誤差生成的原因
電磁流量(單位:立方米每秒)計(jì)誤差生成的幾個(gè)原因
(1)管內(nèi)液體未充滿 由于背壓不足或流量(單位:立方米每秒)傳感器安裝位置(position )不良,致使其測量管內(nèi)液體未能充滿,故障現(xiàn)象因不充滿程度和流動狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流,故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加,即流量測量值與實(shí)際值不符;若流動是氣泡流或塞狀流,故障現(xiàn)象除測量值與實(shí)際值不符外,還會因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現(xiàn)輸出晃動;若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大,即液體未滿管程度增大,也會出現(xiàn)輸出晃動,若液體未滿管情況較嚴(yán)重,以致液面在電極以下,則會出現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。
實(shí)例1 某造船廠有一臺DN80mm電磁流量計(jì)測量水流量,運(yùn)行人員反映關(guān)閉閥門(功能:截止、導(dǎo)流、穩(wěn)壓、分流等)后流量為零時(shí),輸出反而達(dá)到滿度值。渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。綜合吸收發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。污水流量計(jì)除可測量一般導(dǎo)電液體的體積流量外,還可用于測量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理,水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量?,F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)傳感器下游僅有一段短管,水直接排入大氣,截止閥(別名截門閥)卻裝在傳感器上游(如圖9.12虛線1位置),閥門關(guān)閉后傳感器測量管內(nèi)水全部排空。將閥門改裝到位置2,故障便迎刃而解。這類故障原因在制造廠售后服務(wù)事例中是經(jīng)常碰到的,當(dāng)屬工程設(shè)計(jì)之誤。
(2)液體中含有固相 液體中含有粉狀、顆?;蚶w維等固體,可能產(chǎn)生的故障(fault)有;
①漿液噪聲;
②電極(electrode)表面玷污;
?、蹖?dǎo)電沉積(sedimentation)層或絕緣沉積層覆蓋(Cover)電極或襯里;
?、芤r里被磨損或被沉積物覆蓋(Cover),流通截面積縮小。
實(shí)例2 導(dǎo)電沉積層短路(電流不經(jīng)用電器,直接連電源兩極)效應(yīng)。電磁流量傳感器(transducer)測量管絕緣襯里若沉積導(dǎo)電物質(zhì),流量信號將被短路而使儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積,本類故障(fault)通常不會出現(xiàn)在調(diào)試期,而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯露出來。
某柴油機(jī)廠工具車間電解切削工藝試驗(yàn)裝置上,用DN80mm儀表測量和控制飽和(saturation)食鹽電解液流量以獲取最佳切削效率。起初該儀表運(yùn)行正常,間斷使用2個(gè)月后,感到流量顯示值越來越小,直到流量信號接近為零?,F(xiàn)場巡查,發(fā)現(xiàn)絕緣(insulated)層表面沉積一層黃銹,擦拭清潔后儀表運(yùn)行正常。黃銹層是電解液中大量氧(Oxygen)化鐵沉積所致。
本實(shí)例屬運(yùn)行期故障(fault),雖非多見故障,然而若黑色金屬管道銹蝕嚴(yán)重,沉積銹層,也會有此短路(電流不經(jīng)用電器,直接連電源兩極)效應(yīng)。凡是開始運(yùn)行正常,隨著時(shí)間推移,流量顯示越來越小,就應(yīng)分析有此類故障的可能性。
(3)有可能結(jié)晶的液體,電磁流量計(jì)應(yīng)慎用 有些易結(jié)晶化工物料在溫度正常的情況(Condition)下能正常測量,由于輸送流體的導(dǎo)管都有良好的伴熱保溫,在保溫工作時(shí)不會結(jié)晶,但是電磁流量傳感器的測量管難以實(shí)施伴熱保溫,因此,流體流過測量管時(shí)易因降溫而引起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。由于改用其他原理的流量計(jì)測量也同樣存在結(jié)晶問題(Emerson),所以在無其他更好方法的情況下,可選用測量管長度非常短的一種“環(huán)形”(oring)電磁流量傳感器,并將流量計(jì)的上游管道伴熱保溫予以強(qiáng)化。在管道連接方法上,考慮(consider)流量傳感器拆裝方便,在一旦結(jié)晶時(shí)能方便地拆下維護(hù)。
