污水流量计选型使用及故障排除

发布时间:2017/3/22 18:50:00

   污水流量计在使用过程中会出现测量不准的问题,原因可能是仪表本身存在故障、外界原因引发的故障。在运行维护中,故障多为外界因素引起。下面就一些常见故障现象进行分析,并给出相应的处理方法。

1.流量信号输出无指示

流量信号输出无指示的原因及其解决办法为:

1.1在电源方面,应该先确认电源是否接通, 再检查电源线路板上的保险丝是否熔断。②在电缆方面,应该检查信号电缆是否完好,连接是否正确, 尤其是分体式污水流量计所采用的专用电缆要按照要求连接。

1.2检查被测介质的流向是否与传感器上的箭头方向一致。目前,大部分污水流量计可实现正向和反向测量,需要在组态中设定测量方向。

1.3传感器安装位置不当。比如传感器的直管段长度不符合要求、传感器安装在易积气体的管道的高点,进而产生测量错误。

1.4检查测量管内壁的状况。可拆下传感器,直接观察测量管内壁附着层的状况,并检查电极表面是否被绝缘层或导电层覆盖。

1.5检查传感器的完好性。采用万用表检查传感器信号端子间的绝缘电阻。一般情况下,要求绝缘电阻>100 MΩ。如果检查结果不符合要求,则说明绝缘被破坏,应立即更换传感器。

2.流量信号输出值波动

流量信号输出值波动的原因及其解决办法为:

2.1如果流体本身存在波动,则需要向工艺人员询问是否存在波动源。比如,污水流量计上游的动力源是否采用了往复泵或膜片泵、是否存在因阻流件而产生的漩涡;下游的调节阀流量特性或尺寸选用不当,进而产生振动。

2.2测量管内未充满液体。如果液体中含有的较大的气泡,则可能会遮盖整个电极,进而使测量回路瞬间开路,造成输出信号随机波动。

2.3外部电磁干扰。污水流量计的检测信号比较微弱,在满量程时只有几毫伏,流量较小时只有几微伏,有轻微干扰就会影响测量的准确度。主要通过污水流量计的接地保护来消除管道中的杂散电流干扰,一般情况下,接地电阻应<10 Ω,接地电缆截面积应>2 mm 2 ,且不要与其他电机、电器共用接地;静电干扰会通过信号电缆引入,通常采用屏蔽电缆,并将电缆置于金属保护套管内,从而消除静电干扰;对于磁场干扰而言,可采用铁皮制作的金属罩将传感器与磁场隔离,从而提高抗磁能力,或将传感器远离强磁场源。

3.流量测量值与实际值不符

流量测量值与实际值不符的原因及其解决办法为:

3.1转换器设定参数不正确。需要根据仪器的数据表和实际工况正确设定管道口径、单位、量程、累计值、小流量切除值和仪表系数等相关参数。

3.2传感器安装位置不妥,导致被测液体未满管。被测液体未充满管道可分为两种情况,即当管内被测液体的液面高于测量电极的水平面时,测量值大多较为稳定,但被测液体的体积包含了管内的气体体积,所以,存在一定程度的测量误差;当管内被测液体的液面低于测量电极的水平面时,电极裸露在气体中,测量回路处于开路状态,导致测量值处于随机状态,一直在波动或满度。

3.3电极结垢导致测量值不准确。在日常运维中,电极结垢的发生概率较高。当电极结垢时,流量信号会逐渐减弱,甚至骤然消失。此时,必须清洗电极,如果零点变动不大,则可尝试在被测液体静态满管的情况下进行零点调整。

3.4电极腐蚀导致测量不准。如果电极的材料与被测介质搭配不当,则会造成化学腐蚀或极化现象,进而影响测量结果。一般情况下,电极材料的耐腐蚀性要比管道材料高一个等级。电极材料的选择在氯碱化工中尤为重要,常用的电极材料有不锈钢 SUS316L、哈氏合金 C、钽、钛,应根据有关防腐蚀手册和现场经验正确选配电极材料。比如,测试盐酸溶液时要用钽电极,测试盐水时选用钛或钽电极,测试碱液时选用哈氏合金 C 电极,测试生活用水、工业用水、污水时选用不锈钢SUS316L 电极。

