科隆電磁流量計(jì)-培訓(xùn)

1 2009 2009電磁流量計(jì)培訓(xùn)王松良 Trainingcourse Shanghai 2 電磁流量計(jì) 3 2009電磁流量計(jì)培訓(xùn)要點(diǎn) 4 一 一條基本原理 電磁流量計(jì)基本原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律 5 電磁流量計(jì) 基本原理 法拉第電磁感應(yīng)定律E 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)K 儀表常數(shù)B 磁感應(yīng)強(qiáng)度D 測(cè)量管直徑V 平均流速 6 由基本原理引申三個(gè)重要概念 1 只能測(cè)量導(dǎo)電介質(zhì)電導(dǎo)率限制條件 1 5us cm 水 20us cm 低電導(dǎo)率使用專用儀表 不能測(cè)量非導(dǎo)電介質(zhì) 如氣體 油類 如介質(zhì)含有大量氣體 產(chǎn)生測(cè)量嚴(yán)重波動(dòng) 2 必須存在磁場(chǎng)勵(lì)磁電流流經(jīng)測(cè)量管上下勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng) 勵(lì)磁線圈斷路 流量計(jì)不工作 勵(lì)磁電流穩(wěn)定性直接影響儀表測(cè)量測(cè)量管必須為非導(dǎo)磁材料 保證磁場(chǎng)穿過導(dǎo)管 測(cè)量管應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì) 3 實(shí)際測(cè)量值為流體流速電磁流量計(jì)實(shí)際測(cè)量介質(zhì)的流速 它是速度是流量計(jì) 測(cè)量介質(zhì)的體積流量熟練流速換算Q 流量 4 DN2 V Q V 28 274m3 h DN 100 V Q 0 03537m s DN 100 7 二 二臺(tái)重要部件 反映 8 重要部件之一 電磁流量傳感器 OPTIFLUX1000OPTIFLUX2000 4000OPTIFLUX5000OPTIFLUX6000 M900IFS4000IFS4300IFS5000 9 重要部件之一 傳感器組成部件導(dǎo)管線圈電極襯里外殼法蘭 10 導(dǎo)管導(dǎo)管必須是非導(dǎo)磁材料 如不銹鋼 陶瓷 塑料等 導(dǎo)管是介質(zhì)的流通途徑導(dǎo)管承受額定的工作壓力 電磁流量計(jì)傳感器 11 線圈和磁路為了產(chǎn)生感生電勢(shì) 需要產(chǎn)生磁場(chǎng) 線圈和磁路主要用于產(chǎn)生磁場(chǎng) 當(dāng)溫度不同時(shí) 線圈的漆包線的耐溫等級(jí)也不同 當(dāng)最高溫度低于120 時(shí)為E級(jí) 如最高溫度為180 時(shí)則為H級(jí) 同時(shí)注意襯里材料也應(yīng)和溫度相適應(yīng) 電磁流量計(jì)傳感器 12 電極電極用于從介質(zhì)中取信號(hào) 由于直接和介質(zhì)接觸 因此 它的耐腐蝕特性應(yīng)和介質(zhì)相匹配 不銹鋼0Cr18Ni12Mo2Ti哈氏合金B(yǎng) 哈氏合金C鈦Ti鉭Ta鉑Pt鉑銥合金對(duì)電極的要求是 耐介質(zhì)腐蝕 無電化學(xué)反應(yīng)干擾 KROHNE公司提供了有關(guān)電極選材的推薦資料 電磁流量計(jì)傳感器 13 電極電極有三種不同型式 適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合 普通電極刮刀電極 RE 可清除電極表面污垢可更換電極 WE 可在線拆下清洗污垢 電磁流量計(jì)傳感器 14 襯里襯里直接與介質(zhì)接觸 必須選擇與介質(zhì)相適應(yīng)的襯里材料 PTFE DN25 DN900 耐溫性 180 C耐腐蝕性 優(yōu)異 幾乎對(duì)所有常用的化學(xué)品和溶劑都不反應(yīng) 耐負(fù)壓 差PFA DN25 DN150 耐溫性 180 C耐腐蝕性 同PTFE耐負(fù)壓 優(yōu)異適用流體 氫氟酸 鹽酸 醋酸等高滲透液體 硫酸 燒堿等強(qiáng)腐蝕液體 容易結(jié)垢 沉積 附著 固化的液體 有衛(wèi)生要求的液體 電磁流量計(jì)傳感器 15 襯里襯里直接與介質(zhì)接觸 必須選擇與介質(zhì)相適應(yīng)的襯里材料 橡膠 DN25 DN3000 耐溫性 65 C耐腐蝕性 一般耐磨性 一般適用流體 上水 下水 海水 工業(yè)用水聚氨脂橡膠 DN50 DN1000 耐溫性 40 C耐腐蝕性 差耐磨性 優(yōu)異 是天然橡膠的10倍適用流體 海水 泥漿 礦漿 煤漿陶瓷99 9 純度的Al2O3 DN2 5 DN150 耐溫性 180 C耐腐蝕性 優(yōu)異 除氫氟酸等強(qiáng)酸 耐磨性 優(yōu)異缺點(diǎn) 易碎適用流體 硬質(zhì)漿液 腐蝕性液 電磁流量計(jì)傳感器 16 外殼和側(cè)環(huán)外殼和側(cè)環(huán)用于防護(hù)環(huán)境對(duì)線圈及電極的侵害 外殼和側(cè)環(huán)用于屏蔽外界磁場(chǎng)有些口徑及型號(hào)的外殼是磁路的一部分 電磁流量計(jì)傳感器 17 