污水流量計(jì)的工作原理及常見故障處理
點(diǎn)擊次數(shù)：2770 發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 07:46:55
摘要：目前污水流量計(jì)已廣泛應(yīng)用于油田水系統(tǒng)及母液的計(jì)量。隨著使用時(shí)間及環(huán)境的不同，流量計(jì)會(huì)出現(xiàn)誤差及不同類型的故障，從而影響到計(jì)量的準(zhǔn)確性。通過對檢定過程中儀表誤差產(chǎn)生的原因和故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，提出在使用過程中如何對這類儀表進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，以便使其誤差和故障率降到*低，達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量，節(jié)約維修成本的目標(biāo)。
1、測量原理
污水流量計(jì)是利用法拉*電磁感應(yīng)定律制作的一種流量儀表。流量計(jì)的測量導(dǎo)管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本平齊。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測量導(dǎo)管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。如圖1所示。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量導(dǎo)管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量B、測量管內(nèi)徑d與平均流速V的乘積，電動(dòng)勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的顯示，記錄、累積、控制或調(diào)節(jié)。
1、測量原理
污水流量計(jì)是利用法拉*電磁感應(yīng)定律制作的一種流量儀表。流量計(jì)的測量導(dǎo)管是一內(nèi)襯絕緣材料的非導(dǎo)磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內(nèi)表面基本平齊。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)，將在與測量導(dǎo)管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場。如圖1所示。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體流經(jīng)測量導(dǎo)管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量B、測量管內(nèi)徑d與平均流速V的乘積，電動(dòng)勢E（流量信號）由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器將流量信號放大處理后，輸出脈沖、模擬電流等信號，用于流量的顯示，記錄、累積、控制或調(diào)節(jié)。
電極檢測到的感應(yīng)電動(dòng)勢用下式表示：
E=kBDV
式中：E---感應(yīng)電動(dòng)勢；k---系數(shù)；B---磁感應(yīng)強(qiáng)度；D---測量管內(nèi)徑；V---平均流速。
2、使用中應(yīng)注意的問題
污水流量計(jì)的安裝，應(yīng)盡量避開閥門、三通、彎管出口處、并保證其所需的直管段一般上游應(yīng)大于5D（D為公稱通徑），下游應(yīng)大于2D，流量計(jì)應(yīng)與上、下游直管段保持同心安裝。
污水流量計(jì)只有在介質(zhì)充滿管道時(shí)，才能獲得準(zhǔn)確的測量，在測量時(shí)必須保證測量管充滿介質(zhì)。
