安裝環(huán)境引起電磁流量計故障的原因解析

 環(huán)境類

  源自環(huán)境方面引起的電磁流量計故障主要有以下幾種。

  1．強(qiáng)磁場

   因安裝時一般都注意到要遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場。

2．強(qiáng)電磁波

   電磁流量計應(yīng)符合電磁兼容性要求，在規(guī)定輻射電磁場環(huán)境下正常工作，不會在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。

   案例1：   山西某水廠裝用多臺電磁流量計，其中一臺輸出大幅度波動。現(xiàn)場檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和轉(zhuǎn)換器相距50m，用置于鐵導(dǎo)管內(nèi)的屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測得共模干擾信號高達(dá)1.7V。先采取將流量傳感器電氣絕緣的措施，共模信號降低0.6V，但輸出波動無明顯改善。

再次與用戶分析現(xiàn)象環(huán)境條件，得悉在流量計非常鄰近的地方有強(qiáng)無線電發(fā)射臺。為證實故障原因是否來自該干擾源，臨時將轉(zhuǎn)換器移至流量傳感器相距3m的地方，復(fù)測共模干擾信號小于0.1mV，雖然還感到偏大，但儀表運行已趨于正常。故障原因是即使多層屏蔽信號線，電磁波還是被引入到儀表。

本實例揭示當(dāng)分離型電磁流量計在現(xiàn)場有較大共模干擾時，作故障原因分析時就應(yīng)考慮強(qiáng)無線電波是否成為干擾源的可能性。本實例屬調(diào)試期罕見故障。

3．管道雜散電流

電磁流量計妥善接地后，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時候按規(guī)定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地，卻還會受雜散電流影響，尚需采取其他措施。

案例2：
  山東某鋁冶廠用DN80mm電磁流量檢測堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環(huán)，并用導(dǎo)線跨接和妥善接地，然而儀表還是不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點，才隔離了雜散電流影響。

儀表投入正常運行一段時期后，又出現(xiàn)輸出信號晃動現(xiàn)象，排除了流動波動的可能性，儀表本身完好，初步判斷為儀表運行異常。觀察數(shù)天發(fā)現(xiàn)，中午午餐休息期和晚班運行正常，而日班卻出現(xiàn)輸出晃動。據(jù)此線索追蹤溯源，找到故障源頭是離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的同一管系上進(jìn)行電焊所致。

案例3 ：電磁流量傳感器與連接管道絕緣，可消除大雜散電流影響。

浙江省某自來水公司安裝兩臺DN900MT900型電磁流量計，一臺運行正常，另一臺在1～2h周期內(nèi)出現(xiàn)有高達(dá)50％FS波動。用戶認(rèn)為兩臺儀表使用條件相仿，故障是由儀表方面原因引起的。勘查現(xiàn)場周圍環(huán)境，上下游緊接流量傳感器的是兩段長0.5m有良好接地的無襯里短鋼管，然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求，同時，排除了管網(wǎng)流動脈動可能性。

轉(zhuǎn)換器與傳感器相距約10m。有一數(shù)百千伏安的三相變壓器裝在附近，分別離轉(zhuǎn)換器和傳感器約2m和8m。

分析故障原因有以下兩種可能：（1）大功率變壓器產(chǎn)生的磁場干擾；（2）管道上雜散電流干擾。要證明是否是變壓器磁場干擾影響，因要關(guān)閉變壓器涉及面廣，安排為第二步檢查，首先檢查是否是管道雜散電流干擾。不加勵磁電流用示波器測量兩極間電勢，其值應(yīng)為零。然而實際測得峰值Vpp高達(dá)1V的波形畸變交流電勢。初步判斷即使良好接地，儀表還會受到管道雜散電流干擾影響。

采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行，輸出顯示即呈穩(wěn)定正常，也排除了電力變壓器磁場干擾對流量測量的影響。同時測得干擾電流有60mA AC，電流方向來自流量傳感器上游。

這一措施也適用于有陰極保護(hù)電流的管道，作為試排除管道電流干擾影響的方法。

4．地電位變化

地電位變化會影響流量測量，例如其他設(shè)備接地線上產(chǎn)生電壓降，可使電磁流量計地電位變化，若形成較大共模干擾時，可會影響測量。

5．潮氣浸入

電磁流量計應(yīng)用于給排水工業(yè)常將流量傳感器在低于地平線的儀表井中，因而時常會浸在未及時排放的雨水中，甚至長期浸泡在水中。即使是外殼保護(hù)等級為IP67（塵密短時浸水級）或IP68（塵密連續(xù)浸水級），也會因接線端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封，漏裝套圈，或套圈與電纜外徑未匹配，經(jīng)常發(fā)生這類事故。

地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也會受汽溫變化的呼吸作用吸入潮氣，凝結(jié)成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封圈或未緊壓密封，電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類實例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無意割斷電纜后重新再接，用膠帶包封。這一隱患在運行初期不會形成故障，但包封日久老化，連接處吸入潮氣，電纜絕緣就會降低。

水和潮氣浸入端子盒，降低了絕緣強(qiáng)度和絕緣電阻，嚴(yán)重時流量信號回路將無流量信號輸出，勵磁線圈回路將形成零點偏移或不穩(wěn)。必要時可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。

非氣密型結(jié)構(gòu)的勵磁線圈保護(hù)外殼，因呼吸作用吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測量管外壁結(jié)露，低于0℃則會結(jié)霜，會使流量信號回路短路而失效。