法蘭法蘭用于連接管道 需要符合標(biāo)準(zhǔn) 目前常用的主要有以下標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9115 2000 等同標(biāo)準(zhǔn)BS4504 英標(biāo) DIN2501 德標(biāo) ISO7005 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) KROHNE規(guī)定 對(duì)于符合國(guó)標(biāo)并且壓力等級(jí)符合下列要求的為標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí) 4 0MPa DN10 DN801 6MPa DN100 DN1501 0MPa DN200 DN10000 6MPa DN1200 DN3000美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ANSIB16 5RF 目前主要采用150lb 300lb 大致相當(dāng)于2 0MPa 5 0Mpa日本標(biāo)準(zhǔn)JIS2210 主要有2k 5k 10k 1k 0 1MPa另外還有其他標(biāo)準(zhǔn) 如澳洲標(biāo)準(zhǔn) 印度標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)內(nèi)還有化工部標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn) 石化標(biāo)準(zhǔn)等 電磁流量計(jì)傳感器 18 重要部件之一 電磁流量轉(zhuǎn)換器 NEW T900SC100IFC110K300IFC090 19 重要部件之一 轉(zhuǎn)換器組成部件電源電路前置電路Up主機(jī)電路I O輸出電流通訊接口電路顯示電路勵(lì)磁電流電路 20 三 三個(gè)組成部分 小結(jié) 電磁流量計(jì)由傳感器 轉(zhuǎn)換器 電纜連接線三部分組成 缺一不可 如電纜連接線很短 安裝在流量計(jì)殼體內(nèi) 傳感器與轉(zhuǎn)換器組成一體為一體型流量計(jì) 如傳感器與轉(zhuǎn)換器分開獨(dú)立安裝 則稱分體型電磁流量計(jì) 切記電纜連接線也是電磁流量計(jì)的重要組成部分 一體型電磁流量計(jì) C 分體型電磁流量計(jì) F 轉(zhuǎn)換器 傳感器 連接電纜 傳感器 轉(zhuǎn)換器 連接電纜 21 電磁流量計(jì)連接電纜 兩種連接電纜傳輸不同信息 1 信號(hào)電纜 將傳感器流量信號(hào)傳輸?shù)睫D(zhuǎn)換器信號(hào)電纜線分A型B型二類 常用型號(hào)為A型根據(jù)被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率及分體型流量計(jì)需要電纜長(zhǎng)度由圖表選用信號(hào)電纜型號(hào)被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率過低 電纜長(zhǎng)度需求過長(zhǎng) 選用B型電纜概率越高不是所有電磁流量計(jì)都能使用B型電纜以下轉(zhuǎn)換器能使用B型電纜 T900SC100ASIFC110IFC300 2 勵(lì)磁電纜 將轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生勵(lì)磁電流送到傳感器勵(lì)磁線圈 A型電纜 B型電纜 22 IFC300連接電纜及接線圖 A B型電纜最長(zhǎng)距離圖表 A B型電纜的接線圖 IFC300連接電纜選用圖 23 1 測(cè)量管內(nèi)無阻尼結(jié)構(gòu) 空管 壓損小 可測(cè)量固液二相介質(zhì)的體積流量 2 測(cè)量體積流量與被測(cè)介質(zhì)諸多物理量無關(guān)如被測(cè)介質(zhì)的溫度 壓力 密度 粘度 電導(dǎo)率 必須大于一定值 參數(shù)變化 不必進(jìn)行修正和補(bǔ)償 3 輸出信號(hào)與被測(cè)介質(zhì)體積流量成線性管系量程比寬 1 100 不需非線性修正 4 對(duì)流量測(cè)量管前后直管段要求低前置直管段L1 5D 后置直管段L2 2D D為測(cè)量管直徑 L1 前置直管段 L2 后置直管段 差壓 15 20D10 15D超聲 10 15D5 10D電磁 5 10D2 5D 四 電磁流量計(jì)四大特點(diǎn) 24 流量計(jì)一覽表 差壓式流量計(jì) 孔板流量計(jì) 文丘里流量計(jì) 均速管流量計(jì) 楔形流量計(jì) 彎管流量計(jì)容積式流量計(jì) 橢圓齒輪流量計(jì) 腰輪流量計(jì) 刮板式流量計(jì)浮子流量計(jì) 玻璃錐形 金屬錐形流量計(jì)速度式流量計(jì) 渦輪流量計(jì) 電磁流量計(jì) 旋渦流量計(jì)超聲波流量計(jì) 單聲道 多聲道科里奧利流量計(jì)熱式質(zhì)量流量計(jì)磁共振流量計(jì)各種流量計(jì)都有其使用要求和自身特點(diǎn) 25 五 KROHNE公司電磁流量計(jì)五大賣點(diǎn) 1 儀表測(cè)量適用范圍寬 2 儀表抗干擾性能強(qiáng) 3 儀表測(cè)量精度高 4 