ZNE电磁流量计的组成及工作原理在使用过程中常见故障分析        随着人类节水意识的日益增强,对水资源的科学管理更加重要.在供水系统中,只有通过对水资源的科学检测与计量,才能合理有效地使用能源、分配能源、管理能源,达到节约能源的目的.     目前,对水的流量测量方法有多种:差压式、靶式、涡轮式、浮子式、超声式、电磁式等.其中,在工业系统中常用的形式有超声波流量计和ZNE电磁流量计两种.而超声波流量计因其存在稳定性差、容易产生干扰等缺点,一般不优先使用,只有在现有的工艺改造过程中,由于管道不能中断或内部带压的情况下,因其安装简便,才使用超声波流量计.一般情况下,为了保证测量精度,使检测信号稳定可靠,我们常使用ZNE电磁流量计来进行水量测量.    1. 电磁流量传感器的工作原理 ZNE电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律的原理制造的. 我们把在管道内流动的导电液体流动看成导体的运动.当管道置于磁场内,在与磁场方向、管道的中心轴、管道的直径三者互相垂直的管道位置,安装两个与液体相接触的电极,管道的直径可以看成导体的长度,当液体在管道内流动时,就可以看成导体在磁场内做切割磁力线运动.这时,两电极间就产生出感应电动势来.根据法拉第电磁感应定律,当磁场强度B一定时,测得的感应电动势E的大小与管道内流体的流速V成正比.即:E=BDV,而对于流过一定管径的流体而言,其瞬时体积流量为: Q=π/4•D2•V 故而得出:Q=π/4•D•E/B 即当磁场强度B一定时,流过直径为D的管道内的流体体积流量与电极两端所测得的电动势E的大小成正比.    2.ZNE电磁流量计的组成 ZNE电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器组成,并连接显示、记录、积算、调节仪表或计算机网络,构成流量的测量系统,如图1所示. 电磁流量传感器安装在流体传输工艺管道上,用来将导电液体的流速(流量)线性地变换成感应电势信号.电磁流量转换器向传感器提供工作磁场的励磁电流,并接受感应电势信号,将流速(流量)信号进行放大、处理并转换为统一的、标准的电流信号以及其他通讯信号,供指示仪表、记录仪表、调节仪表和计算机网络实现对流量的远距离指示、记录、积算、控制与调节.   3. ZNE电磁流量计的故障分析     ZNE电磁流量计在运行中产生的故障一般分两类.一类为仪表本身故障,即仪表结构件或元器件损坏引起的故障;另一类为外界原因引起的故障,如安装不妥、流动畸变、沉积、结垢或环境条件变化出现新干扰源等.下面就几种常见故障进行分析.     3.1 流体方面 如果流体内含有大量气泡,会使信号输出波动,若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面,使电极信号回路瞬时断开,输出信号将产生更大的波动;如果两种电导率不同的混合液体在未均匀混合前即进入流量传感器进行流量测量,输出信号亦会产生波动.     3.2 周围环境     主要是管道杂散电流干扰,空间电磁波干扰,大电机磁场干扰等.对管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护.如管道有强杂散电流,须采取流量传感器与管道绝缘的措施.空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护.     3.3 管道内壁附着层 当ZNE电磁流量计测含悬浮物较高或较脏的流体流量时,污物容易附着在管道内壁,使电极被覆盖.若附着层电导率与液体电导率相近,仪表还能正常输出信号,只是改变流通面积形成测量误差;若是高电导率附着层,电极间电动势将被短路;若是绝缘性附着层,电极表面被绝缘而断开测量电路.后两种现象均会使仪表无法工作.     3.4 管道系统和安装等方面 通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障.常见的有传感器前直管段不符合要求,当上游侧泵或阀的工作状态产生变化时,流体产生扰动,影响到传感器的测量状态;将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点;流量传感器后无背压,液体径直排入大气,形成其测量管内非满管;装在自上向下流的垂直管道上,可能出现排空等原因.    3.5 雷电击     雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流,进入仪表就会损坏仪表.雷电击损坏仪表由三条引入途径:电源线、传感器与转换器之间的流量信号线和励磁线.不过引起故障的感应瞬时高电压和浪涌电流大部分是从控制室电源线路引入的(控制室其他仪表也常常同时出现雷击事故),因此,设置控制室仪表电源线防雷设施是非常重要的.  电磁流量计,压力变送器,新型靶式流量计,超声波流量计,涡街流量计,涡轮流量计,热电偶