潛水式電磁流量計(jì)的工作原理結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換器的調(diào)試與故障處理

在我廠尿素水解系統(tǒng)中，*次使用了一臺數(shù)字式潛水式電磁流量計(jì)。它用于測量水解蒸餾塔(C一1）頂?shù)倪M(jìn)料流量,工藝介質(zhì)是NH3·CO2·H2O尿液,腐蝕性較大,正常操作流量為2.24m3/h,*小流量為1.12m3/h。工藝管道直徑僅為25mm。對于這樣的工藝條件,選用潛水式電磁流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測是合適的。因潛水式電磁流量計(jì)采用“不接觸測量法”的原理制成。它克服了節(jié)流式流量計(jì)在測量上的不足,壓力損失很小,并能解決一部分固液二相流體的流量測量。這種數(shù)字式潛水式電磁流量計(jì)在性能方面有很多獨(dú)特之處,在這里對它的原理、調(diào)試及維護(hù)作一介紹。
潛水式電磁流量計(jì)工作原理
潛水式電磁流量計(jì)工作原理是法拉*電磁感應(yīng)定律，即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時，在導(dǎo)體兩端會感應(yīng)一個與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動方向相互垂直的感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的大小與感應(yīng)強(qiáng)度和運(yùn)動速度成正比。導(dǎo)電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內(nèi)流動，與流動方向垂直的方向上產(chǎn)生與流量成比例的感應(yīng)電勢，其值如下式:
E=K×B×D×V
式中 E----- 感應(yīng)電動勢，即流量信號，V。
K----- 傳感器的修正系數(shù)。
B----- 磁感應(yīng)強(qiáng)度，T。
D---- 電*間距及測量管內(nèi)徑，m。
V---- 導(dǎo)電介質(zhì)的平均流速，m/s。


三、潛水式電磁流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
本潛水式電磁流量計(jì)由兩部分組成
1、檢測器
它是把液體流量信號變成有一定函數(shù)關(guān)系的感應(yīng)電動勢。這種儀表的測量部分沒有插入管道內(nèi)的部件,管道外的磁場采用交流磁場,消除了直流磁場的*化現(xiàn)象。系統(tǒng)采取了一系列的抗干擾措施,使測量穩(wěn)定。探*采用非導(dǎo)磁的材料制成,僅在測量管的內(nèi)避處,因而不會使管道截面減小。它的惰性小,壓力損失小。此儀表能對纖維質(zhì)、固體懸浮物流體,或介質(zhì)的粘度,濃度,重度隨溫度變化的導(dǎo)電性流體進(jìn)行流量測量。它的襯里采用了良好的耐腐蝕材料,可用于測量腐蝕性較強(qiáng)的溶液。檢測器的安裝可以不考慮直管段,并可以測量正、反流向流體的流量。
2.帶有數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)換器
如果測量單位為升/分,則應(yīng)把它轉(zhuǎn)換m3/h。Q（m3/h）=0.06×Q（1/min）
例如：Q=550（1/min）按上式轉(zhuǎn)換為m3/h的單位。Q=0.06×550=33（m3/h）。
刻度常數(shù)設(shè)定時，只要把S1、S2、S3分別插入所對應(yīng)位置即可。

3、脈沖寬度的設(shè)定
用S5插頭根據(jù)脈沖輸出的類型，接表1所示的要求選擇設(shè)定。

4、脈沖重量的設(shè)定
脈沖重量設(shè)定用S4插頭選擇進(jìn)行，它的設(shè)定有一定的條件，這些條件是脈沖輸出的類型、脈沖寬度和刻定常數(shù)。并且它的選擇范圍還要依據(jù)脈沖寬度和*大測量流量-口-口口-l0的X方(m3/h)來確定。其系數(shù)-(數(shù)字同*大流量m3/h)由*大流量的前三位有效數(shù)定決定,而對應(yīng)于“x”值的脈沖重量(l/p)見表2。

它把從檢測器來的電勢(mv)信號,轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的4一20mA直流信號,從+I和I-端輸出,便于與統(tǒng)一的單元組合儀表配套使用,如調(diào)節(jié)器的測量,記錄儀等。轉(zhuǎn)換器的數(shù)字顯示面板能指示出當(dāng)前的瞬時流量(100%刻度)。轉(zhuǎn)換器的脈沖輸出端為P+和P一。電源為交流120伏,系統(tǒng)連接見圖2。

