汙水處理(lǐ)廠流量計常見(jiàn)故障形成原因及(jí)處理措(cuò)施(shī)
點擊次(cì)數:2408 發(fā)布時間:2020-12-24 07:11:51
要說目前在(zài)工業生產流程中(zhōng)使用*廣泛(fàn)的流量計品種,汙水處理廠(chǎng)流量計可算一種,該流量計因其獨特的優(yōu)點,受到廣大用戶的青睞,特別是在測量各類(lèi)水基介質的流量過程中,更是得到了大量的應用。汙水處理廠流量(liàng)計作為一種智能化(huà)的精密數字儀表,運行過程中會受到(dào)各種不利(lì)因素的影響,而導致其(qí)運行產生故障。如何準確地對儀(yí)表的故障因素進行辨別與判定,一直受到男內外使用者以及研發生產企業的關注。德國化工測量與(yǔ)調節(jiē)技術標準(zhǔn)化委員會NAMUR就曾經就汙水處理廠流量計使用者和製造者中間作(zuò)過汙水處理廠流量計在應用過程中主要故障及其成因的統計, 根據(jù)其調查(chá)結果一(yī)共總結了8 種典型流量計故(gù)障, 同時按照故障發生而影(yǐng)響汙水處理(lǐ)廠流量計使用的重要程度撰寫VDI- NAMUR- WIB 2650 指導原則,關於汙水處(chù)理廠流量計的故障在(zài)線(xiàn)診斷要求列表如(rú)下(見表1 所示(shì)) , 此表格包含了實際應用中(zhōng)會遇到的絕大多數故障類型。凱(kǎi)銘儀表科(kē)技有限(xiàn)公司是專業生產汙水(shuǐ)處理廠流(liú)量計的廠家,根據多年實踐, 對(duì)汙水處理廠流量計的這些常見故障的成因、檢測判別方法以(yǐ)及對故障的(de)處理方式作簡要闡述, 僅供廣大讀者參考。
一、測量液體介質含有氣泡的現象
液體中含有氣泡的現象(xiàng)導致測量不準或測量值波動( 輸出波動)。成因: 液體中泡狀氣體的形成有從外界吸入和液體中溶解氣(qì)體( 空氣) 轉變成遊離狀氣泡兩種途徑。若液體中含有較大(dà)氣泡, 則因擦過電*時能遮蓋整個電*, 使流量(liàng)信號輸入(rù)回路瞬間開路, 導致輸出信號出現晃動(dòng)。判別方法(fǎ): *簡單(dān)的判別方法是當遇到晃動時, 切斷磁場的勵磁回路電流, 如果此時儀表依然有顯示且不穩定時, 說明大多是由於泡影響造成。如果此時以指針式萬用表測量電*電阻, 可測量到電*的回路電阻要比(bǐ)正常時高, 但該測試需(xū)要靠專業人員長期積累的測試經驗和數(shù)據。圖1更換安裝位置解決方法: 對於(yú)被(bèi)測介(jiè)質中含有空(kōng)氣的情況, 如果(guǒ)判斷是由安裝位(wèi)置(zhì)引起的, 如因汙水處理廠流量計裝在管係高(gāo)點而瀦留(liú)氣體或外界吸入空氣造成流量(liàng)計晃動的話, 更換安裝(zhuāng)位置是(shì)*徹底的解決方法, 如圖1 所示, 在管線*低點或采用U 型管安裝。但很多應用情況是(shì)口徑較大或者安裝的位置不易改換(huàn), 建議(yì)在流量計上遊安裝集(jí)氣(qì)包和排氣閥(fá), 如圖2 所示。一台DN2200 口徑的汙水處理廠流量計, 因氣泡造成顯示(shì)的晃(huǎng)動(dòng)約可達20~ 50%, 在安裝了排氣裝置後, 測量即恢複正常。安裝(zhuāng)有排氣裝置的智能汙水處理(lǐ)廠流量計。

二、測量管道處於非滿管(guǎn)狀態
非滿管現象(xiàng)可以看作液體中含有氣泡的一種*端情況(kuàng)。成因: 液體未充滿管道可分為液(yè)麵高度(dù)高於測量電*水平麵或低(dī)於水平麵兩種情況(kuàng)。當管內液麵高於電*水平麵時, 若管係的前後直管段比(bǐ)較理想時, 汙水處理廠流量計的(de)測(cè)量大多能夠穩定, 但流量計所(suǒ)計量的液體體積包含了管內的氣體體積, 故這種測量存在著很(hěn)大(dà)的(de)測(cè)量誤差。當(dāng)管內液麵高度低於電*表麵時, 此時電*在(zài)空氣(qì)中, 測量回路實際(jì)處於(yú)開路狀態。