1 概述
   污水流量计是目前广泛使用的流量测量装置。 在实际工作中,由于选型、安装及使用等方面存在着这样那样的问题,从而影响到流量计的正常使用,下面就本人所了解的污水流量计在应用中应注意的几个问题做以讨论、分析。
2 选型
   污水流量计种类繁多,从测量原理上分,目前用得多是有两种类型的污水流量计,一种是管道式污水流量计,另一种是插入式污水流量计,现就这两种流量计给予分析。
2.1 管道式污水流量计
   管道式污水流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律(见图 1 ),在与测量管道轴线和磁场磁力线相互垂直的管壁上安装一对检测电极, 当导电液体沿测量管轴线运动时,导电液体作切割磁力线运动产生感应电势,此感应电势由测量管上的两个电极检出,数值大小为:
E=KBVD
其中: E 为感应电势; K 为仪表常数; B 为磁感应强度; V为测量管截面内的平均流速; D 为测量管的内直径。
1111.jpg
测量流量时,流体流过垂直于流动方向的磁场,导电性流体的流动感应出一个与平均流速成正比的电势,因此要求被测的流动液体高于低限度的电导率。 其感应电压信号通过两个电极检出,并通过电缆传送至转换器,经过一系列数字处理后,将流量显示在转换器的显示屏上。
2.1.1 管路要求:
( 1 )位置:流量计的安装位置应避免大的温度变化,避免阳光直射,环境温度在 -25~60℃ 之间,如果仪表安装位置受到热源的热辐射,应提供热隔离或通风设施。 避免有强
腐蚀性的大气环境和含有爆炸性气体的场所。
( 2 )避免磁场干扰:污水流量计不要安装在容易引起电磁干扰的电动机、变压器或其它动力电源附近。
( 3 )直管段长度:为了确保流量计的测量,应保证传感器上游直管段长度至少应为 5 倍管径,下游直管段长度至少应为 2 倍管径。
( 4 )维修空间:流量计的安装就选择在满足必要的维修空间的地方。
( 5 )流量计的支撑:不要孤立的安装流量计在自由震动的管道上,应用一个安装底座来固定测量管,当流量计需要在地下安装时,进出两端管道应设置支撑物,并在流量计上
方安装金属保护板。
2.1.2 安装要求
( 1 )传感器壳体上的流向箭头为制造商规定的正流向。在安装仪表时,应使该流向箭头同现场工艺流向保持一致。
( 2 )传感器的可以水平、垂直安装。
( 3 )不能在泵的抽吸侧安装污水流量计。
( 4 )对管道落差超过 5 米的地方,应在流量计下游安装空气阀。
( 5 )流量计安装的管道应始终充满液体。
2.2 插入式污水流量计
   插入式污水流量计是在管道式污水流量计的基础上发展起来的一种新型流体流量仪表。 它在保留管道式污水流量计优点的基础上,针对管道式污水流量计在在管道上安装困难,费用大等缺陷,根据尼库拉磁原理,用电磁方法通过测量流体不平均流速,从而获得流体的体积流量。 特别是采用带压开孔、带压安装技术后,插入式污水流量计可在不停车的情况下安装, 为流体流量的测量提供了一种新的手段。
   与一般污水流量计不同的是, 插入式污水流量计的传感器是外侧形成外发射磁场, 测量电极在传感器的端部或两侧如图 2 所示,值得注意的是,外发射磁场电磁流速传感器的感应信号受流体和磁场的边界层厚度影响, 会降低测量的线性度。
2222.jpgE=BLV
Q=ΠD2U/4KBL
D: 测量管内径 U: 应电压 B: 感应强度 K: 磁场分布有关的系数
2.2.1 管路设计
( 1 )避免由附带气体引起的测量误差。
( 2 )开排放的管道应将流量计安装在低段。
( 3 )对管道落差超过 5m 的地方,应在流量计下游安装控制阀。
( 4 )不能在泵抽吸侧安装流量计
( 5 )不能安装公司在自由振动的管道上。
2.2.2 安装要求
   传感器可以安装在被测量管道的任何位置, 但管道必须完全充满介质。 传感器可装在水平、倾斜、垂直的管道上。
如果安装在水平管道上,应尽可能安装在水平位于 -450 和 +450 之间。 这样安装保证了电极总会浸在流体中,任何气泡将升到顶部。 因而不会使电极间绝缘。 如用于易有沉淀物产生的液体时,也不能将传感器装于管道的底部,以防止沉淀物覆盖电极。 应保证传感器安装在充满介质的管道上,在半满的管道上总有产生漩流的危险。 在阀门和弯头,三通接头后面安装也同样存在危险。 因为它们是产生漩流的根源。 因此在传感器前直管段要求至少 >10D , 传感器后有 >5D 的直管段。 这样即可以避免涡漩流,提高测量。
3 测量问题
   有因为测量管道内介质的导电率小而不能正确测量的事件, 被测介质的导电率不能低于 5us/cm , 而且不要把污水流量计安装在液体电导率极不均匀的地方。 如果液体导电率过小或不均匀,可通过仪表上游注入化学物质,但必须要求上游直管段少有 5倍管径,保证液体充分混合。因为污水流量计的感应信号电压很小, 容易受外界噪声或其它电磁信号的影响, 使用非金属管道时需要安装接好环, 其作用是通过流量计外壳接地形成一个屏蔽外界干扰的空间,从而提高测量。
4 维护
   污水流量计是一种较高流量仪表, 为此建议在使用一段时间后定期对一些简单的部位进行维护, 如检查接线、衬管和电极除垢等。