如何解决电磁流量计在测量数据输出晃动
2021/11/12 20:23:23 点击:
电磁流量计在测量活动液体介质时,所得到的即时流量数据会由于流体内存在的种种情况以及表面所在的外部测量环境的不利而变得不安稳,这便构成了表面的输出晃动,其原因的构成是多方面的,我们若想要使我们得到的数据安稳且准确,就需求了解这些不利因素存在的原因,并且积极地消除之,使电磁流量计的测量工状条件能大程度地靠近于志向的作业条件之中。
一、分析其产生缺点的原因
(1)活动本身是不坚定或脉动的,实质上不是电磁流量计的缺点,仅照实反映活动情况;
(2)管道末布满液体或液体中含有气泡;
(3)外界杂散电流等电、磁烦扰;
(4)液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒/纤维的浆液等)的原因;
(5)电极资料与液体匹配不妥。
二、其次是进入相应的检查程序
流程所列检查次第的先后原则是:①可经调查或问询了解无须作较大操作的在前,即先易后难;②按过去现场检修阅历,出现频度较高而往后能够出现概率较高者在前;③检查本身的先后要求。若经开始查询确认足后几项缺点原因,亦可提前作详尽检查。
三、在得到原因并且对现场情况作了细心的缺点检查后,需求采用进一步的处理方法
1、管道未布满液体或液体中含有气泡
本类缺点主要是管网工程设计不良使传感器的测量管未布满液体或传感器设备不妥所造成的。应采用方法避{**}设备a,e方位和以虚线管排放时b方位,改装到c,d方位。
传感器下贱无背压或背压缺少,如装在方位e,液流经下贱很短一段管段即排人大气,若阀门2全开,传感器测量管内有或许未布满液体。有时候流程的流量较大能布满而表面工作正常,流量减小就有或许液体不满而使表面异常。
液体中含有气体液体中泡状气体构成有从外界吸入和液体中溶解气体(空气)转变成游离状气泡两种途径。液体中含有气泡数量不多且气泡球径远小于电极直径,虽然减少了部分液体体积,但不会使电磁流量汁输出晃动;较大气泡则因擦过电极能隐秘整个电极,使流量信号回路瞬间开路,则输出信号晃动更大。
液流中微小气泡在活动进程中会逐渐在高点或死角堆集,若电磁流量计装在管系高点,潴留气体减少传感器内液体流转面积而影响测量准确度,潴留较多时还会产生烦扰信号(拜见案例3);若传感器装在高点卜游,高点堆集气体逾越包容量或因受压力不坚定,气体以泡状或片状随液体活动,隐秘电极而构成输出晃动。
外界吸入空气常见途径在给水公用事业方面主要有江河原水含有气泡,或吸进口水位高度过低(一般要求有2-5倍以上吸进口直径的间隔,视吸入流速而异)构成吸入旋涡卷进空气。在流程工业方面的配比混合容器搅拌时混入空气以及泵吸入端或管系其他部分产生密封不良的场所吸入空气等。这类缺点在实践中也常会碰到。
液体中溶解空气分别成游离气泡管系压力下降原溶解的空气(或气体)会分别成游离气泡。例如布满液体管系二端阀门封闭,停止工作后逐渐冷却,由于热膨胀系数不同,液体缩短比管系缩短大得多,管系中构成缩短空间,构成部分真空情况。液体中溶解空气便分别出来构成气泡,堆集于管系高点。重新发动,夹入气泡的液体流过电极表面就或许使电磁流量计输出晃动。这或许是管系发动工作初期电磁流量计输出晃动,然后趋于安稳的这一现象的原因之一。又如水在1个大气压0℃时多可溶解约0.3%VN空气,若在流程中水温升高空气就会分别成游离气泡(到30℃时,多只能溶解约0.15%)。堆集起来也有或许出现缺点现象。
2、外界电磁烦扰
电磁流量计由于流量信号小易受外界烦扰影响,烦扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场。