汙水處理廠流量計的測量值(zhí)和輸出(chū)處於一種隨機的狀(zhuàng)態, 不停地晃動或是滿度。非滿管的情況多出現在靠流體(tǐ)自流或流量計後無任何背壓的直接(jiē)排放(fàng)口, 例如在汙水行業經常遇到。判別方法: 可采用前述氣泡(pào)判別的方法, 此時以指針式萬用表測量電*電阻, 可(kě)發現電*的回路電阻明(míng)顯變高, 若以水對比, 國產MF30 萬(wàn)用表以1K 的量程測量, 所測得的阻值不會大於(yú)100k , 大於此值, 可絕對判定電*回路異常, 在排除電纜開路的前(qián)提下, 判定空管是可信的。如果條件允許的話, 還可觀察流量計後端液體排放口( 如圖3 所示) , 當排放出的液體明顯不充滿即可判斷(duàn)汙水(shuǐ)處(chù)理廠流量計(jì)安裝為非滿管。腐蝕後(hòu)的電*解決方法: 在流量計安裝時盡(jìn)量避免出現非滿管的情況。如前麵提及的在管線*低端安裝或有意將流量計安裝在U 型管(guǎn)道。另(lìng)外, 現(xiàn)在市場(chǎng)上已有能夠在非滿管情況(kuàng)下測量的智能汙水處(chù)理廠流量計。
三、汙水處理廠流量計的測量電*腐蝕
現象: 在排除氣泡的因素後有因電*腐蝕而造成(chéng)測(cè)量值晃動的情況, 且都以傳(chuán)感器失效而告終。成因(yīn): 由(yóu)於電(diàn)*材料的選擇不當造成電*為被測液體所腐蝕, 從而導致流量計輸出(chū)晃動。圖5 IFC300 噪聲采(cǎi)樣圖判別方(fāng)法(fǎ): 由於電*材料不耐腐蝕所造成的故障隻有在電*被腐蝕後才會表現出來, 之前(qián)通常無法判別。電*一(yī)旦被腐蝕後, 所造成的結果如圖4 示( 右邊圖(tú)6.. IFC300 噪聲放大計算方法(fǎ)為完(wán)好的電*, 左邊是腐蝕後的電*) 。對此的解決(jué)方(fāng)法, 隻有更換新的電*。傳統的電*腐蝕故障診斷(duàn)處理(lǐ)都屬於事後維護(hù)處理的方法。當前市場上*新的汙水處理廠流量計從因電*腐蝕形成的電*噪聲(shēng)入手, 對電*腐蝕形成的噪聲進行分析處理, 從而給出量化的腐蝕判斷依據。如OPTIFLUX 的IFC300 汙水處理廠流量計可經過噪聲(shēng)量化處理軟件對流(liú)量測量信號中夾雜的噪聲(shēng)信號進行分離處理, 當噪(zào)聲信號超(chāo)過(guò)預設值(zhí)時即報警( 如圖5 和圖6 所示) 。
四、汙水處理廠(chǎng)流量計的電*結垢及電*短路
現象: 電*短路的判別比較簡單, 若被測介質中含有金屬物質時, 電*短路較易診斷, 此時測量值明顯偏小或趨於零。但這種現象在日常運行(háng)中並不多見。因汙水處理廠流量計經常應用於原(yuán)水和汙水等計量環境, 電*結垢(gòu)的發生幾率較(jiào)高。當電*結垢時, 表現為信號逐漸減小, 直至(zhì)絕緣而使得信號回路開路(lù), 此(cǐ)時流量信號被隔絕。成因: 當被測介質(zhì)的粘(zhān)度較(jiào)高時, 易在管壁附著和沉澱, 若附著的(de)介質(zhì)是比被測液體電導率高的導電物質(zhì), 則信(xìn)號電勢被(bèi)分流而不(bú)能工作(zuò), 即(jí)電*短路, 若(ruò)是非導電層, 就是我們日常所說的電(diàn)*結垢, 則使(shǐ)電*開(kāi)路而不能工作。判別方法: 令附(fù)著層的附加示值誤差為..E, 則..E = 2 1+ ..w ..f + 1- ..w ..f 1- 2t d - 1 式中: t 為附著層厚度; d 為(wéi)測(cè)量管內徑; ..w 、..f 分別為附著層、液體電導率。若附著於襯裏管壁異(yì)物層為氧化鐵鏽層, 或以金屬為(wéi)主要成份的染料, 其電導率大於液體電導(dǎo)率, 測得的流量值將比實際流量值低; 若為碳酸(suān)鈣等水垢層, 其電導率低於液體, 測得的流量值將(jiāng)低於實際流(liú)量。