加裝靜態(tài)管道混合器;提高頻率、時間常數(shù),是,液體導電率是否過低?,是,改用電容電極檢測儀表(電導率比傳統(tǒng)儀表降低兩個數(shù)量級),或改用大面積電極傳感器;提高頻率時間常數(shù);電導率接近儀表規(guī)定下限時,要盡可能降低流速,否,C,D,電磁流量計輸出晃動檢查流程(續(xù)),調(diào)查液體與電極材料匹配,所測液體與電極材料之間是否會產(chǎn)生電極表面效應?,是,電極表面若產(chǎn)生(1)化學反應效應;(2)電化學和極化現(xiàn)象;(3)觸媒作用形成氣霧,則換用其他電極材料,5,否,D,結(jié)束,七、零點不穩(wěn)定檢查,五個方面故障原因:,管道未充滿液體或液體中含有氣泡;主觀上認為管系液體無流動而實際上存在微小流動;受雜散電流等外界干擾傳感器接地不完善;液體方面(如液體電導率均勻性,電極污染等問題)的原因;信號回路絕緣下降,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程,開始,調(diào)查管內(nèi)液體是否充滿?液體是否含有氣泡?,測量管內(nèi)是否充滿液體?,否,傳感器處于水平安裝或垂直安裝自上向下流動位置時,應特別注意。改換到能完全充滿的位置,例如垂直安裝自下而上流動的位置,1,是,液體內(nèi)是否有氣泡?,是,傳感器上游裝氣體分離器(又稱消氣器)或自動排氣閥,否,傳感器下游管道截止閥是否密閉?,否,密閉之。若閥損壞,修理或調(diào)換;為確認是否存在泄漏流量,可采用“雙閥關(guān)閉和泄漏監(jiān)視閥”的布管方式,是,A,傳感器下游設(shè)置集氣包或手動排氣閥,以便于檢查確認,調(diào)查管系是否有微小流動?,2,傳感器下游是否還有支流管道?,是,無,A,逐條支管密閉其截止閥,調(diào)查傳感器接地完善性和接地電位是否變動?,傳感器是否良好接地?,不良,3,好,傳感器及相鄰管道實現(xiàn)接地10以下;連接于絕緣管道或防腐襯里管道時,在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程(續(xù)),接地電位是否變動?,是,否,調(diào)查傳感器附近電機狀況變化(如漏電)現(xiàn)象,排除之;必要時則可采用傳感器與管道絕緣的措施,B,B,調(diào)查液體物性電導率,含污穢雜質(zhì),液體電導率是否在規(guī)定下限附近或過低?,是,4,否,液體電導率低于規(guī)定閾值,不能使用;在規(guī)定下限附近亦會使零點不穩(wěn),運行時輸出晃動,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程(續(xù)),電極有否被局部或全部覆蓋油脂垢層等污穢?,有,無,消除污穢物,C,液體電導率是否變化或不均勻?,是,傳感器改裝在電導率不變或均勻場所,避開鄰近加藥液點和未充分管道化學反應段下游,否,檢查信號線及其接線端子絕緣是否良好?,不良,受潮?浸水?酸霧?,好,C,D,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程(續(xù)),測量管內(nèi)壁是否有結(jié)垢沉積層?,有,消除結(jié)垢沉積,調(diào)查信號線路絕緣性,5,無,調(diào)查電極接觸電阻和電極絕緣電阻,6,測量電極表面與液體接觸電阻是否對稱?,不對稱,充滿液體檢查:用萬用電表分別測量電極A接地,電極B接地間電阻,兩電阻值差超過10,好,D,結(jié)束,7,電極絕緣電阻是否良好?,不良,空管檢查:測量管放空液體,用布擦干內(nèi)表面,不留水漬,干燥。用500VDC兆歐表分別測量電極A接地,電極B接地之間絕緣電阻低于100兆歐,7,8,送制造產(chǎn)修理,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程(續(xù)),八、流量測量值與應用參比值不符的原因,六個方面故障原因:,轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不正確;傳感器安裝位置不妥,未滿管或液體中含有氣泡;未處理好信號電纜或使用過程中電纜絕緣下降;傳感器上游流動狀況不符合要求;傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降;所測量管系存在未納入考核的流入/流出值。,流量測量值與應用參比值不符的原因,評估比對參照系的正確性和準確性,從流程系統(tǒng)的物料平衡,即進入系統(tǒng)的量與流出系統(tǒng)的量之間作比較;與其他流量測量值之間的比對,如與水池容器的體積或外夾裝式超聲流量計的流量相比較;3.與歷史測量值相比較。,參照流量的來源:,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程,開始,復核各設(shè)定值、檢查零點、滿度,復核轉(zhuǎn)換器是否正確?,否,掉換配套錯的轉(zhuǎn)換器;或正確設(shè)定儀表常數(shù);按要求(或按隨表所附說明書指定的值)重新設(shè)定口徑、量程、單位,1,是,檢查零點滿度值是否正常?(a),正常,再調(diào)整轉(zhuǎn)換器,液是否充滿?