電氣自動化儀器電磁流量計儀表的選型安裝及故
摘要：電氣自動化儀表技術(shù)的更新?lián)Q代使其應(yīng)用范圍更加廣泛、檢測功能更加完善, 針對不同用途的自動化儀表, 需要結(jié)合實際情況及儀表的相關(guān)性能進行安裝及使用, 同時還需了解儀表常見故障的原因方便日常維護保養(yǎng)。文章主要介紹了電磁流量計、金屬熱電阻、超聲波液位計三種儀表的安裝注意事項及常見故障分析方法。
為了確保電氣自動化儀表的正常工作、提高使用壽命, 就需要在安裝及維護過程中根據(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或者周圍環(huán)境不利而影響儀表的測量度, 給工業(yè)自動化系統(tǒng)運行帶來不必要的麻煩。
1、電磁流量計：
電磁流量計是利用法拉第電磁感應(yīng)原理進行工作, 當管道直徑及磁場磁感應(yīng)強度不變時, 感應(yīng)電動勢與流體體積流量具有線性關(guān)系, 在測量管道兩側(cè)插入的電極通過測量感應(yīng)電動勢大小來實現(xiàn)流量的測量。由于電磁流量計不受液體壓力、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、電磁流量計使用注意事項：
由于電磁流量計內(nèi)部一般利用永磁或直流勵磁來產(chǎn)生一個磁場, 通過管道內(nèi)的導(dǎo)電液體以一定流速切割磁力線來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢, 這種測量方式的弊端就是測量電信號極易受外界環(huán)境強電磁干擾。并且只能測量導(dǎo)電流體, 不能測量氣體、蒸氣、含有大量氣體的液體以及電導(dǎo)率很低的液體, 易引起嚴重的電勢波動。
1.2、電磁流量計選用安裝要求：
(1) 確保流量計測量管口徑與管道系統(tǒng)的口徑大小一致, 同時儀表量程要大于被測介質(zhì)的***大預(yù)計流量值, 通常測量值應(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)場所有安裝要求與箭頭流向一致, 傳感器在安裝過程時可以設(shè)計成水平安裝或垂直安裝兩種。
(3) 安裝過程中, 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, 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工作。
(4) 在進行流量計安裝過程中應(yīng)保證其管道中時刻充滿液體, 如果遇到流體流動狀態(tài)不穩(wěn)定時, 可以安裝流體整流器保證測量精度。
1.3、電磁流量計常見故障分析：
(1) 無流量信號輸出:供電電源故障;勵磁回路或信號回路連接電纜故障;傳感器零部件損壞, 檢查勵磁線圈、信號端子、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) 輸出信號晃動:流體流動狀態(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) 零點不穩(wěn)定:管道內(nèi)實際存在微小流動 (使用小信號切除功能) ;測量管及傳感器接地不可靠;測量管電極污染問題;信號回路絕緣下降。
(4) 流量測量值與應(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;信號電纜或傳感器電極絕緣下降。
(5) 輸出信號超量程:連接電纜斷開, 或接線錯誤;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)系的原理實現(xiàn)溫度測量的, 金屬熱電阻的阻值會隨著溫度的升高而變大, 所以可以將溫度信號轉(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;在有爆炸危險的場所使用隔爆型熱電阻;測量機件端面溫度時可以選擇測量速度快的端面熱電阻。安裝時如果只用兩根導(dǎo)線連接熱電阻, 必然會將導(dǎo)線電阻疊加到熱電阻上, 帶來嚴重測量誤差, 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、金屬熱電阻常見故障分析：
(1) 出現(xiàn)測量值低于實際值或示值不穩(wěn)定的原因:保護套管內(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)顯示儀表指示無窮大的原因:熱電阻或引出線斷路, 接線端子松動;
(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重;
(4) 出現(xiàn)儀表顯示為負值: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：
超聲波液位計利用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透力和聲阻抗不同的性質(zhì)來測量兩種介質(zhì)的界面, 工作時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)時會被反射回來被傳感器接收, 根據(jù)聲波在不同介質(zhì)的傳播速度及聲波發(fā)送接受的時間差就可以計算出超聲波液位計到界面的距離。
3.1、超聲波液位計安裝要求：
超聲波液位計的安裝在實際操作中主要分為兩種, 即法蘭安裝和螺紋安裝。安裝過程首先應(yīng)避開盲區(qū), 可采用加長的安裝導(dǎo)管, 安裝時應(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、超聲波液位計常見故障分析：
3.2.1、出現(xiàn)滿量程或任意數(shù)據(jù)：
超聲波液位計安裝位置不合理存在測量盲區(qū)。
3.2.2、無信號、數(shù)據(jù)波動或者檢測不到回波：
被測液體表面有大量泡沫或者現(xiàn)場容器內(nèi)有攪拌器使得被測液體波動較大, 泡沫和紋波會吸收超聲波, 導(dǎo)致回波信號減弱。
3.2.3、測量數(shù)據(jù)無規(guī)律跳動：
液位計單獨接地不可靠, 現(xiàn)場有電磁干擾。
3.2.4、測量值低于實際值：
被測液體介質(zhì)溫度過高產(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：
自動化檢測儀表以其測量、顯示清晰、操作簡單等特點, 在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用, 它是自動化控制系統(tǒng)的重要組成部分, 就像人的眼睛一樣, 檢測儀表把采集到的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)送入控制系統(tǒng)進行一系列邏輯運算, 來完成對工業(yè)生產(chǎn)過程中每一個環(huán)節(jié)的自動控制, 實現(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。