由于信號電纜采用了特殊專用電纜,有助于克服交流磁場造成的干擾和外部影響。
四、轉(zhuǎn)換器的調(diào)試
系統(tǒng)安裝完后,在送儀表電源以前,應(yīng)劉一轉(zhuǎn)換器進(jìn)行儀表常數(shù)設(shè)定、檢測器激勵電流調(diào)整、滿量程流速調(diào)整及脈沖輸出設(shè)定。
1。零位調(diào)整
送電穩(wěn)定10分鐘以后,使檢測器管道注滿水,在I+和I一端之間連接一個電流表,調(diào)整轉(zhuǎn)換器的零位細(xì)調(diào)螺絲,使輸出電流為4mA。若儀表帶有單獨(dú)的脈沖輸出(設(shè)有4一20mA輸出),可用電壓表檢查氣CHECK”腳的電壓應(yīng)為OV,女日果不是0.00V調(diào)零位細(xì)調(diào)裸釘。
2.阻尼調(diào)整
在輸出脈沖要求平穩(wěn)時,可調(diào)整阻尼微調(diào)電容器,阻尼時間常數(shù)可在1一10秒范圍內(nèi)。
3.檢測器激勵電流的調(diào)整
(1)激勵電流的波形檢查。在激勵電流檢查端EX+和EX一之間連接一個電阻(IΩ士0.1%),這個電阻與激勵線圈串聯(lián),示波器輸入端并聯(lián)在電阻上。若波形起伏很大時,則不正常。波形正,負(fù)方向?qū)ΨQ,A一C測量周期值在規(guī)定的范圍內(nèi)則為正常,其波形如圖3所示。

(2)由于激勵電流在正常操作狀態(tài)下向正、負(fù)方向偏轉(zhuǎn),儀表不能直接進(jìn)行測量和調(diào)整。為了測量激勵電流,應(yīng)將激勵電流檢查插頭S5插到EXCHK,端,使電流只在正或負(fù)方向變化。用一個數(shù)字電壓檢查激勵電流端之間的電壓,此電壓應(yīng)符合名*規(guī)定的數(shù)值。如不符合,可調(diào)整激勵電流微調(diào)電容器使之端足要求。在上面檢查調(diào)整結(jié)束后,一定要把S5插頭插回原來的位置。
4.滿量程流量的流速調(diào)整
(1)*大流量的流速計(jì)算潛水式電磁流量計(jì)的測量范圍不是用流量定義,而是用流速定義的。若滿刻度流速用VFs(m/s),流量范圍修正系數(shù)用K,*大流量用A(m3/h),則有如下關(guān)系:
VFs=K·A
如果流量儀表的尺寸是100mm,*大流量A是50m3/h,可查得K=O,03537,則可計(jì)算出Vfs=0。03557×50=1.769m/s。
(2)范圍調(diào)整
用主板上 的范圍數(shù)字開關(guān)設(shè) 定滿量程 流 速。 在上例中計(jì)算出的 流 速 為 1 . 7 69 m s/ , 則只 要把這一數(shù)字按位設(shè)定好即可。
五、脈沖輸出
1.脈沖輸出類型
脈沖輸出有四種通用類型:高速電壓脈沖。晶體管開關(guān)脈沖、電磁計(jì)數(shù)器驅(qū)動脈沖和水銀繼電器驅(qū)動脈沖。這些類型的選擇用S6， S7，插頭按表1插入有關(guān)位置。
2?？潭瘸?shù)的設(shè)定
刻度常數(shù)的設(shè)定是把滿量程流速轉(zhuǎn)換為m 3/h的單位。保留三位有效數(shù)值(3位)×10x?？潭瘸?shù)是作為設(shè)定一個脈沖代表的重量所需要的。
六、故障檢查
在儀表指示不正常時，可根據(jù)下面介紹的一些典型故障和處理方法進(jìn)行必要的處理。這些故障可分為啟動時易產(chǎn)生的故障，正常運(yùn)行時出現(xiàn)的故障和接地不良引起的故障(見表3、表4)。


3。接地不良引起的故障
由于接地不良引起的故障為:流量穩(wěn)定時，轉(zhuǎn)換器輸出變化很大，甚至超過100% ;易造成雷電沖擊，使轉(zhuǎn)換器損壞;能引起高頻或低頻噪聲對測量系統(tǒng)造成干擾。