若附著層電導率(lǜ)與液體相同, 按式計算附加(jiā)誤差為零, 但此隻局限於附著(zhe)層厚度小的條件, 譬如2t/ d 要小於10%, 因為相同流量有(yǒu)附著層時流通截麵積減小, 但平均(jun1)流速增加, 相互間可(kě)抵消, 也隻能(néng)說(shuō)附加誤差可忽略(luè)。解決方法: 建議選用不易附著的尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等。刮刀式電*可在傳感器外(wài)定期手動(dòng)刮除沉垢。也有暫時斷開測量電路, 在電*間通以短時間的低(dī)壓大電流, 焚燒清除油脂類附著層。易產生附著層的場合采用(yòng)提高流速以達到自清掃(sǎo)管壁的目的(de)是一個比較有效的方法, 當(dāng)然采用易清洗(xǐ)的管道連接是一個比較(jiào)徹底的方法。
五、汙水處理廠流量計所測量介質的電導率過低
現象: 電導率低於閾值( 下限值) 會(huì)產生測量誤差直至不能(néng)穩定工作, 使用時出現晃動現象, 電導率超過閾值即使再(zài)變化時, 此時測量的示值誤差幾乎恒定。通(tōng)常儀(yí)表製(zhì)造廠規範中(zhōng)規定的下限值是指在較理(lǐ)想的條件下可(kě)測量的*低值, 而實際使用條件不可能都(dōu)很理想(xiǎng)。例如當汙(wū)水處理廠流量計規範中規定的下限值為5..S/ cm, 實際使用時(shí)即出(chū)現輸(shū)出晃動。圖7.. 接液(yè)電阻測量圖8.熱擴散現象(xiàng)判別方法: 液體電導率(lǜ)可(kě)查閱附錄或有關手冊, 若缺少現成數據時, 則可用電導(dǎo)率儀取樣測定。但有時候現場並不配備電導率儀(yí), 因此, *簡單的(de)方法可以用萬用(yòng)表測出液體的接液電阻, 再用同樣的方法測試現場普通(tōng)自來水的接液電阻, 比較兩者的(de)測試(shì)結果(guǒ), 若介質的接液電阻比自來水大一個數量級, 此時(shí)介(jiè)質的電導率約為30~ 50..S/ cm( 自來水(shuǐ)一般為(wéi)30~ 50..S/ cm) 。由於接液電阻和電導率是反比關(guān)係, 所以直接以所測得的接液電阻的大小進行判別也可以(yǐ)。下式即是一接液電阻的經驗公式R = 1..d 式中: 為液體電導率(lǜ), d 為電*直(zhí)徑(jìng)。如當液體電導率(lǜ)為5 -10- 6..S/ cm, 電*直(zhí)徑1cm 時, 接液電阻R 計(jì)算得200k..。所以任何接液電阻值大於該值的液體都可認為液體電導率過低不適合使用常規的汙水處理(lǐ)廠流量計。解(jiě)決方法: 電導率過低超出了儀表所容許的測(cè)量範圍, 此時**的解決方法是選用其它能(néng)滿足要求的低電(diàn)導率汙水處理廠流量計( 如電容式汙水處理(lǐ)廠流量計) 或者是其它原理的流量計(jì)。
六、汙水處理廠流量計的襯裏變形
現象: 測量不準確或傳感器損壞。成因: 襯裏變形, 大多發生在氟塑料的襯裏(lǐ), 造成這種現象的原因有兩種: 一是蒸氣(qì)滲透引起氟塑料襯裏的熱擴散現象( 如圖8 所示) , 所謂熱擴散是當管道內介質(zhì)( 氣體或蒸氣) 流過(guò)氟塑料襯裏時所發生的(de)自然的物理現象, 通常(cháng)滲透的程度(dù)主要取決於襯裏材料、液體和蒸氣的類型、襯(chèn)裏的厚度( 當襯裏的厚度增加時(shí)滲透程度則(zé)相應減小) 、襯(chèn)裏內外的溫差( 當襯裏(lǐ)內外溫差很大時滲透則加劇) 和管道壓力等多個因素。二是氟塑料襯裏特別是(shì)聚四(sì)氟( PTFE) 襯裏本身的工藝結構, 因為聚四氟與管壁間僅靠壓貼, 無粘結力, 故不能用(yòng)於負壓管道。如圖9 所示為在高溫應用場合管道瞬(shùn)時形成負壓後(hòu)的襯裏變形(xíng)。隔熱絕緣措施判別方法: 襯裏變形(xíng)在現場一般無法判別, 現用的判斷方法是, 在實際應用過程中(zhōng)發覺流量誤(wù)差較(jiào)大時, 即將傳(chuán)感器從工藝管道上(shàng)拆(chāi)下後以肉眼(yǎn)觀察, 但此時襯裏的故(gù)障往往已經形成。解決(jué)方法: 隔熱絕緣的方法如圖 所(suǒ)示, 法蘭和線圈盒間(jiān)增加隔熱措施, 減小溫差、減小熱擴散, 這將在很(hěn)大程度上改善(shàn)襯裏內外溫差情況, 從而降低滲透率和蒸(zhēng)汽(qì)在測量管壁內(nèi)的(de)凝聚(jù); 加厚聚四氟( PTFE) 襯裏厚度; 提供其它形式的襯裏, 如PFA 和陶瓷襯裏。