實(shí)例3 因液體結(jié)晶引起電磁流量計(jì)沒有辦法正常工作的例子并不少見。例如,湖南某冶煉廠安裝一批電磁流量計(jì)測量溶液流量,因電磁流量傳感器的測量管難以實(shí)施伴熱保溫,數(shù)星期后內(nèi)壁和電極上就結(jié)了一層結(jié)晶物,導(dǎo)致信號源內(nèi)阻變得很大,儀表示值失常。因這批電磁流量計(jì)口徑較大,頻繁拆洗不堪忍受,所以最后還是改用明渠流量計(jì)。
(4)電極(electrode)和接地環(huán)材質(zhì)選擇不當(dāng)引發(fā)的問題 因材質(zhì)與被測介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的電磁流量計(jì)與介質(zhì)接觸的零部件有電極與接地環(huán),匹配失當(dāng)除耐腐化侵蝕
問題外,只要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)應(yīng)有:
?、倩瘜W(xué)反應(yīng)(表面形成鈍話膜等);
②電化學(xué)和極化現(xiàn)象(產(chǎn)生電勢);
?、塾|媒作用(電極表面生成氣霧等)。接地環(huán)也有這些效應(yīng),但影響程度要小一些。
實(shí)例4 上海某化工(冶煉)廠用20余臺哈氏合金B(yǎng)電極(electrode)電磁流量計(jì)測量濃度比較高的鹽酸(化學(xué)式:HCl)溶液,出現(xiàn)輸出信號不穩(wěn)的晃動現(xiàn)象?,F(xiàn)場檢查確認(rèn)儀表正常,也排除了會產(chǎn)生輸出晃動的其他干擾原因。但是在多處其他用戶用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。在分析故障原因是否由鹽酸濃度差別上引起時(shí),應(yīng)當(dāng)時(shí)尚無鹽酸濃度對電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗(yàn),尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起利用化工廠現(xiàn)場條件,做改變鹽酸濃度的實(shí)流試驗(yàn)。鹽酸濃度逐漸增加,低濃度時(shí)儀表輸出穩(wěn)定,當(dāng)濃度增加到15%~20%時(shí),儀表輸出開始晃動起來。濃度到25%時(shí),輸出晃動量高達(dá)20%。改用鉭電極電磁流量計(jì)后運(yùn)行正常。
(5)液體電導(dǎo)率超過允許范圍引發(fā)的問題 液體導(dǎo)電率若接近下限值也有可能(maybe)出現(xiàn)晃動現(xiàn)象。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范(specification)規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測出的最低值,而實(shí)際條件不可能都很理想,于是就多次遇到低度蒸餾水或去離子水,其導(dǎo)電率接近電磁流量計(jì)規(guī)范規(guī)定的下限值5 ,使用時(shí)卻出現(xiàn)輸出晃動。通常認(rèn)為能穩(wěn)定測量的導(dǎo)電率下限值要高1~2個(gè)數(shù)量級。
液體電導(dǎo)率可查閱有關(guān)手冊,缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)則可取樣用電導(dǎo)率儀測定。但有時(shí)候也有從管線上取樣去實(shí)驗(yàn)室測定認(rèn)為可用,而實(shí)際電磁流量計(jì)不能工作的情況。這是由于測電導(dǎo)率時(shí)的液體與管線內(nèi)液體已有差別,譬如液體已吸收了大氣中的CO2或NO ,生成碳酸或硝酸,電導(dǎo)率增大。
對于含有顆?;蚶w維液體產(chǎn)生的噪聲漿液,采取提高激勵(lì)頻率的方法能有效地改善輸出晃動。渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。綜合吸收發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。表9.4所示是頻率可調(diào)的IFM3080F型 DN300電磁流量計(jì),測量濃度3.5%瓦楞紙板(又稱波紋紙板)漿液,在現(xiàn)場以不同激勵(lì)頻率測量所顯示瞬時(shí)流量晃動量。當(dāng)頻率較低,為50/32Hz時(shí),晃動高達(dá)10.7%;頻率提高到50/2Hz,晃動降低至1.9%,效果十分明顯。