儀表互換性能好 5 儀表在線監(jiān)測(cè)自診斷能力全 26 1 KROHNE電磁流量計(jì)測(cè)量使用范圍寬 KROHNE電磁流量計(jì)口徑范圍大DN2 5mm 3000mmKROHNE電磁流量計(jì)流速測(cè)量范圍 量程 寬V0 0 3m s0 12m sKROHNE電磁流量計(jì)各種規(guī)格齊全經(jīng)濟(jì)型 給排水 全能應(yīng)用 高精度 衛(wèi)生型KROHNE電磁流量計(jì)特殊應(yīng)用品種多 27 OPTIFLUX1000經(jīng)濟(jì)型 DN10 150OPTIFLUX2000給排水 DN25 3000OPTIFLUX4000全能型應(yīng)用 DN2 5 3000OPTIFLUX5000高精度 耐磨性佳 DN2 5 100OPTIFLUX6000衛(wèi)生型 DN2 5 150K300經(jīng)濟(jì)型 DN10 300K450改進(jìn)經(jīng)濟(jì)型 DN10 450 KROHNE公司電磁流量計(jì)規(guī)格全 PFA襯里 夾持型 橡膠襯里 四氟 PFA 聚氨酯襯里 陶瓷襯里 PFA襯里 28 OPTIFLUX4000 IFC040 OPTIFLUX4040C2線技術(shù)DN10 150OPTIFLUX5080cap電容電磁DN25 100TIDALFLUX4110PF非滿管DN200 1800BATCHFLUX5015C體積灌裝DN2 5 40BATCHFLUX3070C電池供電DN25 600 BATCHFLUX5000 IFC015 KROHNE特殊用途電磁流量計(jì)品種多 TIDALFLUX4000 IFC110 OPTIFLUX5000 IFC300 29 2 儀表抗干擾性能強(qiáng) 勵(lì)磁方式種類恒流勵(lì)磁 用于測(cè)量特殊介質(zhì) 渦流損耗小 交變干擾影響小 但會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象50Hz正弦波交流勵(lì)磁 早期電磁產(chǎn)品使用 外界干擾影響大低頻恒流 矩形波 勵(lì)磁 既克服了交流勵(lì)磁的干擾影響 又消除了極化現(xiàn)象的產(chǎn)生 使流量計(jì)抗干擾性能增強(qiáng) 儀表穩(wěn)定性提高 KROHNE公司電磁勵(lì)磁方式為低頻恒流勵(lì)磁而且不同口徑選用不同勵(lì)磁電流頻率 因此抗干擾性能強(qiáng) DN 300mm選用 1 4 1 6 50Hz勵(lì)磁頻率DN 1000mm選用 1 16 1 18 50Hz勵(lì)磁頻率DN 1000mm選用 1 32 1 36 50Hz勵(lì)磁頻率流量信號(hào)的波形與勵(lì)磁電流波形相一致儀表口徑越大 勵(lì)磁電流頻率越低 30 3 KROHNE公司電磁流量測(cè)量精度高 儀表精度用測(cè)量誤差允許最大值表示誤差常用表示方法為 絕對(duì)誤差 mm s 或 m3 h 實(shí)際流速 或?qū)嶋H流量 表示相對(duì)誤差 百分比表示 相對(duì)誤差有兩種方式表示量程誤差 ofF S 又稱引用誤差 測(cè)量值誤差 ofM V 又稱示值誤差 用測(cè)量誤差ofM V 表示的儀表精度遠(yuǎn)高于用量程誤差ofF S 表示的儀表精度KROHNE公司電磁流量計(jì)誤差是以測(cè)量值相對(duì)誤差表示 因此精度高 兩種完全不同的相對(duì)誤差比較 31 KROHNE公司電磁流量計(jì)有不同等級(jí)精度的產(chǎn)品1 不同型號(hào)其測(cè)量誤差 精度 不同 1 K300 0 5 T900 K450 0 3 IFM4080 IFM4110 0 2 OPTIFLUX4300如OPTIFLUX5300精度 0 15 DN10 100 陶瓷襯里電磁傳感器配套精度高2 相同規(guī)格不同口徑測(cè)量誤差不同 過大過小口徑配套標(biāo)定難度高3 用測(cè)量點(diǎn)的相對(duì)誤差 絕對(duì)誤差之和表示總的測(cè)量誤差 低流速測(cè)量誤差大例 0 2 1mm s合成誤差 測(cè)量點(diǎn)相對(duì)誤差 0 2 絕對(duì)誤差1mm s如測(cè)量點(diǎn)為1m s流速時(shí) 合成誤差 0 2 1mm s 1m s 0 3 測(cè)量點(diǎn)為0 1m s流速時(shí) 合成誤差 0 2 1mm s 0 1m s 1 2 32 Optiflux4300 精度描述 DN10 1600mm 為 0 2 1mm s DN2 5 6mm DN1600mm 為 0 3 2mm s OPTIFLUX系列電磁流量誤差曲線 33 電磁流量計(jì) 成套儀表精度 34 4 KROHNE公司電磁流量計(jì)的互換性能好 KROHNE公司電磁流量計(jì)均可實(shí)現(xiàn)互換KROHNE公司大規(guī)模電磁流量計(jì)生產(chǎn)工藝決定傳感器與轉(zhuǎn)換器單獨(dú)檢測(cè)和標(biāo)定每臺(tái)轉(zhuǎn)換器都由高精度信號(hào)調(diào)校成一致的標(biāo)準(zhǔn)形式 完全實(shí)現(xiàn)互換每臺(tái)傳感器均由高精度水流量標(biāo)定裝置通過實(shí)流標(biāo)定 獲得傳感器系數(shù)GK值選取符合用戶要求的傳感器和轉(zhuǎn)換器 將傳感器系數(shù)GK值 