七、外部強電磁場對於汙水處理廠流量計的幹擾
現(xiàn)象(xiàng): 汙水處理(lǐ)廠流量計信號失真, 輸出信號表現為非線性或信號晃動。成因: 由於流量信號小易(yì)受外界影響, 而源(yuán)主要有管道雜散(sàn)電流、靜電、電磁波和磁場等。汙水處理廠流(liú)量計的設計製造應符合電磁兼容性要求, 在規定輻射電(diàn)磁場環境(jìng)下能正常工作。但現場應(yīng)用表明(míng), 強磁場( 如(rú)在電解廠和較大的電融爐附近) 會導致磁場回路飽和及外部磁場進入汙水處理(lǐ)廠流量計的磁場(chǎng)回路並形成雜散磁場而影響輸出的線性度。電場則是由於噪聲破壞(huài)測量(liàng)管內(nèi)的電勢平衡造成(chéng)輸出(chū)信號波動異常。判別方法: 當輸出信號表現為非線性(xìng)時, 可通過專(zhuān)用的模擬(nǐ)信號儀來判斷, 如(rú)汙水處理(lǐ)廠流量(liàng)計轉換器的輸出為線性, 可判別為外界的磁場影響, 反之也有可能是汙水處(chù)理廠流量計本(běn)身的電器故障。對電(diàn)場, 可在(zài)先不加激磁電流時用示波器測量(liàng)兩*間的(de)電勢, 其值(zhí)應為零, 如測得有交流電勢, 則可判別為漏電流等電場。解決方法: 防止磁場(chǎng), 通常隻有將電磁流量(liàng)傳感器的(de)安裝位置遠離強磁場源。強電(diàn)場的防止, 可采取增強屏蔽等措施。如仍無效, 則可將電磁流量傳感器與(yǔ)連接管道絕緣, 如圖11 所示(shì)。圖11 中, V1 和V2 為接地線( 由製造廠提供) ; PE 為(wéi)功(gōng)能接地線, 用戶(hù)自備; D1、D2、D3 為密封(fēng)墊片; E 為接地環; Y 為接線盒或信號轉換器(qì); L 為連接導線, 其截麵積..4mm2; I 為所有連接部分外部絕緣; F、PF 為法蘭。這一措施也適用於有陰*保護電流或雜散電流的管道, 作(zuò)為試排除管道(dào)電流影響的方法,傳感器與連接管道的絕緣連接圖
八、傳(chuán)輸電纜的(de)故障
現象: 反映汙水處理廠流量計在(zài)運行一(yī)段時間後( 一般不是新裝(zhuāng)用表) , 出現工作異常, 具體表現為測量值變大或變小, 或者是不停地波動, 且經(jīng)現場檢查已排除(chú)管(guǎn)道不滿管、介質含氣等上述現象(xiàng)的可能性。成因: 這類問題的產生與(yǔ)用戶的安裝、維護不(bú)當有關。由於管道絕大多數是(shì)埋敷(fū)在(zài)地下, 傳感器具有IP68 防護結構, 轉換器安裝在儀表箱(xiāng)或室內, 兩者通過電纜連接。由(yóu)於地麵沉陷等現場情況的變化, 傳感器和轉換器的相對安(ān)裝位置有了變動, 或者(zhě)是因故而移動了儀表(biǎo)的安(ān)裝(zhuāng)位(wèi)置(zhì)而引(yǐn)起電纜的短缺, 施工單位或是用戶簡單地用電纜予以續接加長(如圖12 所示) , 並未徹底做好電(diàn)纜接頭處的防(fáng)潮( 防水) 等處理, 且接頭處(chù)常用絞接的方法(fǎ)連接。使用日久, 如果恰逢該接頭處於(yú)一個潮(cháo)濕的環境, 如儀表(biǎo)井、電(diàn)纜溝等, 潮氣(qì)侵入電纜接頭, 可能造成以下一些(xiē)故(gù)障: 12 信號線對地絕緣下降(jiàng), 引起信號衰減(jiǎn), *終是測量結果偏小。信號電纜連接處接觸電阻變大, 使測量值變小, 若該接觸電阻不穩定, 則測(cè)量值無法穩定(dìng), 且易引(yǐn)入。