水平安裝時(shí)，兩電極中心軸線應(yīng)盡量保持水平，以防止底部電極被沉淀物覆蓋，頂部電極被聚集的氣體包裹造成測量電極短時(shí)間斷路，而影響測量準(zhǔn)確度。在傾斜或垂直安裝時(shí)，應(yīng)安裝在流向向上的管道上，并要保證測量時(shí)流體充滿管道。當(dāng)管段較長或距離振動(dòng)源較近時(shí)，應(yīng)靠近流量計(jì)上、下游安裝支撐，以避免管線振動(dòng)的影響。
應(yīng)避免外界強(qiáng)電磁場的干擾，在室外安裝時(shí)應(yīng)有遮蓋物。流量計(jì)不要安裝在泵的入口，以免負(fù)壓損壞流量計(jì)襯里。流量計(jì)應(yīng)有良好的接地。（金屬管道通過法蘭接地，非金屬管道通過儀表接地端子接地）。
3、常見故障檢查與處理
3.1表頭黑屏，無顯示
3.1.1供電電源保險(xiǎn)燒壞。該故障產(chǎn)生的原因可能是在拆裝儀表時(shí)未斷電，正負(fù)極短路造成儀表盤控制保險(xiǎn)燒壞，更換后即可。因此在拆裝儀表時(shí)一定要先切斷電源再進(jìn)行操作，拆線時(shí)要輕拉輕拽，防止電纜破皮后與外殼短路。
3.1.2電源電纜斷路。該故障可能是由于老鼠咬斷電纜或站內(nèi)施工挖斷電纜所致。如果能夠找到斷頭，可利用接線箱把電纜接上，也可直接更換電纜或使用備用電纜。
3.1.3電源板電容擊穿造成電源板保險(xiǎn)絲熔斷。該故障是由于元器件老化或瞬間電流過大造成電容損壞，更換電源板電容即可。
3.1.4雷擊或接線錯(cuò)誤造成表芯燒壞。由于管線刷漆使螺栓與法蘭之間被油漆絕緣以致儀表外殼不能良好接地，當(dāng)雷擊時(shí)會(huì)造成表芯燒壞，因此在刷漆時(shí)避免將螺栓和法蘭涂上油漆，如果已刷漆應(yīng)將其處理干凈后再上緊螺栓。另外在接線時(shí)要注意電源線和信號線不能接錯(cuò)，正負(fù)極不能接反。
3.2表頭有顯示但流量為零
3.2.1電極被附著層覆蓋，造成斷路。污水流量計(jì)在測量污水時(shí)，由于介質(zhì)內(nèi)含雜質(zhì)較多，時(shí)間久了以后會(huì)在儀表測量內(nèi)壁上形成一層污垢，將電極與測量介質(zhì)絕緣，因此檢測不到感應(yīng)電動(dòng)勢。此時(shí)需將儀表拆下，清理內(nèi)壁污垢，然后重新檢定。
3.2.2傳感器或勵(lì)磁線圈損壞。該故障可能是因?yàn)榻拥夭涣迹讚粼斐蓚鞲衅骰騽?lì)磁線圈燒壞。
3.2.3表芯勵(lì)磁部分損壞。該故障可能是由于元器件老化造成表芯勵(lì)磁部分不能正常工作，需更換表芯。
3.2.4對于電極可拆卸的儀表在安裝時(shí)方向錯(cuò)誤。部分污水流量計(jì)的電極并非安裝在表體測量管壁上，而是與表頭一體并可拆卸，在安裝時(shí)要注意兩個(gè)電極的連線應(yīng)與液體流向保持垂直。3.2.5液體未充滿管道，電極之間含有氣體。管道未充滿液體主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)或儀表安裝位置不當(dāng)，使傳感器測量管內(nèi)不能充滿液體。應(yīng)避免安裝如圖所示a、e的位置和以虛線管排放時(shí)b位置，改裝到c，d位置較好。水平安裝時(shí)應(yīng)使電極的連線保持水平，如果電極一上一下，下部電極會(huì)由于介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)沉淀覆蓋電極，上部電極會(huì)由于氣泡堆積造成電極與介質(zhì)絕緣。垂直安裝時(shí)應(yīng)裝在流體自下而上流動(dòng)的管道上，這樣更容易使液體充滿管道。
3.2.6參數(shù)設(shè)置不正確。由于人工誤操作或數(shù)據(jù)丟失造成儀表參數(shù)改變，無法正確測量。此時(shí)需重新將給定參數(shù)置入儀表，并重新標(biāo)定。
E=kBDV
式中：E---感應(yīng)電動(dòng)勢；k---系數(shù)；B---磁感應(yīng)強(qiáng)度；D---測量管內(nèi)徑；V---平均流速。
2、使用中應(yīng)注意的問題