口徑DN及量程Q100 等參數(shù)設(shè)置到轉(zhuǎn)換器中 即完成配套組合 生產(chǎn)配套工藝過程 充分體現(xiàn)了KROHNE公司電磁流量計(jì)具備優(yōu)越的互換性更換轉(zhuǎn)換器和傳感器 按同樣方式設(shè)置 可實(shí)施再配套組合 保證原來精度 35 電磁流量計(jì) 傳感器系數(shù)GK值分析 問題引入 某一臺(tái)電磁流量傳感器 B D為定值時(shí) 電極流量信號(hào)與被側(cè)介質(zhì)流速成正比不同口徑傳感器相同流速 無法達(dá)到相同的電極流量信號(hào)相同口徑傳感器相同流速 也有不同的電極流量信號(hào)原因 是工藝條件限制 B 磁通密度 D 管道內(nèi)徑 不能實(shí)現(xiàn)絕對(duì)相同E B D V 36 電磁流量計(jì) GK作用 傳感器常數(shù)GK的重要作用 每臺(tái)傳感器均有自己的特征值 即傳感器系數(shù)GK用GK值反映某一傳感器的流量信號(hào)特征 稱為傳感器常數(shù) GK定義 當(dāng)被測(cè)介質(zhì)流速為1m s時(shí)的流量信號(hào)E1m s 與定值840mV之比值為此臺(tái)傳感器的GK值 即傳感器系數(shù) 已知GK值則能求得在流速為1m s時(shí)此傳感器電極流量信號(hào)E1m s 840uV GK已知GK值則能求得在流速為Vm s時(shí)此傳感器電極流量信號(hào)EVm s 840 GK Vm s當(dāng)GK 1時(shí) E1m s 840uV已知GK值傳感器則能與所有系列轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)配套和互換 轉(zhuǎn)換器中設(shè)定對(duì)應(yīng)GK D Q100 各參數(shù)后則完成配套目的 GK值為一無量綱單位的系數(shù) 37 0000000 0009521 0019042 0028563 0038048 0047605 0057126 0066647 0076168 0085689 0095210 0104731 0114252 0123773 0133294 0142815 0152336 0161857 0171378 0181099 0190420 0199941 0209462 0219003 0228504 0238025 0247546 0256995 0266588 0275848 0285630 0294945 0304672 0315877 0323714 0334744 0344620 0352288 0361795 0371319 0381116 0390361 0399600 測(cè)量值 0400000 參考值 脈沖 容量 比如1個(gè)脈沖代表1升水 0 1 偏差 液位開關(guān) 閥門 最大流量 30 000m3 h容量 500m3不確定度 0 013 標(biāo)定塔 電磁流量計(jì)標(biāo)定 非穩(wěn)壓動(dòng)態(tài)水流量標(biāo)定裝置 確定傳感器系數(shù)GK值 38 流量標(biāo)定裝置標(biāo)定傳感器系數(shù)的原理 GK被標(biāo)傳感器 U實(shí)際容積 U測(cè)量容積 GK標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器GK被標(biāo)傳感器 被標(biāo)定的傳感器系數(shù)U實(shí)際容積 由標(biāo)定容器測(cè)得流過傳感器流量的實(shí)際流量容積U測(cè)量容積 被標(biāo)傳感器與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器配合測(cè)得的測(cè)量容積U測(cè)量容積 P累積脈沖 N脈沖當(dāng)量P累積脈沖 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器輸出脈沖累積值N脈沖當(dāng)量 每一脈沖對(duì)應(yīng)的流量體積GK標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器 標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)定的GK值 39 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境 介質(zhì)條件 5 KROHNE公司電磁流量計(jì)新開發(fā)在線檢測(cè)自診斷功能全 現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境診斷儀表提供關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的診斷信息 著重分析工況條件及安裝情況如電源供給 直管段的安裝 環(huán)境溫度等介質(zhì)條件診斷診斷被測(cè)介質(zhì)的特性包括介質(zhì)電導(dǎo)率 溫度 腐蝕性和含氣泡 固體顆粒等儀表基本功能診斷連續(xù)不間斷全面檢查儀表內(nèi)部器件性能及儀表功能檢測(cè)器件溫度 連接電纜通斷 襯里變形等 儀表 從三個(gè)方面進(jìn)行在線檢測(cè) 40 三個(gè)100 全方位實(shí)施自診斷 