摘要:電磁(ci)流量計 是根(gēn)據法拉第電(dian)磁感應定律(lǜ)測量流量的(de)電子儀表🌈。它(tā)的輸👌出信号(hào)和被測流量(liang)具有線性、精(jing)度較高的特(te)點，可測量電(diàn)導率不小于(yú)5pus.cm-1的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水、腐(fu)蝕😘性液體㊙️、泥(ní)漿、礦漿以及(jí)紙漿等流體(tǐ)流量的特地(di)。因其測量的(de)特點，電磁流(liú)量計在地浸(jin)采鈾工👉藝生(shēng)産過程中得(dé)到了廣泛應(yīng)用，但是在使(shǐ)用過程中電(dian)磁流量計經(jing)常出現各種(zhong)故障影響其(qí)正常工作。通(tōng)過檢測電磁(cí)流量計🍓的各(ge)組成💞部件和(he)電路闆☔，分析(xī)電磁流量計(jì)常見故障，提(ti)出了相應的(de)解決措施，可(ke)以有效排除(chú)電磁流量計(jì)的故障，降低(dī)電磁流量計(jì)的故障率。
　　地(di)浸技術是集(jí)采、選、治于一(yī)體的采鈾新(xīn)工藝，主要🏃由(yóu)井☂️場工藝🏃🏻和(he)水冶工藝兩(liang)部分組成。井(jǐng)場工藝的核(he)心是将😍地下(xià)的含鈾液體(tǐ)通過潛水泵(beng)輸出到地🔞面(miàn)。水冶工藝的(de)核心是🆚将井(jǐng)場輸出的液(yè)體進行相關(guān)工藝處理，最(zui)終得到所需(xū)的産品。由上(shàng)述工藝特點(dian)可知，地浸采(cai)鈾工藝實施(shi)載體均爲液(yè)體。因此，鑒🌈于(yú)液體流量的(de)測量需求，電(dian)磁流量計廣(guang)泛應用于地(di)浸采鈾礦山(shan)。以通遼某礦(kuàng)山爲例，建設(she)完畢後僅監(jiān)測液體量的(de)電磁🈲流量計(jì)達到數千台(tái)。因其工作環(huan)境和測量液(ye)體的差✌️異，各(gè)種故障現象(xiàng)均有出現，主(zhǔ)要故障現象(xiang)爲流量異常(chang)、顯示屏黑屏(ping)、白屏以及閃(shan)屏等現象。若(ruo)出現上述現(xian)🥰象，電磁流量(liàng)計将無法🌐保(bao)障生産流量(liang)計量工作✏️順(shùn)利完成，因.此(cǐ)對于電磁流(liu)量計故🎯障的(de)分析及排除(chu)尤爲🧑🏽‍🤝‍🧑🏻重要。
1電(diàn)磁流量計的(de)相關概述.