勵(lì)磁線圈對地絕緣下降, 造成測量結果(guǒ)偏小,勵磁(cí)回路電纜連接處接觸電(diàn)阻變(biàn)大, 使轉換器的勵磁回路處於非恒流工(gōng)作區域, 勵(lì)磁電流下降, 同樣造成測量結果(guǒ)偏小。若(ruò)該接觸電阻(zǔ)不穩定, 則測量(liàng)值出(chū)現波動。信號線、勵磁線對地絕緣性能下(xià)降, 使得測量結果(guǒ)遠大於正常的數據。如這種(zhǒng)不穩定, 對儀表的影響也變化不定, 繼而出現波動。信號電(diàn)纜、勵(lì)磁電纜兩個連接頭相靠較近, 就會產生耦合作用。通常能使實際運行結果增大幾成, 此(cǐ)時儀表的零點變(biàn)化就是由引(yǐn)起的。
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優先程度 | 典型的故障 |
1 2 2 3 3 4 4 |
液體中含有氣泡 電*腐蝕 電導率過低 襯裏(lǐ)變形 電(diàn)*結(jié)垢 外部幹擾磁場或電場 電*短路(金屬顆粒) |
液體中含有氣泡的現象(xiàng)導致測量不準或測量值波動( 輸出波動)。成因: 液體中泡狀氣體的形成有從外界吸入和液體中溶解氣(qì)體( 空氣) 轉變成遊離狀氣泡兩種途徑。若液體中含有較大(dà)氣泡, 則因擦過電*時能遮蓋整個電*, 使流量(liàng)信號輸入(rù)回路瞬間開路, 導致輸出信號出現晃動(dòng)。判別方法(fǎ): *簡單(dān)的判別方法是當遇到晃動時, 切斷磁場的勵磁回路電流, 如果此時儀表依然有顯示且不穩定時, 說明大多是由於泡影響造成。如果此時以指針式萬用表測量電*電阻, 可測量到電*的回路電阻要比(bǐ)正常時高, 但該測試需(xū)要靠專業人員長期積累的測試經驗和數(shù)據。圖1更換安裝位置解決方法: 對於(yú)被(bèi)測介(jiè)質中含有空(kōng)氣的情況, 如果(guǒ)判斷是由安裝位(wèi)置(zhì)引起的, 如因汙水處理廠流量計裝在管係高(gāo)點而瀦留(liú)氣體或外界吸入空氣造成流量(liàng)計晃動的話, 更換安裝(zhuāng)位置是(shì)*徹底的解決方法, 如圖1 所示, 在管線*低點或采用U 型管安裝。但很多應用情況是(shì)口徑較大或者安裝的位置不易改換(huàn), 建議(yì)在流量計上遊安裝集(jí)氣(qì)包和排氣閥(fá), 如圖2 所示。一台DN2200 口徑的汙水處理廠流量計, 因氣泡造成顯示(shì)的晃(huǎng)動(dòng)約可達20~ 50%, 在安裝了排氣裝置後, 測量即恢複正常。安裝(zhuāng)有排氣裝置的智能汙水處理(lǐ)廠流量計。

二、測量管道處於非滿管(guǎn)狀態
非滿管現象(xiàng)可以看作液體中含有氣泡的一種*端情況(kuàng)。成因: 液體未充滿管道可分為液(yè)麵高度(dù)高於測量電*水平麵或低(dī)於水平麵兩種情況(kuàng)。當管內液麵高於電*水平麵時, 若管係的前後直管段比(bǐ)較理想時, 汙水處理廠流量計的(de)測(cè)量大多能夠穩定, 但流量計所(suǒ)計量的液體體積包含了管內的氣體體積, 故這種測量存在著很(hěn)大(dà)的(de)測(cè)量誤差。當(dāng)管內液麵高度低於電*表麵時, 此時電*在(zài)空氣(qì)中, 測量回路實際(jì)處於(yú)開路狀態。汙水處理廠流量計的測量值(zhí)和輸出(chū)處於一種隨機的狀(zhuàng)態, 不停地晃動或是滿度。非滿管的情況多出現在靠流體(tǐ)自流或流量計後無任何背壓的直接(jiē)排放(fàng)口, 例如在汙水行業經常遇到。判別方法: 可采用前述氣泡(pào)判別的方法, 此時以指針式萬用表測量電*電阻, 可(kě)發現電*的回路電阻明(míng)顯變高, 若以水對比, 國產MF30 萬(wàn)用表以1K 的量程測量, 所測得的阻值不會大於(yú)100k , 大於此值, 可絕對判定電*回路異常, 在排除電纜開路的前(qián)提下, 判定空管是可信的。如果條件允許的話, 還可觀察流量計後端液體排放口( 如圖3 所示) , 當排放出的液體明顯不充滿即可判斷(duàn)汙水(shuǐ)處(chù)理廠流量計(jì)安裝為非滿管。腐蝕後(hòu)的電*解決方法: 在流量計安裝時盡(jìn)量避免出現非滿管的情況。如前麵提及的在管線*低端安裝或有意將流量計安裝在U 型管(guǎn)道。另(lìng)外, 現(xiàn)在市場(chǎng)上已有能夠在非滿管情況(kuàng)下測量的智能汙水處(chù)理廠流量計。
