电磁流量计外部磁场干扰及解决方法

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电磁流量计外部磁场干扰及解决方法

外部强电磁场干扰电缆的故障 判别方法

2005年8月(2)

   判别方法:衬里变形在现场一般无法判别,现用的判断方法是,在实际应用过程中发觉流量误差较大时,即将传感器从工艺管道上拆下后以肉眼观察,但此时衬里的故障往往已经形成。

   解决方法:隔热绝缘的方法如图10所示,法兰和线圈盒间增加隔热措施,减少温差、减小热扩散,这将在很大程度上改善衬里内外温差情况,从而降低渗透率盒蒸汽在测量管壁内的凝聚;加厚聚四氟乙烯(PTFE)衬里厚度;提供其它形式的衬里,如PFA和陶瓷衬里。

              图10 隔热绝缘措施

7 外部强电磁场干扰

  现象:电磁流量计信号失真,输出信号表现为非线性或信号晃动。

  成因:由于流量信号小易受外界干扰影响,而干扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场等。电磁流量计的设计制造应符合电磁兼容性要求,在规定辐射电磁环境下能正常工作。但现场应用表明,强磁场(如在电解厂和较大的电融炉附近)干扰会导致磁场回路饱和及外部磁场进入电磁流量计的磁场回路并形成杂散磁场而影响输出的线性度。电场干扰则是由于噪声破坏测量管内的电势平衡造成输出信号波动异常。

   判别方法:当输出信号表现为非线性时,可通过专用的模拟信号仪来判断,如电磁流量计转换器的输出为线性,可判别为外界的磁场干扰影响,反之也有可能是电磁流量计本身的电器故障。对电场干扰,可在先不加激磁电流时用示波器测量两极间的电势,其值应为零,如测得有交流电势,则可判别为漏电流等电场干扰。

   解决方法:防止磁场干扰,通常只有将电磁流量传感器的安装位置远离强磁场源。强电场干扰的防止,可采取增强屏蔽等措施。如仍无效,则可将电磁流量传感器与连接管道绝缘,如图11所示。图11中,V1和V2为接地线(由制造厂提供);PE为功能接地线,用户自备;D1、D2、D3为密封垫片;E为接地环;Y为接线盒或信号转换器;L为连接导线,其截面积≥4mm2;I为所有连接部分外部绝缘;F、PF为法兰。这一措施也适用于有阴极保护电流或杂散电流的管道,作为试排除管道电流干扰影响的方法。

                  图11  传感器与连接管道的绝缘连接图

8  电缆的故障

   现象:反映流量计在运行一段时间后(一般不是新装用表),出现工作异常,具体表现为测量值变大或变小,或者是不停地波动,且经现场检查已排除管道不满管、介质含气等上述现象的可能性。

   成因:这类问题的产生与用户的安装、维护不当有关。由于管道绝大多数是埋敷在地下,传感器具有IP68防护结构,转换器安装在仪表箱或室内,两者通过电缆连接。由于地面沉陷等现场情况的变化,传感器和转换器的相对安装为了有了变动,或者是因故而移动了仪表的的安装位置而引起电缆的短缺,施工单位或是用户简单地用电缆予以续接加长(如图12所示),并未彻底做好电缆接头处的防潮(防水)等处理,且接头处常用绞接的方法连接。使用日久,如果恰逢该接头处于一个潮湿的环境,如仪表井、电缆沟等,潮气侵入电缆接头,可能造成以下一些故障:

                           图12

①信号线对地绝缘下降,引起信号衰减,最终是测量结果偏小。

②信号电缆接地处接触电阻变大,使测量值变小,若该接触电阻不稳定,则测量值无法稳定,且易引入干扰。

③励磁线圈对地绝缘下降,造成测量结果偏小。

④励磁回路电缆连接处接触电阻变大,使转换器的励磁回路处于非恒流工作区域,励磁电流下降,同样造成测量结果偏小。若该接触电阻不稳定,则测量值出现波动。

⑤信号线、励磁线对地绝缘性能下降,使得测量结果远大于正常的数据。如这种干扰不稳定,对仪表的影响也变化不定,继而出现波动。

⑥信号电缆、励磁电缆两个连接头相靠较近,就会产生耦合作用。通常能使实际运行结果增大几成,此时仪表的零点变化就是由干扰引起的。

    判别方法:对于这类异常情况,在排除流量计其它几类故障的可能性后,就应检查电缆是否有问题,尤其是电缆曾有中间接续处。上述第①、②项故障,因发生在信号回路,判断有一定难度,需要仪表生产厂家的配合支持。③、④两项励磁回路电缆的故障,仪表维护人员只要把现场的励磁回路电缆的故障,仪表维护人员只要把现场的励磁回路电阻测量值与厂方提供的数据作比较即可得知问题所在,继而采取措施。对于⑤、⑥两项故障,同样可由仪表维护人员在断开一根励磁线的情况下,观察仪表的显示或输出信号,此时仪表应处于零流量的状态,若测量值偏大,则可确定是信号线、励磁线的绝缘不良或有耦合,若电有接续施工的,则可有的放矢地作相应的检查。

解决方法:因电缆有中间接头而产生的故障,彻底的解决方法只有更换整根电缆,但这通常需要由仪表生产厂家配合支持。

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