管道杂散电流主要靠电磁流量计出色接地维护,一般接地电阻要小于100Q,不要和其他电机和电器共用接地。有时候环境条件较好,电磁流量计不接地也能正常作业,可是我们认为即使如此还是作好接地为妥。由于一旦出色环境条件不复存在,表面出现缺点,届时会影响运用,再作各种检查带来许多费事。
有时候电磁流量计虽然出色接地,由于管道杂散电流过于强壮(如电解工艺流程管线和有阴极维护管网)影响电磁流量汁正常测量,此刻却须将电磁流量传感器与所管道之间作电气{**}缘隔绝。详细实例及其检查和排除进程可参看案例12。
静电和电磁波烦扰会通过电磁流量计传感器和转换器间的信号线引入,一般若出色屏蔽(如信号线用屏蔽电缆,电缆置于维护铁管内)是能够防治的。可是也曾遇到强电磁波防治无效的实例,此刻将转换器移近到传感器附近,缩短衔接的信号电缆,或改用无外接电缆的一体型表面。实例的详细内容请拜见案例10。
磁场烦扰一般只要采用电磁流量传感器远离强磁场源。电磁流量计抗磁场的才干视传感器的结构设计而异,如传感器激磁线圈维护外壳由非磁性资料(如铝,塑料)制成,抗磁场影响的才干较弱,钢铁制成则较强。
3、活动本身的不坚定(或脉动)
若活动本身不坚定,表面输出晃动则是照实反映不坚定情况。检查方法可在运用现场向操作人员和流程工艺人员问询或巡视有否不坚定源。
管系活动不坚定(或脉动)的原因一般有3个方面:
(1)电磁流量计上游的活动动力源采用了往复泵或膜片泵(常常用于{**}细化工、食物、医药和给水净化等加注药液),这些泵的脉动频率一般在每分钟几回到百余次之间;
(2)表面下贱的控制阀活动特性和尺寸选用不妥,然后产生猎振(hunting),这可调查控制阀阀杆是否有振荡性移动;
(3)其他扰动源使活动不坚定,例如:电磁流量计上游管道中有否阻流件(如全开蝶阀)产生旋涡(如象涡街流量计旋涡产生体产生的涡列,传感器进口端垫圈伸人流转通道,垫圈条片状碎块悬在液流中摇摆等等)。
在有脉动活动源的管线上,要减缓其对流量表面测量的影响,一般采用流量传感器远离脉动源,运用管流流阻衰减脉动;或在管线恰当方位装上称作被动式滤波器的气室缓冲器,吸收脉动。
4、证明核查液体物性
在工业、食物业、医药业和给水处理工程常常在主液内加药液,而药液一般是由往复泵或膜片泵按主液流量成份额地注入。注入药液后的上液出现有药液段和无药液段相间隔的段列,若两种电导率不问的液体没有混和均匀,其下贱测量流量的电磁流量计输出就会出现晃动。出现这种情况应将加液点移{**}下贱,或将电磁流量计移全加液点上游;假设受现场条件束缚或嫌改装工程量大,亦可在加液点下贱装混合器补救之。但装静态混合器后液流将产小旋转流,有或许构成1%或以上的额定附加差错。可是与输出晃动无法测量比较,是权衡两弊取其轻的方法。
若混合液在管道内化学反响未结束就进入电磁流量汁测量,也有或许出现输出晃动现象。这种情况下只能改动测量点方位,务使测量方位在混合点上游或远离混合段的下贱。可是远离混合段的相隔间隔需求很长,例如反响时刻60s,液体流速3m/s,不考虑稳妥系数就要求相距180m。
液体电导率若靠近下限值也有或许出现晃动现象。由于制造厂表面规范(specification)规矩的下限值是在各种运用条件较好情况下可测量的低值,而实践条件不或许都很志向。我们就屡次遇到测量低度蒸溜水或去离子水,具电导率靠近电磁流量计规范规矩的下限值5×10-6S/cm,运用时却出现输出晃动。一般认为能安稳测量的电导率下限值要向1-2个数量级。