三、汙水處理廠流量計的測量電*腐蝕
現象: 在排除氣泡的因素後有因電*腐蝕而造成(chéng)測(cè)量值晃動的情況, 且都以傳(chuán)感器失效而告終。成因(yīn): 由(yóu)於電(diàn)*材料的選擇不當造成電*為被測液體所腐蝕, 從而導致流量計輸出(chū)晃動。圖5 IFC300 噪聲采(cǎi)樣圖判別方(fāng)法(fǎ): 由於電*材料不耐腐蝕所造成的故障隻有在電*被腐蝕後才會表現出來, 之前(qián)通常無法判別。電*一(yī)旦被腐蝕後, 所造成的結果如圖4 示( 右邊圖(tú)6.. IFC300 噪聲放大計算方法(fǎ)為完(wán)好的電*, 左邊是腐蝕後的電*) 。對此的解決(jué)方(fāng)法, 隻有更換新的電*。傳統的電*腐蝕故障診斷(duàn)處理(lǐ)都屬於事後維護(hù)處理的方法。當前市場上*新的汙水處理廠流量計從因電*腐蝕形成的電*噪聲(shēng)入手, 對電*腐蝕形成的噪聲進行分析處理, 從而給出量化的腐蝕判斷依據。如OPTIFLUX 的IFC300 汙水處理廠流量計可經過噪聲(shēng)量化處理軟件對流(liú)量測量信號中夾雜的噪聲(shēng)信號進行分離處理, 當噪(zào)聲信號超(chāo)過(guò)預設值(zhí)時即報警( 如圖5 和圖6 所示) 。
四、汙水處理廠(chǎng)流量計的電*結垢及電*短路
現象: 電*短路的判別比較簡單, 若被測介質中含有金屬物質時, 電*短路較易診斷, 此時測量值明顯偏小或趨於零。但這種現象在日常運行(háng)中並不多見。因汙水處理廠流量計經常應用於原(yuán)水和汙水等計量環境, 電*結垢(gòu)的發生幾率較(jiào)高。當電*結垢時, 表現為信號逐漸減小, 直至(zhì)絕緣而使得信號回路開路(lù), 此(cǐ)時流量信號被隔絕。成因: 當被測介質(zhì)的粘(zhān)度較(jiào)高時, 易在管壁附著和沉澱, 若附著的(de)介質(zhì)是比被測液體電導率高的導電物質(zhì), 則信(xìn)號電勢被(bèi)分流而不(bú)能工作(zuò), 即(jí)電*短路, 若(ruò)是非導電層, 就是我們日常所說的電(diàn)*結垢, 則使(shǐ)電*開(kāi)路而不能工作。判別方法: 令附(fù)著層的附加示值誤差為..E, 則..E = 2 1+ ..w ..f + 1- ..w ..f 1- 2t d - 1 式中: t 為附著層厚度; d 為(wéi)測(cè)量管內徑; ..w 、..f 分別為附著層、液體電導率。若附著於襯裏管壁異(yì)物層為氧化鐵鏽層, 或以金屬為(wéi)主要成份的染料, 其電導率大於液體電導(dǎo)率, 測得的流量值將比實際流量值低; 若為碳酸(suān)鈣等水垢層, 其電導率低於液體, 測得的流量值將(jiāng)低於實際流(liú)量。若附著層電導率(lǜ)與液體相同, 按式計算附加(jiā)誤差為零, 但此隻局限於附著(zhe)層厚度小的條件, 譬如2t/ d 要小於10%, 因為相同流量有(yǒu)附著層時流通截麵積減小, 但平均(jun1)流速增加, 相互間可(kě)抵消, 也隻能(néng)說(shuō)附加誤差可忽略(luè)。解決方法: 建議選用不易附著的尖形或半球形突出電*、可更換式電*、刮刀式清垢電*等。刮刀式電*可在傳感器外(wài)定期手動(dòng)刮除沉垢。也有暫時斷開測量電路, 在電*間通以短時間的低(dī)壓大電流, 焚燒清除油脂類附著層。易產生附著層的場合采用(yòng)提高流速以達到自清掃(sǎo)管壁的目的(de)是一個比較有效的方法, 當(dāng)然采用易清洗(xǐ)的管道連接是一個比較(jiào)徹底的方法。
五、汙水處理廠流量計所測量介質的電導率過低