　　當(dang)導體在磁場(chang)中作爲切割(gē)磁力線運動(dong)時，會産生一(yi)個磁🈲場方向(xiàng)和導體運行(háng)方向相互垂(chui)直的感應電(dian)動🔞勢。該感應(yīng)電動勢的大(da)小與運動速(sù)度和磁感應(yīng)強度成正比(bǐ)🙇🏻。此定律👈是法(fǎ)拉第在1831年✉️發(fā)現的，故稱💋爲(wei)法.拉第電磁(ci)感應👅定律。
　　電(dian)磁流量計是(shì)根據法拉第(dì)電磁感應定(ding)律制成的一(yi)🈲種測量導電(diàn)性液體體積(jī)流量的儀表(biǎo)。
1.1電磁流量計(jì)的基本組成(cheng)
　　電磁流量計(ji)是利用法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律的原理(li)來測量導電(dian)液體體積流(liú)量的儀表，主(zhǔ)要由電磁流(liú)量計傳感♌器(qi)和電磁流量(liàng)‼️計轉換器兩(liang)部分組成，并(bìng)與顯示、計算(suàn)、調節儀表和(he)485通信相互連(lián)接，共同構成(chéng)流體流量的(de)測量系統"。
1.2電(diàn)磁流量計工(gōng)作原理
　　電磁(ci)流量計傳感(gǎn)器根據法拉(lā)第電磁感應(yīng)原理，在測量(liang)管軸線和磁(ci)場磁力線相(xiang)互垂直的管(guan)壁上安裝一(yi)對檢測電極(ji)。當導電液體(tǐ)沿測量管與(yu)交變磁場中(zhong)的磁力線呈(cheng)垂直方向運(yun)動時，導電液(ye)體切割磁力(lì)線産生感應(yīng)電🐅勢。此感應(ying)電勢由測✉️量(liang)管上兩✔️個檢(jiǎn)測電極檢出(chu)。電磁流㊙️量計(jì)傳感器工作(zuò)原理如圖1所(suo)示。
 
　　電磁流量計(ji)傳感器将感(gan)應電勢E作爲(wei)流量信号傳(chuán)送到轉換器(qì)，經放大、變換(huàn)濾波等信号(hào)處理後，用帶(dai)背光的點陣(zhen)式液晶顯示(shì)瞬時流量和(hé)累積流量。
1.3電(dian)磁流量計結(jié)構組成
　　電磁(ci)流量計可分(fèn)爲分體式和(he)一體式兩種(zhong)形式的💁外部(bu)結構口。因工(gōng)藝需求，一體(tǐ)式流量計在(zài)地浸方面應(ying)用較爲廣泛(fan)，所以本次主(zhu)要介紹一體(ti)式流量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計轉(zhuan)換器與傳感(gan)器的内部結(jié)構。電磁流量(liàng)計傳感器主(zhǔ)要由法蘭、絕(jue)緣裏襯、電極(jí)、測量管、勵磁(ci)線圈及外殼(ké)組成。電磁流(liu)量計轉換器(qi)主要由端子(zi)排、顯示屏、開(kai)關電源闆及(jí)信号轉換闆(pan)組成。電磁流(liú)量計利用電(diàn)極與流體構(gòu)✉️成一個回路(lu)來測量回路(lù)中産生的電(diàn)參數。由圖1可(kě)知，電磁線圈(quān)在直徑爲❗D、橫(heng)截面積爲A的(de)管道中産生(sheng)磁場強度爲(wèi)B的磁場。當有(yǒu)流🍉體經過時(shi)，切割磁感線(xian)産生感💋應電(dian)動勢U，測量電(diàn)極接收電動(dong)勢信号。它的(de)流量計算公(gong)式爲
 
2電磁流(liu)量計故障分(fèn)析及對應措(cuò)施
　　電磁流量(liàng)計應用廣泛(fan)，但是在使用(yong)過程中有很(hěn)多因素會影(ying)響其測量結(jie)果。結合實踐(jian)經驗，導緻電(dian)磁㊙️流量計産(chǎn)生故障的原(yuán)因可主要分(fen)爲液體中含(han)有固相雜質(zhì)和4~20mA輸出異常(chang)兩種。