液体电导率可查阅附录或有关手册,短少现成数据则可取样用电导率仪测定。但有时候也有从管线上取样去实验室测定认为可用,而实践电磁流量计不能作业的情况。这是由于测电导率时的液体与管线内液体已有不同,比如液体巳吸收了大气中C02或NOx,生成碳酸或硝酸,改动了电导率。
对于含有颗粒或纤维液体产生的噪声浆液,采用进步激磁频率能有效地改进输出晃动。表7-1所示足频率可调IFM3080F型DN300电磁流量计,测量浓度3.5%瓦楞低板浆液,在现场以不同激磁频率测量所显现瞬时流量晃动量。当频率较低为50/32Hz,晃动高达10.7%;频率进步到50/2Hz时,晃动下降{**}1.9%,作用十分明显。
5、查询液体与电极资料匹配
电极资料的选择先考虑足对被测液体的耐腐蚀性,可是选配不妥产生电极表面效应会构成输出晃动等缺点。电极表面效应包括电极表面生成钝化膜或氧化膜等绝缘层以及极化现象和电化学等。介质专心极资料匹配还没有像耐腐蚀性那样有充足的资料可查,只要一些有限阅历,尚待在实践中堆集。
钽一水、碱等非酸液钽电极测量水流量时会构成{**}缘层,使表面失灵或工作一短时期后出现很大噪声。在工艺流程中即使是极短时刻钽电极与水或"非酸"液接触,如用清水冲洗管子,亦会影响表面正常运用。氢氧化钠等碱液亦不能选钽电极。
哈氏合金B一高浓度盐酸哈氏合金B对温度浓度不高的盐酸已有若干使用出色的实例。可是浓度逾越某值时会产生噪声,应改用钽电极、硝酸、硫酸等酸液也有类似效应的实践阅历。
铂一过氧化氢铂电极用于测量低压过氧化氢(压力低于0.3MPa)时,由于触媒作用在电极表面产生气雾,阻断了电气通路而影响作业。
钔一浓度大于10%的盐酸铂电场对浓度大于10%的盐酸会产生噪声,当改用钽电极。
哈氏合金B-硫酸铝溶液水厂用硫酸铝与原水混合以凝聚悬浮体。我们曾遇到哈氏合金B电极测量15%硫酸铝溶液,出现输出晃动,后改用耐酸钢电极即取得满足的效果。
一、分析其产生缺点的原因
(1)活动本身是不坚定或脉动的,实质上不是电磁流量计的缺点,仅照实反映活动情况;
(2)管道末布满液体或液体中含有气泡;
(3)外界杂散电流等电、磁烦扰;
(4)液体物性方面(如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒/纤维的浆液等)的原因;
(5)电极资料与液体匹配不妥。
二、其次是进入相应的检查程序
流程所列检查次第的先后原则是:①可经调查或问询了解无须作较大操作的在前,即先易后难;②按过去现场检修阅历,出现频度较高而往后能够出现概率较高者在前;③检查本身的先后要求。若经开始查询确认足后几项缺点原因,亦可提前作详尽检查。
三、在得到原因并且对现场情况作了细心的缺点检查后,需求采用进一步的处理方法
1、管道未布满液体或液体中含有气泡
本类缺点主要是管网工程设计不良使传感器的测量管未布满液体或传感器设备不妥所造成的。应采用方法避{**}设备a,e方位和以虚线管排放时b方位,改装到c,d方位。
传感器下贱无背压或背压缺少,如装在方位e,液流经下贱很短一段管段即排人大气,若阀门2全开,传感器测量管内有或许未布满液体。有时候流程的流量较大能布满而表面工作正常,流量减小就有或许液体不满而使表面异常。
液体中含有气体液体中泡状气体构成有从外界吸入和液体中溶解气体(空气)转变成游离状气泡两种途径。液体中含有气泡数量不多且气泡球径远小于电极直径,虽然减少了部分液体体积,但不会使电磁流量汁输出晃动;较大气泡则因擦过电极能隐秘整个电极,使流量信号回路瞬间开路,则输出信号晃动更大。
液流中微小气泡在活动进程中会逐渐在高点或死角堆集,若电磁流量计装在管系高点,潴留气体减少传感器内液体流转面积而影响测量准确度,潴留较多时还会产生烦扰信号(拜见案例3);若传感器装在高点卜游,高点堆集气体逾越包容量或因受压力不坚定,气体以泡状或片状随液体活动,隐秘电极而构成输出晃动。