現象: 電導率低於閾值( 下限值) 會(huì)產生測量誤差直至不能(néng)穩定工作, 使用時出現晃動現象, 電導率超過閾值即使再(zài)變化時, 此時測量的示值誤差幾乎恒定。通(tōng)常儀(yí)表製(zhì)造廠規範中(zhōng)規定的下限值是指在較理(lǐ)想的條件下可(kě)測量的*低值, 而實際使用條件不可能都(dōu)很理想(xiǎng)。例如當汙(wū)水處理廠流量計規範中規定的下限值為5..S/ cm, 實際使用時(shí)即出(chū)現輸(shū)出晃動。圖7.. 接液(yè)電阻測量圖8.熱擴散現象(xiàng)判別方法: 液體電導率(lǜ)可(kě)查閱附錄或有關手冊, 若缺少現成數據時, 則可用電導(dǎo)率儀取樣測定。但有時候現場並不配備電導率儀(yí), 因此, *簡單的(de)方法可以用萬用(yòng)表測出液體的接液電阻, 再用同樣的方法測試現場普通(tōng)自來水的接液電阻, 比較兩者的(de)測試(shì)結果(guǒ), 若介質的接液電阻比自來水大一個數量級, 此時(shí)介(jiè)質的電導率約為30~ 50..S/ cm( 自來水(shuǐ)一般為(wéi)30~ 50..S/ cm) 。由於接液電阻和電導率是反比關(guān)係, 所以直接以所測得的接液電阻的大小進行判別也可以(yǐ)。下式即是一接液電阻的經驗公式R = 1..d 式中: 為液體電導率(lǜ), d 為電*直(zhí)徑(jìng)。如當液體電導率(lǜ)為5 -10- 6..S/ cm, 電*直(zhí)徑1cm 時, 接液電阻R 計(jì)算得200k..。所以任何接液電阻值大於該值的液體都可認為液體電導率過低不適合使用常規的汙水處理(lǐ)廠流量計。解(jiě)決方法: 電導率過低超出了儀表所容許的測(cè)量範圍, 此時**的解決方法是選用其它能(néng)滿足要求的低電(diàn)導率汙水處理廠流量計( 如電容式汙水處理(lǐ)廠流量計) 或者是其它原理的流量計(jì)。
六、汙水處理廠流量計的襯裏變形
現象: 測量不準確或傳感器損壞。成因: 襯裏變形, 大多發生在氟塑料的襯裏(lǐ), 造成這種現象的原因有兩種: 一是蒸氣(qì)滲透引起氟塑料襯裏的熱擴散現象( 如圖8 所示) , 所謂熱擴散是當管道內介質(zhì)( 氣體或蒸氣) 流過(guò)氟塑料襯裏時所發生的(de)自然的物理現象, 通常(cháng)滲透的程度(dù)主要取決於襯裏材料、液體和蒸氣的類型、襯(chèn)裏的厚度( 當襯裏的厚度增加時(shí)滲透程度則(zé)相應減小) 、襯(chèn)裏內外的溫差( 當襯裏(lǐ)內外溫差很大時滲透則加劇) 和管道壓力等多個因素。二是氟塑料襯裏特別是(shì)聚四(sì)氟( PTFE) 襯裏本身的工藝結構, 因為聚四氟與管壁間僅靠壓貼, 無粘結力, 故不能用(yòng)於負壓管道。如圖9 所示為在高溫應用場合管道瞬(shùn)時形成負壓後(hòu)的襯裏變形(xíng)。隔熱絕緣措施判別方法: 襯裏變形(xíng)在現場一般無法判別, 現用的判斷方法是, 在實際應用過程中(zhōng)發覺流量誤(wù)差較(jiào)大時, 即將傳(chuán)感器從工藝管道上(shàng)拆(chāi)下後以肉眼(yǎn)觀察, 但此時襯裏的故(gù)障往往已經形成。解決(jué)方法: 隔熱絕緣的方法如圖 所(suǒ)示, 法蘭和線圈盒間(jiān)增加隔熱措施, 減小溫差、減小熱擴散, 這將在很(hěn)大程度上改善(shàn)襯裏內外溫差情況, 從而降低滲透率和蒸(zhēng)汽(qì)在測量管壁內(nèi)的(de)凝聚(jù); 加厚聚四氟( PTFE) 襯裏厚度; 提供其它形式的襯裏, 如PFA 和陶瓷襯裏。
七、外部強電磁場對於汙水處理廠流量計的幹擾
