污水流量計的工作原理及常見(jiàn)故障處理

摘要：目前污水流量計已廣泛應用于油田水系統及母液的計量。隨著(zhù)使用時(shí)間及環(huán)境的不同，流量計會(huì )出現誤差及不同類(lèi)型的故障，從而影響到計量的準確性。通過(guò)對檢定過(guò)程中儀表誤差產(chǎn)生的原因和故障現象進(jìn)行分析，提出在使用過(guò)程中如何對這類(lèi)儀表進(jìn)行維護和保養，以便使其誤差和故障率降到最低，達到準確計量，節約維修成本的目標。
1、測量原理
污水流量計是利用法拉第電磁感應定律制作的一種流量?jì)x表。流量計的測量導管是一內襯絕緣材料的非導磁合金短管。兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測量管上，其電極頭與襯里內表面基本平齊。勵磁線(xiàn)圈由雙向方波脈沖勵磁時(shí)，將在與測量導管軸線(xiàn)垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。如圖1所示。此時(shí)，如果具有一定電導率的流體流經(jīng)測量導管，將切割磁力線(xiàn)感應出電動(dòng)勢E。電動(dòng)勢E正比于磁通量B、測量管內徑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(guò)電纜送至轉換器，轉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、控制或調節。

電極檢測到的感應電動(dòng)勢用下式表示：
E=kBDV
式中：E---感應電動(dòng)勢；k---系數；B---磁感應強度；D---測量管內徑；V---平均流速。
2、使用中應注意的問(wèn)題
污水流量計的安裝，應盡量避開(kāi)閥門(mén)、三通、彎管出口處、并保證其所需的直管段一般上游應大于5D（D為公稱(chēng)通徑），下游應大于2D，流量計應與上、下游直管段保持同心安裝。
污水流量計只有在介質(zhì)充滿(mǎn)管道時(shí)，才能獲得準確的測量，在測量時(shí)必須保證測量管充滿(mǎn)介質(zhì)。
水平安裝時(shí)，兩電極中心軸線(xiàn)應盡量保持水平，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，而影響測量準確度。在傾斜或垂直安裝時(shí)，應安裝在流向向上的管道上，并要保證測量時(shí)流體充滿(mǎn)管道。當管段較長(cháng)或距離振動(dòng)源較近時(shí)，應靠近流量計上、下游安裝支撐，以避免管線(xiàn)振動(dòng)的影響。
應避免外界強電磁場(chǎng)的干擾，在室外安裝時(shí)應有遮蓋物。流量計不要安裝在泵的入口，以免負壓損壞流量計襯里。流量計應有良好的接地。（金屬管道通過(guò)法蘭接地，非金屬管道通過(guò)儀表接地端子接地）。
3、常見(jiàn)故障檢查與處理
3.1表頭黑屏，無(wú)顯示
3.1.1供電電源保險燒壞。該故障產(chǎn)生的原因可能是在拆裝儀表時(shí)未斷電，正負極短路造成儀表盤(pán)控制保險燒壞，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(xiàn)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施工挖斷電纜所致。如果能夠找到斷頭，可利用接線(xiàn)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絲熔斷。該故障是由于元器件老化或瞬間電流過(guò)大造成電容損壞，更換電源板電容即可。
3.1.4雷擊或接線(xiàn)錯誤造成表芯燒壞。由于管線(xiàn)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，如果已刷漆應將其處理干凈后再上緊螺栓。另外在接線(xiàn)時(shí)要注意電源線(xiàn)和信號線(xiàn)不能接錯，正負極不能接反。
3.2表頭有顯示但流量為零
3.2.1電極被附著(zhù)層覆蓋，造成斷路。污水流量計在測量污水時(shí)，由于介質(zhì)內含雜質(zhì)較多，時(shí)間久了以后會(huì )在儀表測量?jì)缺谏闲纬梢粚游酃?，將電極與測量介質(zhì)絕緣，因此檢測不到感應電動(dòng)勢。此時(shí)需將儀表拆下，清理內壁污垢，然后重新檢定。
3.2.2傳感器或勵磁線(xiàn)圈損壞。該故障可能是因為接地不良，雷擊造成傳感器或勵磁線(xiàn)圈燒壞。
3.2.3表芯勵磁部分損壞。該故障可能是由于元器件老化造成表芯勵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)方向錯誤。部分污水流量計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(xiàn)應與液體流向保持垂直。3.2.5液體未充滿(mǎn)管道，電極之間含有氣體。管道未充滿(mǎn)液體主要是管網(wǎng)工程設計或儀表安裝位置不當，使傳感器測量管內不能充滿(mǎn)液體。應避免安裝如圖所示a、e的位置和以虛線(xiàn)管排放時(shí)b位置，改裝到c，d位置較好。水平安裝時(shí)應使電極的連線(xiàn)保持水平，如果電極一上一下，下部電極會(huì )由于介質(zhì)內雜質(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(mǎn)管道。
3.2.6參數設置不正確。由于人工誤操作或數據丟失造成儀表參數改變，無(wú)法正確測量。此時(shí)需重新將給定參數置入儀表，并重新標定。

3.3測量誤差大
3.3.1儀表系數改變。儀表使用一段時(shí)間后各項性能會(huì )發(fā)生變化，此時(shí)需重新標定，并將新的儀表系數置入表內進(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?？刹鹦峨姌O在安裝時(shí)要注意兩個(gè)電極的連線(xiàn)應與液體流向保持垂直。
3.3.3液體未充滿(mǎn)管道，流量時(shí)有時(shí)無(wú)。
3.3.4附著(zhù)層覆蓋部分電極。此時(shí)應將儀表斷電后拆下，清洗電極，并重新標定。
3.3.5內襯損壞。在拆卸儀表時(shí)，盡量避免用撬杠撬動(dòng)法蘭，以免損壞內襯，如果必須用到撬杠時(shí)，應極其小心，不要將撬杠插入過(guò)深，內襯如果損壞則整臺儀表將無(wú)法修復，只能換表。
3.4未通水時(shí)表頭有瞬時(shí)量由于污水流量計需要定期拆下送檢，當檢定完安裝時(shí)，因為未通水，表頭顯示一個(gè)虛假死值，通水以后顯示正常。
4、結束語(yǔ)
以上對污水流量計在使用過(guò)程中經(jīng)常出現的故障及應注意的問(wèn)題進(jìn)行了總結，其中有很多故障是完全可以避免的，比如不斷電拆線(xiàn)導致的短路，接線(xiàn)錯誤造成的配件損壞，在拆裝儀表過(guò)程中野蠻操作造成的電纜破皮、內襯損壞等，都是人為因素導致的一些故障，只要我們儀表維護人員能夠加強責任心，正確使用維護和保養，一定能夠降低此類(lèi)故障發(fā)生的頻率，確保儀表系統安全、準確、平穩運行。