2.1電磁流(liú)量計顯示流(liu)量異常分析(xi)及解決措施(shī)
2.1.1電磁流量異(yi)常分析
　　由電(diàn)磁流量計工(gōng)作原理可知(zhi)，電磁流量計(ji)顯示異.常的(de)原因可能如(ru)下:①流經感應(yīng)器的被測量(liang)液體存在氣(qì)泡，導緻切割(ge)磁感線産生(sheng)的電動勢異(yì)常;②轉換器.開(kāi)關電源闆産(chǎn)生的磁場發(fa)生異常，導緻(zhi)被測液✏️體切(qiē)割磁感線産(chan)生的電動勢(shì)異常;③轉換器(qì)内處理感應(yīng)電動勢的信(xìn)号轉換闆發(fa)生故障，導緻(zhì)顯示流量異(yì)常。
2.1.2解決措施(shī)
　　由分析可知(zhī)，技術人員應(yīng)檢查電磁流(liu)量計流經的(de)液體、轉換器(qi)信号轉換電(dian)路闆以及開(kai)關電源闆，具(jù)🆚體檢查方法(fa)如下。
(1)流經液(ye)體檢查。檢查(cha)電磁流量計(ji)傳感器安裝(zhuāng)位置，根據㊙️液(yè)體流動原理(lǐ)判斷其是否(fǒu)滿足滿管要(yào)求;關📧閉控制(zhi)液體流動閥(fa)☔門，檢🌂查其顯(xiǎn)示示數是否(fǒu)歸零⚽。
(2)電磁流(liú)量計組成部(bu)分檢查。①将轉(zhuan)換器拆除并(bing)帶電測❄️量，磁(cí)場♈輸出線路(lu)是否輸出直(zhí)流±5V的脈沖電(dian)源。脈沖電🔞壓(yā)示⚽意圖💰，如圖(tu)2所示。②使用感(gǎn)應電動勢信(xin)号源檢測轉(zhuǎn)換器信号闆(pǎn)運行是否正(zheng)常。③使用萬用(yòng)表及500MΩ搖表檢(jiǎn)測傳感器。一(yi)方面，檢測‼️測(ce)量管電極的(de)通斷🌈。使用萬(wan)用表紅色表(biao)筆與👅信号線(xiàn)中紅白兩根(gēn)相連🚶，黑表筆(bi)與測量♈管内(nei)電極相連(使(shi)用輔助工具(ju)接觸流量計(ji)電🏃🏻‍♂️極)，發出蜂(fēng)鳴聲爲正常(cháng)。另一方面，檢(jian)測電極對地(di)絕緣(使用500MΩ搖(yao)🔅表)。使用搖表(biao)黑色接頭連(lian)接信🏃🏻号線中(zhong)的🛀紅白兩線(xiàn)，紅✌️色接頭連(lián)接接地環，測(cè)量值應在200MΩ以(yǐ)上(舊測量電(dian)阻值應在20MΩ以(yi)上)，測量時需(xū)要勻速搖動(dòng)搖表手柄。④測(cè)量勵磁線圈(quan)電阻，使用萬(wan)用表💃🏻200Ω檔位紅(hóng)黑表筆分别(bié)接入勵磁線(xiàn)的兩端，檢測(cè)阻值30~60Ω，屬于正(zhèng)常📧範圍。⑤檢測(cè),勵磁線圈與(yǔ)電極的電阻(zǔ)(使用500MΩ搖表)，使(shi)用搖表紅色(sè)線電極--側對(duì)地線，使用搖(yáo)表黑色線勵(lì)磁線圈的信(xìn)号線。檢測阻(zu)值應在200MΩ以上(shang)(新測量管)，對(duì)于使用過的(de)測量管不能(neng)小于20MΩ。
 
　　經過上(shàng)述檢測，若所(suo)有數值均滿(mǎn)足要求，則儀(yi)表正常。通過(guò)以上的檢查(cha)過程将所發(fā)現的問題逐(zhu)一排除，可以(yǐ)有效解決顯(xian)示異常的問(wèn)題。
2.2電磁流量(liang)計顯示屏幕(mu)異常分析及(jí)解決措施
2.2.1顯(xiǎn)示屏幕異常(cháng)分析