外界吸入空气常见途径在给水公用事业方面主要有江河原水含有气泡,或吸进口水位高度过低(一般要求有2-5倍以上吸进口直径的间隔,视吸入流速而异)构成吸入旋涡卷进空气。在流程工业方面的配比混合容器搅拌时混入空气以及泵吸入端或管系其他部分产生密封不良的场所吸入空气等。这类缺点在实践中也常会碰到。
液体中溶解空气分别成游离气泡管系压力下降原溶解的空气(或气体)会分别成游离气泡。例如布满液体管系二端阀门封闭,停止工作后逐渐冷却,由于热膨胀系数不同,液体缩短比管系缩短大得多,管系中构成缩短空间,构成部分真空情况。液体中溶解空气便分别出来构成气泡,堆集于管系高点。重新发动,夹入气泡的液体流过电极表面就或许使电磁流量计输出晃动。这或许是管系发动工作初期电磁流量计输出晃动,然后趋于安稳的这一现象的原因之一。又如水在1个大气压0℃时多可溶解约0.3%VN空气,若在流程中水温升高空气就会分别成游离气泡(到30℃时,多只能溶解约0.15%)。堆集起来也有或许出现缺点现象。
2、外界电磁烦扰
电磁流量计由于流量信号小易受外界烦扰影响,烦扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场。
管道杂散电流主要靠电磁流量计出色接地维护,一般接地电阻要小于100Q,不要和其他电机和电器共用接地。有时候环境条件较好,电磁流量计不接地也能正常作业,可是我们认为即使如此还是作好接地为妥。由于一旦出色环境条件不复存在,表面出现缺点,届时会影响运用,再作各种检查带来许多费事。
有时候电磁流量计虽然出色接地,由于管道杂散电流过于强壮(如电解工艺流程管线和有阴极维护管网)影响电磁流量汁正常测量,此刻却须将电磁流量传感器与所管道之间作电气{**}缘隔绝。详细实例及其检查和排除进程可参看案例12。
静电和电磁波烦扰会通过电磁流量计传感器和转换器间的信号线引入,一般若出色屏蔽(如信号线用屏蔽电缆,电缆置于维护铁管内)是能够防治的。可是也曾遇到强电磁波防治无效的实例,此刻将转换器移近到传感器附近,缩短衔接的信号电缆,或改用无外接电缆的一体型表面。实例的详细内容请拜见案例10。
磁场烦扰一般只要采用电磁流量传感器远离强磁场源。电磁流量计抗磁场的才干视传感器的结构设计而异,如传感器激磁线圈维护外壳由非磁性资料(如铝,塑料)制成,抗磁场影响的才干较弱,钢铁制成则较强。
3、活动本身的不坚定(或脉动)
若活动本身不坚定,表面输出晃动则是照实反映不坚定情况。检查方法可在运用现场向操作人员和流程工艺人员问询或巡视有否不坚定源。
管系活动不坚定(或脉动)的原因一般有3个方面:
(1)电磁流量计上游的活动动力源采用了往复泵或膜片泵(常常用于{**}细化工、食物、医药和给水净化等加注药液),这些泵的脉动频率一般在每分钟几回到百余次之间;
(2)表面下贱的控制阀活动特性和尺寸选用不妥,然后产生猎振(hunting),这可调查控制阀阀杆是否有振荡性移动;
(3)其他扰动源使活动不坚定,例如:电磁流量计上游管道中有否阻流件(如全开蝶阀)产生旋涡(如象涡街流量计旋涡产生体产生的涡列,传感器进口端垫圈伸人流转通道,垫圈条片状碎块悬在液流中摇摆等等)。
在有脉动活动源的管线上,要减缓其对流量表面测量的影响,一般采用流量传感器远离脉动源,运用管流流阻衰减脉动;或在管线恰当方位装上称作被动式滤波器的气室缓冲器,吸收脉动。
4、证明核查液体物性
液体物性中有3种因素会使输出晃动。
它们是:
(1)液体中含有固相颗粒或气泡,