污水流量計(jì)的安裝，應(yīng)盡量避開閥門、三通、彎管出口處、并保證其所需的直管段一般上游應(yīng)大于5D（D為公稱通徑），下游應(yīng)大于2D，流量計(jì)應(yīng)與上、下游直管段保持同心安裝。
污水流量計(jì)只有在介質(zhì)充滿管道時(shí)，才能獲得準(zhǔn)確的測量，在測量時(shí)必須保證測量管充滿介質(zhì)。
水平安裝時(shí)，兩電極中心軸線應(yīng)盡量保持水平，以防止底部電極被沉淀物覆蓋，頂部電極被聚集的氣體包裹造成測量電極短時(shí)間斷路，而影響測量準(zhǔn)確度。在傾斜或垂直安裝時(shí)，應(yīng)安裝在流向向上的管道上，并要保證測量時(shí)流體充滿管道。當(dāng)管段較長或距離振動(dòng)源較近時(shí)，應(yīng)靠近流量計(jì)上、下游安裝支撐，以避免管線振動(dòng)的影響。
應(yīng)避免外界強(qiáng)電磁場的干擾，在室外安裝時(shí)應(yīng)有遮蓋物。流量計(jì)不要安裝在泵的入口，以免負(fù)壓損壞流量計(jì)襯里。流量計(jì)應(yīng)有良好的接地。（金屬管道通過法蘭接地，非金屬管道通過儀表接地端子接地）。
3、常見故障檢查與處理
3.1表頭黑屏，無顯示
3.1.1供電電源保險(xiǎn)燒壞。該故障產(chǎn)生的原因可能是在拆裝儀表時(shí)未斷電，正負(fù)極短路造成儀表盤控制保險(xiǎn)燒壞，更換后即可。因此在拆裝儀表時(shí)一定要先切斷電源再進(jìn)行操作，拆線時(shí)要輕拉輕拽，防止電纜破皮后與外殼短路。
3.1.2電源電纜斷路。該故障可能是由于老鼠咬斷電纜或站內(nèi)施工挖斷電纜所致。如果能夠找到斷頭，可利用接線箱把電纜接上，也可直接更換電纜或使用備用電纜。
3.1.3電源板電容擊穿造成電源板保險(xiǎn)絲熔斷。該故障是由于元器件老化或瞬間電流過大造成電容損壞，更換電源板電容即可。
3.1.4雷擊或接線錯(cuò)誤造成表芯燒壞。由于管線刷漆使螺栓與法蘭之間被油漆絕緣以致儀表外殼不能良好接地，當(dāng)雷擊時(shí)會(huì)造成表芯燒壞，因此在刷漆時(shí)避免將螺栓和法蘭涂上油漆，如果已刷漆應(yīng)將其處理干凈后再上緊螺栓。另外在接線時(shí)要注意電源線和信號線不能接錯(cuò)，正負(fù)極不能接反。
3.2表頭有顯示但流量為零
3.2.1電極被附著層覆蓋，造成斷路。污水流量計(jì)在測量污水時(shí)，由于介質(zhì)內(nèi)含雜質(zhì)較多，時(shí)間久了以后會(huì)在儀表測量內(nèi)壁上形成一層污垢，將電極與測量介質(zhì)絕緣，因此檢測不到感應(yīng)電動(dòng)勢。此時(shí)需將儀表拆下，清理內(nèi)壁污垢，然后重新檢定。
3.2.2傳感器或勵(lì)磁線圈損壞。該故障可能是因?yàn)榻拥夭涣迹讚粼斐蓚鞲衅骰騽?lì)磁線圈燒壞。
3.2.3表芯勵(lì)磁部分損壞。該故障可能是由于元器件老化造成表芯勵(lì)磁部分不能正常工作，需更換表芯。
3.2.4對于電極可拆卸的儀表在安裝時(shí)方向錯(cuò)誤。部分污水流量計(jì)的電極并非安裝在表體測量管壁上，而是與表頭一體并可拆卸，在安裝時(shí)要注意兩個(gè)電極的連線應(yīng)與液體流向保持垂直。3.2.5液體未充滿管道，電極之間含有氣體。管道未充滿液體主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)或儀表安裝位置不當(dāng)，使傳感器測量管內(nèi)不能充滿液體。應(yīng)避免安裝如圖所示a、e的位置和以虛線管排放時(shí)b位置，改裝到c，d位置較好。水平安裝時(shí)應(yīng)使電極的連線保持水平，如果電極一上一下，下部電極會(huì)由于介質(zhì)內(nèi)雜質(zhì)沉淀覆蓋電極，上部電極會(huì)由于氣泡堆積造成電極與介質(zhì)絕緣。垂直安裝時(shí)應(yīng)裝在流體自下而上流動(dòng)的管道上，這樣更容易使液體充滿管道。
3.2.6參數(shù)設(shè)置不正確。由于人工誤操作或數(shù)據(jù)丟失造成儀表參數(shù)改變，無法正確測量。此時(shí)需重新將給定參數(shù)置入儀表，并重新標(biāo)定。
3.3測量誤差大