100 流量計(jì)診斷微處理器的測(cè)試軟件測(cè)試存儲(chǔ)芯片的測(cè)試電器的溫度測(cè)試輸出的開路和正常負(fù)載的測(cè)試100 精度診斷流量計(jì)的線性磁場(chǎng)的勵(lì)磁電流的精度100 應(yīng)用診斷超過NAMUR和SIL2的要求 VDI NAMUR WIB2650導(dǎo)則的要求 41 監(jiān)控電流輸出 用于診斷中斷允許負(fù)載 監(jiān)控磁場(chǎng)電流 用于診斷真值 監(jiān)控磁場(chǎng)線圈 用于診斷線圈電阻線圈開路 短路短路 監(jiān)控磁場(chǎng) 磁感應(yīng)B 信號(hào)電壓U 用于診斷外部磁場(chǎng)的影響磁路的線性 監(jiān)控測(cè)量電極 用于診斷電線開 短電極污垢電極阻抗 監(jiān)控信號(hào)處理和電子部件 用于診斷精度線性u(píng)P功能存儲(chǔ)器功能溫度 監(jiān)控流程 用于診斷最低電導(dǎo)率電導(dǎo)率的限值流態(tài)氣體含量電極的腐蝕 42 在線檢測(cè)自診斷的內(nèi)容 43 1 電極電阻檢測(cè)檢測(cè)原理 在兩電極和電極對(duì)地之間加一電壓 通過測(cè)量流經(jīng)電流 可檢測(cè)電極間的電阻值R K xEF R 電極電阻EF 電極系數(shù) 接近電極尺寸 電導(dǎo)率K 常數(shù)校驗(yàn)時(shí)在C1 1 10中輸入現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)介質(zhì)電導(dǎo)率 機(jī)內(nèi)自動(dòng)計(jì)算并顯示出EF值 以后此值用于從電極電阻檢測(cè)電導(dǎo)率 應(yīng)用目的Ka計(jì)算檢測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率 RxEFb判斷管道中空管可能當(dāng) 小于極限值時(shí)空管報(bào)警c電極結(jié)垢絕緣物時(shí) 電極電阻R 過大d電極泄露 此時(shí)電極對(duì)地電阻明顯減小 44 2 勵(lì)磁線圈電阻測(cè)量 檢測(cè)原理 勵(lì)磁線圈電阻R與線圈溫度的關(guān)系式 R R20 1 a T 20 R20 20 時(shí)勵(lì)磁線圈電阻a 0 39 線圈材料溫度系數(shù)T 檢測(cè)時(shí)線圈勵(lì)磁溫度校驗(yàn)時(shí)在C1 1 08中輸入現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)時(shí)線圈溫度 機(jī)內(nèi)計(jì)算并顯示R20值 以后此值用于從線圈電阻檢測(cè)線圈溫度 應(yīng)用目的a通過檢測(cè)線圈電阻計(jì)算測(cè)出線圈溫度 它間接反映了傳感器介質(zhì)和環(huán)境溫度b當(dāng)線圈阻值與出廠值相比較變化過大時(shí) 確定線圈短路或開路存在 將嚴(yán)重影響測(cè)量精度 45 電極噪聲檢測(cè) 噪聲引起原因 氣泡 固態(tài)顆粒 檫磨電極 介質(zhì)對(duì)電極電化學(xué)腐蝕 二種不同電導(dǎo)率介質(zhì)配比不均勻 介質(zhì)PH值迅速變化 電導(dǎo)率過低當(dāng)噪聲嚴(yán)重影響儀表時(shí)會(huì)出現(xiàn)輸出信號(hào)和顯示的波動(dòng) 46 電極噪聲檢測(cè) 檢測(cè)原理電極信號(hào) 流量信號(hào) 噪聲電勢(shì)刪除電極信號(hào)中有規(guī)則的流量信號(hào)后測(cè)得的電極電壓為噪聲電勢(shì)流量信號(hào) 時(shí)電極信號(hào) 噪聲電勢(shì)常規(guī)流量測(cè)量噪聲測(cè)量 電極電壓和勵(lì)磁同向的采樣信號(hào)相乘取出流量信號(hào) 和相移了90 的采樣信號(hào)相乘沒有噪音時(shí) 輸出電壓為零 47 電極噪聲檢測(cè) 應(yīng)用目的 當(dāng)檢測(cè)到噪聲電勢(shì)后 啟動(dòng)噪聲濾波抑制功能 便能有效抑制噪聲使儀表正常工作使用方法 a在菜單中啟動(dòng)電極噪音測(cè)量C1 3 13ONb實(shí)測(cè)電極噪聲數(shù)值C1 3 15C再開啟噪聲濾波C1 2 07ONd提高實(shí)測(cè)電極噪聲數(shù)值 再將此值設(shè)置到噪聲電平C1 2 08中或提高噪聲抑制C1 2 09e返回C1 3 15再檢測(cè)實(shí)測(cè)電極噪聲數(shù)值 如還未見效 重復(fù)上述步驟 同時(shí)開啟噪聲濾波提高脈沖寬度和脈沖限制 C1 2 4 C1 2 5 C1 2 6 直至工作穩(wěn)定 48 流體流態(tài)檢測(cè) 檢測(cè)原理 兩個(gè)上下勵(lì)磁線圈中 同時(shí)同相流入同值勵(lì)磁電流I1I2在兩電極上產(chǎn)生極性相反的感應(yīng)電勢(shì)U1和U2如管內(nèi)流體流態(tài)分布對(duì)稱均衡時(shí)U1 U2 兩電極上合成電勢(shì)UAB U1 U2 0如管內(nèi)流體流態(tài)發(fā)生變化 尤其管中上下兩部分流態(tài)存在差異時(shí)U1 U2UAB 0 線圈部件 7I1 U1 U2 8I2 UAB 