(2)双组分液体中二种液体电导率不同而末均匀混合,或管道化学反响没有彻底完成,
(3)液体的电导率靠近下限值。
被测液体含有较多固体颗粒会像前文所述气泡一样,使流量信号出现尖峰脉冲状噪声等,构成输出晃动。固相若是粉状一般则不会构成输出晃动。在工业、食物业、医药业和给水处理工程常常在主液内加药液,而药液一般是由往复泵或膜片泵按主液流量成份额地注入。注入药液后的上液出现有药液段和无药液段相间隔的段列,若两种电导率不问的液体没有混和均匀,其下贱测量流量的电磁流量计输出就会出现晃动。出现这种情况应将加液点移{**}下贱,或将电磁流量计移全加液点上游;假设受现场条件束缚或嫌改装工程量大,亦可在加液点下贱装混合器补救之。但装静态混合器后液流将产小旋转流,有或许构成1%或以上的额定附加差错。可是与输出晃动无法测量比较,是权衡两弊取其轻的方法。
若混合液在管道内化学反响未结束就进入电磁流量汁测量,也有或许出现输出晃动现象。这种情况下只能改动测量点方位,务使测量方位在混合点上游或远离混合段的下贱。可是远离混合段的相隔间隔需求很长,例如反响时刻60s,液体流速3m/s,不考虑稳妥系数就要求相距180m。
液体电导率若靠近下限值也有或许出现晃动现象。由于制造厂表面规范(specification)规矩的下限值是在各种运用条件较好情况下可测量的低值,而实践条件不或许都很志向。我们就屡次遇到测量低度蒸溜水或去离子水,具电导率靠近电磁流量计规范规矩的下限值5×10-6S/cm,运用时却出现输出晃动。一般认为能安稳测量的电导率下限值要向1-2个数量级。
液体电导率可查阅附录或有关手册,短少现成数据则可取样用电导率仪测定。但有时候也有从管线上取样去实验室测定认为可用,而实践电磁流量计不能作业的情况。这是由于测电导率时的液体与管线内液体已有不同,比如液体巳吸收了大气中C02或NOx,生成碳酸或硝酸,改动了电导率。
对于含有颗粒或纤维液体产生的噪声浆液,采用进步激磁频率能有效地改进输出晃动。表7-1所示足频率可调IFM3080F型DN300电磁流量计,测量浓度3.5%瓦楞低板浆液,在现场以不同激磁频率测量所显现瞬时流量晃动量。当频率较低为50/32Hz,晃动高达10.7%;频率进步到50/2Hz时,晃动下降{**}1.9%,作用十分明显。
5、查询液体与电极资料匹配
电极资料的选择先考虑足对被测液体的耐腐蚀性,可是选配不妥产生电极表面效应会构成输出晃动等缺点。电极表面效应包括电极表面生成钝化膜或氧化膜等绝缘层以及极化现象和电化学等。介质专心极资料匹配还没有像耐腐蚀性那样有充足的资料可查,只要一些有限阅历,尚待在实践中堆集。
钽一水、碱等非酸液钽电极测量水流量时会构成{**}缘层,使表面失灵或工作一短时期后出现很大噪声。在工艺流程中即使是极短时刻钽电极与水或"非酸"液接触,如用清水冲洗管子,亦会影响表面正常运用。氢氧化钠等碱液亦不能选钽电极。
哈氏合金B一高浓度盐酸哈氏合金B对温度浓度不高的盐酸已有若干使用出色的实例。可是浓度逾越某值时会产生噪声,应改用钽电极、硝酸、硫酸等酸液也有类似效应的实践阅历。
铂一过氧化氢铂电极用于测量低压过氧化氢(压力低于0.3MPa)时,由于触媒作用在电极表面产生气雾,阻断了电气通路而影响作业。
钔一浓度大于10%的盐酸铂电场对浓度大于10%的盐酸会产生噪声,当改用钽电极。
哈氏合金B-硫酸铝溶液水厂用硫酸铝与原水混合以凝聚悬浮体。我们曾遇到哈氏合金B电极测量15%硫酸铝溶液,出现输出晃动,后改用耐酸钢电极即取得满足的效果。
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