3.3.1儀表系數(shù)改變。儀表使用一段時(shí)間后各項(xiàng)性能會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)需重新標(biāo)定，并將新的儀表系數(shù)置入表內(nèi)進(jìn)行修正，以消除測量誤差。
3.3.2可拆卸電極在安裝時(shí)方向不正確。可拆卸電極在安裝時(shí)要注意兩個(gè)電極的連線應(yīng)與液體流向保持垂直。
3.3.3液體未充滿管道，流量時(shí)有時(shí)無。
3.3.4附著層覆蓋部分電極。此時(shí)應(yīng)將儀表斷電后拆下，清洗電極，并重新標(biāo)定。
3.3.5內(nèi)襯損壞。在拆卸儀表時(shí)，盡量避免用撬杠撬動(dòng)法蘭，以免損壞內(nèi)襯，如果必須用到撬杠時(shí)，應(yīng)極其小心，不要將撬杠插入過深，內(nèi)襯如果損壞則整臺(tái)儀表將無法修復(fù)，只能換表。
3.4未通水時(shí)表頭有瞬時(shí)量由于污水流量計(jì)需要定期拆下送檢，當(dāng)檢定完安裝時(shí)，因?yàn)槲赐ㄋ眍^顯示一個(gè)虛假死值，通水以后顯示正常。
4、結(jié)束語
以上對污水流量計(jì)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障及應(yīng)注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，其中有很多故障是完全可以避免的，比如不斷電拆線導(dǎo)致的短路，接線錯(cuò)誤造成的配件損壞，在拆裝儀表過程中野蠻操作造成的電纜破皮、內(nèi)襯損壞等，都是人為因素導(dǎo)致的一些故障，只要我們儀表維護(hù)人員能夠加強(qiáng)責(zé)任心，正確使用維護(hù)和保養(yǎng)，一定能夠降低此類故障發(fā)生的頻率，確保儀表系統(tǒng)安全、準(zhǔn)確、平穩(wěn)運(yùn)行。
3.3.1儀表系數(shù)改變。儀表使用一段時(shí)間后各項(xiàng)性能會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)需重新標(biāo)定，并將新的儀表系數(shù)置入表內(nèi)進(jìn)行修正，以消除測量誤差。
3.3.2可拆卸電極在安裝時(shí)方向不正確。可拆卸電極在安裝時(shí)要注意兩個(gè)電極的連線應(yīng)與液體流向保持垂直。
3.3.3液體未充滿管道，流量時(shí)有時(shí)無。
3.3.4附著層覆蓋部分電極。此時(shí)應(yīng)將儀表斷電后拆下，清洗電極，并重新標(biāo)定。
3.3.5內(nèi)襯損壞。在拆卸儀表時(shí)，盡量避免用撬杠撬動(dòng)法蘭，以免損壞內(nèi)襯，如果必須用到撬杠時(shí)，應(yīng)極其小心，不要將撬杠插入過深，內(nèi)襯如果損壞則整臺(tái)儀表將無法修復(fù)，只能換表。
3.4未通水時(shí)表頭有瞬時(shí)量由于污水流量計(jì)需要定期拆下送檢，當(dāng)檢定完安裝時(shí)，因?yàn)槲赐ㄋ眍^顯示一個(gè)虛假死值，通水以后顯示正常。
4、結(jié)束語
以上對污水流量計(jì)在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障及應(yīng)注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，其中有很多故障是完全可以避免的，比如不斷電拆線導(dǎo)致的短路，接線錯(cuò)誤造成的配件損壞，在拆裝儀表過程中野蠻操作造成的電纜破皮、內(nèi)襯損壞等，都是人為因素導(dǎo)致的一些故障，只要我們儀表維護(hù)人員能夠加強(qiáng)責(zé)任心，正確使用維護(hù)和保養(yǎng)，一定能夠降低此類故障發(fā)生的頻率，確保儀表系統(tǒng)安全、準(zhǔn)確、平穩(wěn)運(yùn)行。
上一篇：污水測量中污水流量計(jì)使用優(yōu)點(diǎn)及安裝注意事項(xiàng)
下一篇：在污水處理系統(tǒng)測量中各種流量計(jì)的選型說明