9 49 應(yīng)用目的 當(dāng)上述UAB大到一定量時(shí) 可檢測(cè)出 測(cè)量管未滿管 測(cè)量管底部沉積 測(cè)量管襯墊明顯凸起 前后直管段未達(dá)到安裝要求造成流態(tài)不對(duì)稱 或紊流狀態(tài) 50 儀表線性檢測(cè) 檢測(cè)原理 在較短測(cè)量周期內(nèi) 磁場(chǎng)減少到 即勵(lì)磁電流減少 檢測(cè)電極信號(hào)是否對(duì)應(yīng)同步減少到 如按比例變化 當(dāng)流量不變條件下 說明儀表線性優(yōu)良U B D V K I D V 電極電壓Q D2V 4 不變 I勵(lì)磁電流Q流量K常數(shù) 51 電磁流量計(jì)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B 磁場(chǎng)電流IF 左邊 沒有外磁場(chǎng)影響 右邊 有外磁場(chǎng)影響 磁場(chǎng)影響 襯里 測(cè)量管 測(cè)量電極 鐵磁軛 外部磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)H 在線診斷流量轉(zhuǎn)換器線性檢查功能測(cè)試流量計(jì)受外磁場(chǎng)的影響 52 友情告知 具有在線檢測(cè)和自診斷功能不等于實(shí)施這些功能 只有開啟某一檢測(cè)才能實(shí)施此功能的自測(cè)功能 IFC300菜單中有 C1 3自測(cè) 專項(xiàng)供用戶便利開啟使用其中包括 電導(dǎo)率與空管檢測(cè) C1 3 1 C1 3 2實(shí)際值 C1 3 3限定值 電極噪聲檢測(cè) C1 3 13 C1 3 15實(shí)際值 C1 3 14限定值 流量流態(tài)檢測(cè) C1 3 10 C1 3 12實(shí)際值 C1 3 11限定值 線形檢測(cè) C1 3 6 C1 3 7實(shí)際值 53 在線檢測(cè)和自診斷的作用 a 通過在線診斷與自檢1了解工藝條件變化2發(fā)現(xiàn)儀表元器件故障3糾正安裝使用中的偏差4及時(shí)保養(yǎng)維修5避免事故6減少維修成本7提高工作效率b 通過在線檢測(cè)與自診 流量在與你交流和溝通 告訴你1儀表測(cè)量可靠正確嗎 2儀表哪些環(huán)節(jié)已經(jīng)出現(xiàn)或?qū)⒁霈F(xiàn)問題3及時(shí)向你報(bào)警 盡快排除消除隱患 在線診斷與傳統(tǒng)診斷的比較 許多在線診斷內(nèi)容 傳統(tǒng)檢測(cè)根本無法實(shí)現(xiàn)有些傳統(tǒng)檢測(cè)項(xiàng)目 必須停機(jī)拆卸用其它儀表進(jìn)行檢查 同時(shí)維修人員應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施全方位在線檢測(cè) 擴(kuò)大了診斷內(nèi)容 提高判別有效性 減少維修成本 保證人員安全 54 在線診斷與傳統(tǒng)診斷的比較 55 六 KROHNE公司電磁新品六種顯示和輸出信息 六種顯示和檢測(cè)內(nèi)容1 顯示和測(cè)量介質(zhì)的體積流量Volumflowm3 h L min L s 包括瞬時(shí)流量 累積流量m3 L 兩個(gè)計(jì)數(shù)器 正反向代數(shù)和計(jì)數(shù) 當(dāng)介質(zhì)密度固定時(shí) 可顯示測(cè)量相對(duì)質(zhì)量流量 Massflowkg h kg min kg s 2 顯示和測(cè)量流體的流速flowspeedm s3 顯示和測(cè)量被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率conductivity s om4 顯示和測(cè)量傳感器勵(lì)磁線圈溫度Coiltemperature5 顯示和測(cè)量轉(zhuǎn)換器累積工作時(shí)間operatinghours6 顯示自診斷信息diagnosisvalue詳見第五章 在線診斷與傳統(tǒng)診斷的比較 一節(jié)S 超技術(shù)指標(biāo)出現(xiàn)F 出錯(cuò)儀表應(yīng)用出錯(cuò)多頁多行自選顯示內(nèi)容 56 顯示內(nèi)容 二個(gè)測(cè)量頁 除可顯示五種介質(zhì)物理量外 U M V T 還可顯示轉(zhuǎn)換器工作時(shí)間 h 和二個(gè)內(nèi)部計(jì)數(shù)器的累計(jì)量 C1 C2 U M V T h C1 C2 有一頁流量趨勢(shì)圖形顯示 1000min 100 除中文外的多國(guó)語種選擇 專頁顯示在線診斷出錯(cuò)信息 顯示屏上還有菜單編號(hào)和信息導(dǎo)向等 57 六種輸出信息 1 電流輸出信號(hào)Currentoutput電流范圍0 20mA 測(cè)量量程 m3 h 有源無源選擇 極性選擇 時(shí)常數(shù) 小流切除2 頻率輸出信號(hào)Frequencyoutput脈寬選擇 對(duì)稱 自動(dòng) 固定 量程 10KHz 測(cè)量量程 m3 h 極性選擇 時(shí)常數(shù) 小流切除3 脈沖輸出信號(hào)Pluseoutput脈寬選擇 對(duì)稱 自動(dòng) 固定 脈沖單位 