現(xiàn)象(xiàng): 汙水處理(lǐ)廠流量計信號失真, 輸出信號表現為非線性或信號晃動。成因: 由於流量信號小易(yì)受外界影響, 而源(yuán)主要有管道雜散(sàn)電流、靜電、電磁波和磁場等。汙水處理廠流(liú)量計的設計製造應符合電磁兼容性要求, 在規定輻射電(diàn)磁場環境(jìng)下能正常工作。但現場應(yīng)用表明(míng), 強磁場( 如(rú)在電解廠和較大的電融爐附近) 會導致磁場回路飽和及外部磁場進入汙水處理(lǐ)廠流量計的磁場(chǎng)回路並形成雜散磁場而影響輸出的線性度。電場則是由於噪聲破壞(huài)測量(liàng)管內(nèi)的電勢平衡造成(chéng)輸出(chū)信號波動異常。判別方法: 當輸出信號表現為非線性(xìng)時, 可通過專(zhuān)用的模擬(nǐ)信號儀來判斷, 如(rú)汙水處理(lǐ)廠流量(liàng)計轉換器的輸出為線性, 可判別為外界的磁場影響, 反之也有可能是汙水處(chù)理廠流量計本(běn)身的電器故障。對電(diàn)場, 可在(zài)先不加激磁電流時用示波器測量(liàng)兩*間的(de)電勢, 其值(zhí)應為零, 如測得有交流電勢, 則可判別為漏電流等電場。解決方法: 防止磁場(chǎng), 通常隻有將電磁流量(liàng)傳感器的(de)安裝位置遠離強磁場源。強電(diàn)場的防止, 可采取增強屏蔽等措施。如仍無效, 則可將電磁流量傳感器與(yǔ)連接管道絕緣, 如圖11 所示(shì)。圖11 中, V1 和V2 為接地線( 由製造廠提供) ; PE 為(wéi)功(gōng)能接地線, 用戶(hù)自備; D1、D2、D3 為密封(fēng)墊片; E 為接地環; Y 為接線盒或信號轉換器(qì); L 為連接導線, 其截麵積..4mm2; I 為所有連接部分外部絕緣; F、PF 為法蘭。這一措施也適用於有陰*保護電流或雜散電流的管道, 作(zuò)為試排除管道(dào)電流影響的方法,傳感器與連接管道的絕緣連接圖
八、傳(chuán)輸電纜的(de)故障
現象: 反映汙水處理廠流量計在(zài)運行一(yī)段時間後( 一般不是新裝(zhuāng)用表) , 出現工作異常, 具體表現為測量值變大或變小, 或者是不停地波動, 且經(jīng)現場檢查已排除(chú)管(guǎn)道不滿管、介質含氣等上述現象(xiàng)的可能性。成因: 這類問題的產生與(yǔ)用戶的安裝、維護不(bú)當有關。由於管道絕大多數是(shì)埋敷(fū)在(zài)地下, 傳感器具有IP68 防護結構, 轉換器安裝在儀表箱(xiāng)或室內, 兩者通過電纜連接。由(yóu)於地麵沉陷等現場情況的變化, 傳感器和轉換器的相對安(ān)裝位置有了變動, 或者(zhě)是因故而移動了儀表(biǎo)的安(ān)裝(zhuāng)位(wèi)置(zhì)而引(yǐn)起電纜的短缺, 施工單位或是用戶簡單地用電纜予以續接加長(如圖12 所示) , 並未徹底做好電(diàn)纜接頭處的防(fáng)潮( 防水) 等處理, 且接頭處(chù)常用絞接的方法(fǎ)連接。使用日久, 如果恰逢該接頭處於(yú)一個潮(cháo)濕的環境, 如儀表(biǎo)井、電(diàn)纜溝等, 潮氣(qì)侵入電纜接頭, 可能造成以下一些(xiē)故(gù)障: 12 信號線對地絕緣下降(jiàng), 引起信號衰減(jiǎn), *終是測量結果偏小。信號電纜連接處接觸電阻變大, 使測量值變小, 若該接觸電阻不穩定, 則測(cè)量值無法穩定(dìng), 且易引(yǐn)入。勵(lì)磁線圈對地絕緣下降, 造成測量結果(guǒ)偏小,勵磁(cí)回路電纜連接處接觸電(diàn)阻變(biàn)大, 使轉換器的勵磁回路處於非恒流工(gōng)作區域, 勵(lì)磁電流下降, 同樣造成測量結果(guǒ)偏小。若(ruò)該接觸電阻(zǔ)不穩定, 則測量(liàng)值出(chū)現波動。信號線、勵磁線對地絕緣性能下(xià)降, 使得測量結果(guǒ)遠大於正常的數據。如這種(zhǒng)不穩定, 對儀表的影響也變化不定, 繼而出現波動。信號電(diàn)纜、勵(lì)磁電纜兩個連接頭相靠較近, 就會產生耦合作用。通常能使實際運行結果增大幾成, 此(cǐ)時儀表的零點變(biàn)化就是由引(yǐn)起的。
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