調(diào)零完善否?,否,換裝到完全充滿的位置;在傳感器充滿,液體完全靜止,接地狀況良好的條件下調(diào)零,是,A,檢查傳感器充液狀況和含氣,充液后調(diào)零,2,不正常,(a)用與電磁流量計型號相配的模擬信號器檢查,傳感器下游設(shè)置集氣包和手動排氣閥,以便于檢查確認,含氣泡否?,是,否,A,檢查信號電纜系統(tǒng),是否用規(guī)定的電纜型號?,否,3,是,未按規(guī)定型號電纜連接,更正之;未按規(guī)定用驅(qū)動屏蔽層電纜者,更正之;電纜長度超過受液體電導率約束所限定的長度者,更正之,信號端子是否處理正確?,否,是,排除信號線、內(nèi)層屏蔽、外層屏蔽、相互間或與外殼接觸;各導線與端子連接的末端要處理好,如絕緣套管和絕緣帶的完善,B,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程(續(xù)),傳感器上游裝氣體分離器(又稱消氣器)或自動排氣閥,電纜絕緣是否正確?,否,是,更換,B,查傳感器測量管和上游流動狀況,查測量管襯里尺寸有否變化?,有,4,無,測量管內(nèi)壁結(jié)垢或積淤泥層,清除之;襯里磨損或變形,更換或修理傳感器,傳感器進口有否變形或堆積異物?,有,無,會改變流動狀況,影響測量值,排除之,C,傳感器上游有否接近的半開閥門?,有,傳感器上游半開閥門時改變流速分布,影響測量值,需移至下游若閥一定要裝在上游,最好相距10D,且要全開,無,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程(續(xù)),檢測電極與液體接觸電阻和電極絕緣,電極與液體接觸電阻是否變化?,減少,5,正常,電極絕緣是否下降?,是,修復絕緣下降環(huán)節(jié),或換傳感器,否,有否未納入考核歧管的流出流入?,有,密閉歧管泄漏閥門;截斷未納考核的歧管流出/入,無,檢查歧管流入或流出,6,C,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程(續(xù)),測量管內(nèi)壁是否沉積導電層?,是,卸下傳感器,清除層電深積層,否,結(jié)束,增加,電極表面結(jié)垢或沉積絕緣層,排除,九、輸出信號超滿度檢查,四個方面故障原因:,傳感器方面;連接電纜方面電纜斷開,接線錯誤;轉(zhuǎn)換器方面與傳感器配套錯誤,設(shè)定錯誤;后位儀表方面未電隔離,設(shè)定錯誤;,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程,開始,判別故障在轉(zhuǎn)換器之前還是之后,短接轉(zhuǎn)換器信號端子,輸出是否到零?,否,1,是,查電纜和傳感器信號回路,2,復核設(shè)定值,檢查零點滿度,3,是,轉(zhuǎn)換器是否正確,零點和滿度是否正常?(a),否,A,否,是,調(diào)換配套錯的轉(zhuǎn)換器;或正確設(shè)定儀表常數(shù);按要求重新設(shè)定口徑、量程、單位等,再調(diào)整轉(zhuǎn)換器,(a)用模擬信號器檢查,是,電纜是否斷路?,型號、各點連接絕緣是否正確?,否,是,傳感器內(nèi)液體充滿否?電極是否與液體接觸?,是,接通,否,改正,否,排除,如換裝到能完全充滿的位置,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程(續(xù)),檢查后位儀表,4,否,電隔離后是否正常?,否,A,后位儀表是否電隔離?,是,檢查后位儀表,排除故障,是,結(jié)束,否,轉(zhuǎn)換器輸出回路是否誤接地?,否,轉(zhuǎn)換器輸出回路是否允許接地?,是,查轉(zhuǎn)換器故障,排除之,是,去除接地,B,檢查液體電干擾,液體是否有載電流?,5,否,液體是否有干擾電勢?,是,找出原因,排除之,否,查轉(zhuǎn)換器輸入/輸出回路,6,B,是,找出原因,排除之,用模擬信號器檢查,對模擬電路轉(zhuǎn)換器,對數(shù)字電路轉(zhuǎn)換器,用輸出測試功能菜單檢查是否正常?,是,反饋回路是否斷開?,是,否,改正,否,D,C,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程(續(xù)),查轉(zhuǎn)換器其他電路,是否正常?,否,改正之,7,是,結(jié)束,輸入信號回路A/D轉(zhuǎn)換和主CPU回路是否正常?,是,查輸出回路是否正常?,否,是,改正,C,D,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程(續(xù)),十、電磁流量計故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表,電磁流量計故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表(續(xù)),電磁流量計故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表(續(xù)),- 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