脈沖當(dāng)量 極性選擇 時(shí)常數(shù) 小流切除4 狀態(tài)輸出信號(hào)Statusoutput模式選擇 流向 過載 計(jì)數(shù)器達(dá)預(yù)算值 空管 出錯(cuò) 常開常用選擇5 限位開關(guān)Limitswitch流速 流量 線圈溫度 電導(dǎo)率 診斷值 極性選擇 時(shí)常數(shù) 常開常用選擇6 控制輸入信號(hào)Controlinput保持某輸出或所有輸出 保持某計(jì)數(shù)器或所有計(jì)數(shù)器 復(fù)位某計(jì)數(shù)器或所有計(jì)數(shù)器 某輸出或所有輸出為零 量程轉(zhuǎn)換 出錯(cuò)復(fù)位 58 七 電磁流量計(jì)選型應(yīng)提供七方面資料 1 工藝管徑和流量范圍 決定流量計(jì)口徑及是否需要用異徑管 2 使用環(huán)境工況條件要素 防護(hù)等級(jí) 防爆要求 電源電壓 工藝管道材質(zhì) 金屬與絕緣管路 決定接地法蘭的需求 3 被測(cè)介質(zhì)的理化性能 電導(dǎo)率 溫度 壓力 含氣泡 固體顆粒成分 腐蝕性 決定電極材料 型式 襯里材料 4 對(duì)儀表結(jié)構(gòu)要求 一體 分體選擇 分體型應(yīng)提供電纜長(zhǎng)度需求 5 對(duì)儀表精度要求 確定使用轉(zhuǎn)換器規(guī)格 6 對(duì)儀表輸出信號(hào) 顯示內(nèi)容 通訊接口及自診斷功能的要求 決定轉(zhuǎn)換器型號(hào) 7 對(duì)儀表價(jià)格的心理價(jià)位選型原則 保證滿足測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的工況條件達(dá)到儀表使用的精度與功能要求力求價(jià)格便宜適中 59 電磁流量計(jì) 傳感器選型 60 電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器性能比較 61 K300 K450 口徑DN10 300DN10 450 由此命名 精度 1 0 5 防護(hù)等級(jí) IP65IP67 IP68結(jié)構(gòu) 一體型一體型 分體型二種基本輸出信號(hào)IOUT 4 20mA 或0 10mA IOUT 4 20mA 或0 10mA 有源輸出FOUT 0 1000Hz 或0 10mA 未經(jīng)電隔離 輸出端不能接地有源無源均可選擇輸出端均經(jīng)電隔離器件裝配 雙立直插式器件SMD器件貼片裝配顯示 無LED流量顯示 百分比瞬時(shí)流量 附加選擇件 GT300 FA310 FA320 GTF300無選擇件功耗 25VA10VA 電磁流量計(jì) K300與K450比較 62 IFC100新品與IFC090及IFC300比較 63 轉(zhuǎn)換器上蓋顯示板內(nèi) 儲(chǔ)存校驗(yàn)和設(shè)置數(shù)據(jù) 64 八 電磁流量計(jì)安裝調(diào)試中八項(xiàng)要求 1 傳感器上箭頭方向必須與實(shí)際流量方向一致 如反向安裝 轉(zhuǎn)換器菜單中流動(dòng)方向一項(xiàng)必須更正 65 2 必須保證滿管測(cè)量狀態(tài) 66 3 必須確保前5后2的直管段 67 4 傳感器必須良好單獨(dú)接地 接地含義 給信號(hào)源參考零電位 使被測(cè)介質(zhì)與大地相連通安全性要求 如雷擊 抗外界干擾接地點(diǎn)離傳感器越近越好 絕不能與其它設(shè)備接地點(diǎn)相連接要求接地電阻 10 接地要求電磁流量計(jì)變送器外殼 屏蔽線 測(cè)量導(dǎo)管及變送器兩端的管道都要接地且單獨(dú)設(shè)置接地點(diǎn) 絕不能接在電機(jī)電氣等公用地線或上下水官道上 轉(zhuǎn)換器部分已通過電纜線接地 毋須再行接地 以免因電位不同而引入干擾 68 帶接地環(huán)的接地方法 如工藝管道為絕緣材料 必須配用接地環(huán)穩(wěn)定邊界條件 提高測(cè)量定性和精度 69 5 分體型電磁流量計(jì)必須配套對(duì)號(hào)安裝 分體型電磁流量計(jì)應(yīng)確保電磁流量轉(zhuǎn)換器與傳感器對(duì)號(hào)配套使用 轉(zhuǎn)換器與配套傳感器儀表號(hào)碼一致 張冠李戴將不能正常工作 70 6 必須正確接線和鋪設(shè)電纜 傳感器和轉(zhuǎn)換器的連接電纜必須對(duì)號(hào)入座 正確連接 理解各線編號(hào)含義 電纜安裝注意事項(xiàng) 信號(hào)電纜與勵(lì)磁電纜分開穿管 鐵管 可防止干擾 機(jī)械損傷 必須采用公司提供的專用電纜信號(hào)電纜 勵(lì)磁電纜與電源線分開安裝脈沖輸出線應(yīng)考慮線間分布電容影響 不宜過長(zhǎng) 接地屏蔽端 信號(hào)端 勵(lì)磁端 勵(lì)磁線圈連接中點(diǎn) 電源端 71 7 必須合理配置電磁流量計(jì)的后位儀表 要根據(jù)后位儀表要求確定有源還是無源輸出無源輸出時(shí)外加電源應(yīng)符合技術(shù)規(guī)范若需串接電阻時(shí) 電阻值應(yīng)在允許范圍內(nèi) 8 調(diào)試前必須校對(duì)接入電源電壓 24VDC儀表被220VAC電源燒壞現(xiàn)象層出不窮 調(diào)試中只允許零位調(diào)整 