BURKERT流量计的安装及故障处理探讨

    BURKERT流量计的安装及故障处理探讨

    BURKERT流量计在化工应用中约占工业流量仪表总数的5%-6.5%,特别是2000年以来,这个数值仍有上升趋势。在工业生产过程各种参数(如压力、温度、液位等)的测量中,以流量测量zui为复杂,也是较难准确测量的参数。在数十种常用流量测量仪表中,电磁流量计因其本身的和特点而处于重要的使用位置。就测量导电液体流量而言,不管目的是监控还是计量,电磁流量计都能做到测量稳定、可靠、精度高、易维护。

    BURKERT流量计的工作原理和结构

    BURKERT流量计的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力运动时在其两端产生感应电动势。如图1所示在EMF测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电势,由管道内部的两个电极测量并引出感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现流体与测量电极的电磁隔离。假设电磁感应线圏产生磁场强度B(T)为恒定,产生的感应电压Ue(V)正比于流体平均速度V(m/s),系数为k,测量管内径L(m)为已知,则体积流量Qv(m3/s)可通过如下公式计算:

    BURKERT流量计和变送器两大部分组成。传感器测量管上下装有励磁线圈,通励磁电流后产生磁场穿过测量管,一对电极装在测量管内壁与液体相接触,引出感应电势,送到变送器。励磁电流则由变送器提供。

    BURKERT流量计适用于电导率大于5uS/m的导电液体,介质的zui高压力为4Mpa,介质的温度范围为-60~180℃,具有测量精度高、量程比大(zui大可达1000:1)、系统无压力损失、附加功能多等特点。前后直管段为5D和2D。电磁流量计的传感器zui高防护等级可达IP68(潜水型),有普通型、隔爆型和本安型三类产品。电磁流量计可以在任意管道上安装,但是电磁流量计测量电极的轴线必须保持水平方向,且与管道中心线互相垂直。电磁流量计的传感器一定要安装在不产生气体的管道上,同时液体必须充满管道。用于易粘附、沉积、结垢等介质时,流速要求应不低于2m/s,zui好提高到3-4m/s或以上,起到自清洗、防止粘附沉积等作用。用于矿浆等磨蚀性强的流体,流速应低于2~3m/s,以降低衬里和电极的磨损。衬里、电极和接地环材料的选择也很关键,受衬里材料和电极绝缘材料的温度限制,不能测量较高温度的液体。

    BURKERT流量计可安装在任何位置,垂直水平也可倾斜,但安装应测量管内任何时候都能充满介质,不得有不满管现象或者有大量气泡能过传感器(图3)传感器水平安装时电极中心轴线尽量水平(图4)。对于液固两相介质,zui好是垂直安装(图5)。

    传感器应远离大功率变频器或强磁场源。外磁场强度400mA(图6)。直管段长度(图7)。工艺管道密封橡胶垫接地法兰应同心,不得相互错位,避免产生漩涡流,影响流量信号(图8)。

    在传感器临近管道进行焊接或火焰切割时,要有隔离措施防止衬里受热。其他需要注意的安装事项

    a.尽可能避免测量管内变成负压;

    b.选择震动小的场所,特别对一体型仪表;

    C.避免附近有大电机、大变压器等,以免引起电磁场干扰;

    d.易于实现传感器单独接地的场所;

    e.尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体;

    f.尽可能避免受阳光直照。

    5.电磁流量计实际应用故障的分析

    5.1故障现象

    在某次调度值班中,发现在合成车间一个重要装置内的一个电磁流量计的流量数值有时会出现大幅度跳动,特别是在开车的时候,从趋势图上看出流量波动很大,趋势图杂乱,已经无法正确辨读现场实际流量值。

    5.2故障分析

    BURKERT流量计安排技术人员进行故障排査。首先排除调度集控室到现场流量计之间的网络波动及时钟不同步问题,又对现场仪表安装、电极、接地反复检查,均无问题,直査不出原因。一个偶然的机会,在混合罐内的搅拌器停运后发现流晕数值稳定了,继续检查发现,此搅拌器是侧壁安装,且其位置距流量计管线出口位置仅1m。很显然,是搅拌器桨叶所翻起的浪波改变了管道出口的阻力。流量计出口到容器壁的距离D1约1.5m,由于距离太短,搅拌浪波使管道出口压力波动,从而使流量计出口流速不稳,使流量值产生跳动。之前安装位置原理安装在位置A,其前后直管段长度及接地均符合要求,但因混合罐内的搅拌器是侧壁安装,所以实际搅拌器离电磁流量计距离较近,影响管道出口压力,从而使电磁流量计流速出现较大波动。