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的更新換代使其應用范圍更加廣泛、檢測功能更加完善, 針對不同用途的自動化儀表, 需要結合實際情況及儀表的相關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。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儀表不同使用功能及外在環境要求, 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境不利而影響儀表的測量度, 給工業自動化系統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原理進行工作, 當管道直徑及磁場磁感應強度不變時, 感應電動勢與流體體積流量具有線性關系, 在測量管道兩側插入的電極通過測量感應電動勢大小來實現流量的測量。由于電磁流量計不受液體壓力、溫度、黏度、電導率等物理參數的影響, 所以測量精度高被廣泛應用于化工化纖、礦冶、石油、鋼鐵等領域。
1.1、電磁流量計使用注意事項：
由于電磁流量計內部一般利用永磁或直流勵磁來產生一個磁場, 通過管道內的導電液體以一定流速切割磁力線來產生感應電動勢, 這種測量方式的弊端就是測量電信號極易受外界環境強電磁干擾。并且只能測量導電流體, 不能測量氣體、蒸氣、含有大量氣體的液體以及電導率很低的液體, 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的口徑大小一致, 同時儀表量程要大于被測介質的***大預計流量值, 通常測量值應大于量程的1/2。
(2) 應確保傳感器外殼體上的流向箭頭為出廠時所設定的正流向, 安裝之前應檢查箭頭方向, 并保證現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, 傳感器接地環要可靠接地, 接地電阻要小于10Ω, 特別是設備相關管道為塑料絕緣材料時, 接地裝置能夠避免靜電摩擦所產生的電位差, 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保證其管道中時刻充滿液體, 如果遇到流體流動狀態不穩定時, 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;轉換器元件損壞故障;導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;液體物理性質方面 (如液體電導率不均勻或含有較多顆粒/雜質的漿液等) 。
(3) 零點不穩定:管道內實際存在微小流動 (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) 流量測量值與應用參比值不符:轉換器設定值不正確;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;轉換器設定值不正確;后位儀表未采取電氣隔離。
2、金屬熱電阻：
金屬熱電阻是根據熱電阻阻值與溫度呈一定函數關系的原理實現溫度測量的, 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換成電阻的變化。
2.1、金屬熱電阻選型安裝要求：
根據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線連接熱電阻, 必然會將導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) 出現測量值低于實際值或示值不穩定的原因:保護套管內有金屬、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) 出現阻值-溫度關系發生變化的原因:熱電阻金屬絲受腐蝕氧化嚴重;
(4) 出現儀表顯示為負值: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來測量兩種介質的界面, 工作時超聲波換能器周期性的向外界發射超聲波, 遇到不同介質時會被反射回來被傳感器接收, 根據聲波在不同介質的傳播速度及聲波發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。安裝過程首先應避開盲區, 可采用加長的安裝導管, 安裝時應注意探頭輻射面兩段與導管端面之間的夾角, 必須保證該夾角不小于換能器的銳角度數。
3.2、超聲波液位計常見故障分析：
3.2.1、出現滿量程或任意數據：
超聲波液位計安裝位置不合理存在測量盲區。
3.2.2、無信號、數據波動或者檢測不到回波：
被測液體表面有大量泡沫或者現場容器內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, 導致回波信號減弱。
3.2.3、測量數據無規律跳動：
液位計單獨接地不可靠, 現場有電磁干擾。
3.2.4、測量值低于實際值：
被測液體介質溫度過高產生大量蒸汽和霧氣, 阻礙超聲波的發射和接收。
4、結束語：
自動化檢測儀表以其測量、顯示清晰、操作簡單等特點, 在工業生產中得到廣泛應用, 它是自動化控制系統的重要組成部分, 就像人的眼睛一樣, 檢測儀表把采集到的各種現場數據送入控制系統進行一系列邏輯運算, 來完成對工業生產過程中每一個環節的自動控制, 實現節省人力成本提高生產效率、產品質量的多重目的。