出廠經(jīng)實(shí)流標(biāo)定設(shè)好各種參數(shù) 無須任意變更 72 九 電磁流量計(jì)檢測(cè)九種方法 1 電磁流量計(jì)故障分析方法之一 按故障發(fā)生時(shí)期區(qū)分 1 如在安裝調(diào)試期發(fā)生問題 應(yīng)側(cè)重于以下分析和檢查 儀表使用工況條件是否符合要求 儀表選型是否正確 儀表安裝是否合理忌諱五種安裝 聚氣點(diǎn) 避免氣泡聚集 非滿管 保證滿管測(cè)量 虹吸口 不能產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象 前置閥 調(diào)節(jié)閥應(yīng)安裝在下游 后抽泵 上游裝泵不產(chǎn)生負(fù)壓 2 如經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)行后發(fā)生問題 應(yīng)多側(cè)重儀表本身檢查 傳感器電極腐蝕 磨損 泄露 結(jié)垢 勵(lì)磁線圈絕緣下降 轉(zhuǎn)換器電路故障 連接電纜斷路 短路 受潮 73 2 電磁流量計(jì)故障分析方法之二 按故障發(fā)生源頭區(qū)分 1 來自外界干擾引起 電源電壓不穩(wěn) 儀表遭雷擊 空間電磁波干擾 周圍大電機(jī)磁場(chǎng)干擾 電纜線引電位電壓 2 來自管路系統(tǒng)引起 傳感器后無背壓 引起空管 導(dǎo)管雜散電流影響 裝于管網(wǎng)高點(diǎn)聚集氣泡 絕緣材料管路接地不良 3 來自被測(cè)流體引起 介質(zhì)含大量氣泡和固體顆粒 介質(zhì)含鐵磁性物質(zhì) 不同PH值介質(zhì)混合不均 介質(zhì)與電極產(chǎn)生化學(xué)作用 4 來自儀表故障引起 下面專題分析 74 3 電磁流量計(jì)故障分析方法之三 按故障發(fā)生現(xiàn)象區(qū)分 1 流量計(jì)無顯示和輸出信號(hào) 檢查電源接入 包括保險(xiǎn)絲 保險(xiǎn)管 斷路或短路 檢查連接電纜 勵(lì)磁線 信號(hào)線 斷路或短路 檢查轉(zhuǎn)換器相關(guān)功能是否開啟 檢查轉(zhuǎn)換器是否損壞 2 流量計(jì)超滿度顯示和輸出信號(hào) 檢查傳感器是否空管 檢查信號(hào)電纜是否斷路 檢查有無干擾信號(hào)從管路或電纜引入 檢查轉(zhuǎn)換器設(shè)置是否錯(cuò)誤 檢查后位儀表是否錯(cuò)誤配置 3 流量計(jì)顯示和輸出信號(hào)波動(dòng) 不穩(wěn) 檢查液體本身含較多氣泡纖維 顆粒產(chǎn)生摩擦電勢(shì) 檢查有無外界干擾進(jìn)入 檢查流體本身脈動(dòng)與不穩(wěn) 檢查介質(zhì)與電極有無發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 電極是否泄漏 4 流量計(jì)顯示和輸出信號(hào)與實(shí)際流量不符 檢查傳感器有無滿灌 檢查傳感器電極絕緣性能 檢查連接電纜有否斷 短路或絕緣下降 檢查轉(zhuǎn)換器菜單設(shè)置是否正確 75 4 電磁流量計(jì)故障分析方法之四 區(qū)分故障產(chǎn)生于電磁流量傳感器還是轉(zhuǎn)換器 1 短路法 將轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入端1 2 3 短路 檢查轉(zhuǎn)換器是否恢復(fù)零位顯示和輸出I0 0或4mA 能恢復(fù)零點(diǎn)大致認(rèn)為轉(zhuǎn)換器工作正常 反之則反 人為改變轉(zhuǎn)換器零點(diǎn) 如調(diào)節(jié)零點(diǎn)電位器 手動(dòng)改變零點(diǎn) 再檢查轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)是否相應(yīng)變化 能變動(dòng)零點(diǎn)的轉(zhuǎn)換器 則進(jìn)一步確認(rèn)轉(zhuǎn)換器工作正常 2 替代法 利用現(xiàn)有工作正常轉(zhuǎn)換器 替代待判斷轉(zhuǎn)換器 必須設(shè)置成同樣菜單內(nèi)容 DN Q100 GK 借助互換性來分析故障所在 如替代后 流量計(jì)工作正常 原轉(zhuǎn)換器必有故障 反之則反 76 5 電磁流量計(jì)故障分析方法之五 用電磁流量模擬信號(hào)器檢測(cè)轉(zhuǎn)換器 1 GS8A模擬信號(hào)器原理與功能 模擬信號(hào)器模擬電磁流量傳感器 產(chǎn)生一個(gè)模擬流量信號(hào) 信號(hào)大小由流速V和傳感器系數(shù)GK因素決定 模擬信號(hào)器信號(hào)調(diào)節(jié)位指示值是V GK的倍數(shù) 2 GS8A模擬信號(hào)器與轉(zhuǎn)換器的連接 9芯電纜插頭與GS8A插座相連 信號(hào)線1 2 3 編號(hào)與轉(zhuǎn)換器對(duì)號(hào)相接 勵(lì)磁線7 8 編號(hào)與轉(zhuǎn)換器對(duì)號(hào)相接 3 校驗(yàn)轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)誤差 按公式計(jì)算X值 K系數(shù) 7074 DN取mm Q100 取m3