　　根據現(xian)場的使用情(qing)況，每次10kV電網(wang)出現異常停(ting)送電後，顯💃🏻示(shi)屏幕㊙️均會異(yì)常。異常的主(zhu)要現象爲顯(xiǎn)示屏不亮👄、白(bái)屏、閃屏，其中(zhong)顯示屏不亮(liang)所占比例達(da)95%以上，白屏與(yu)閃屏情況較(jiao)少。本次主要(yao)分析🐕顯示屏(ping)不亮⛱️的現象(xiàng)。由♻️電磁流量(liàng)計轉換器結(jie)構可知，顯示(shì)屏不亮的主(zhu)要原因在于(yu)轉換器供電(diàn)電源闆出現(xian)異常。通過反(fǎn)複檢測電磁(cí)流量計電源(yuán)闆，發現電源(yuán)闆發✉️生故障(zhang)的主要原🧡因(yīn)在于一個濾(lü)波💃🏻電容(規格(gé)爲100μF、25V)損壞。轉換(huan)器電源闆的(de)⚽具體詳情見(jiàn)圖3。
 
　　檢測過程(chéng)中發現，此電(dian)容損壞的主(zhǔ)要現象爲電(dian)容.鼓包。故障(zhàng)電容對比圖(tu)，如圖4所示。
 
　　研(yán)究發現，造成(cheng)電容鼓包的(de)直接原因是(shì)電解電容中(zhōng)電解液♉溫度(du)過高，超過電(dian)容所承受的(de)溫度。普通電(dian)源采用液态(tài)電解電容，高(gao)溫時電容内(nei)的液體氣化(huà)導緻🔱電容外(wài)殼承受的壓(yā)力增加而産(chan)生鼓包。造😄成(cheng)電容溫度升(sheng)高的主要原(yuán)因在于工作(zuò)環境溫度與(yǔ)電路闆電源(yuan)工作狀态✔️。
　　發(fa)生故障的電(dian)磁流量計基(ji)本都集中在(zài)控制室。由于(yu)控制🎯室🔞全年(nián)處于運行狀(zhuàng)态，管道内的(de)流動水可以(yǐ)保證控制室(shì)内溫度不🌍會(huì)過高，因此可(kě)以排除工❗作(zuo)環境溫度過(guo)高的情況。
　　通(tong)過分析轉換(huan)器電源闆的(de)結構和查閱(yuè)相關資料發(fa)現❌，該供電🈲電(diàn)源闆屬于開(kāi)關電源的一(yī)種，而開關電(dian)源是對交流(liu)電壓進行整(zhěng)流、濾波、穩壓(yā)後得到想要(yào)的電壓。但是(shì)，此過程💚中因(yin)濾波不淨會(huì)導緻在直流(liu)電源中💰摻雜(za)一部👉分交流(liu)成分而産生(sheng)波紋電壓6-1。波(bo)紋電壓的🏃🏻存(cun)在可能會導(dǎo)緻波紋電流(liu)出現。電容壽(shòu)命指标中有(yǒu)個參數叫做(zuò)額定紋波電(dian)流。運行過程(chéng)中，一旦波紋(wén)電流超過額(e)定電容，電容(róng)内部的溫度(du)就會升高，導(dǎo)緻電解液氣(qi)化。一旦電解(jie)液氣化,其🏃内(nèi)部壓力将增(zeng)加，會導緻電(diàn)容鼓包。
2.2.2解決(jué)措施
　　波紋電(diàn)壓是無法消(xiao)除的，隻能抑(yi)制紋波電壓(ya)使其在電子(zi)🔞元器件允許(xǔ)的範圍内。通(tōng)常的做法:①加(jia)大濾波電路(lu)中的電容容(róng)❓量;②采用電感(gǎn)電容(InductanceCapacit-ance,LC)(無源)濾(lǜ)波電💃路、多級(ji)濾波電路;③以(yi)線性電源代(dài)替開關電源(yuan);④合理布線即(jí)改⛱️變電源闆(pǎn)布線格局.
　　結(jié)合現場實際(jì)情況，電磁流(liu)量計的電路(lù)闆已經固🐆定(ding)🈲，不能整體♻️更(geng)換或者改變(bian)布線格局。唯(wéi)一的方法是(shì)改變電容容(róng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼量，提高額定(dìng)波紋電流，防(fang)止再次出現(xian)上述現象。因(yīn)此，将原有規(gui)格爲100μF、25V的電容(róng)更換爲規格(gé)爲120μF、25V的電容進(jìn)行模拟停送(sòng)電實驗。
　　采用(yong)無限循環定(dìng)時開關模塊(kuài)，對更換後更(gèng)大容量的電(diàn)🙇🏻容進行連續(xu)通斷電實驗(yàn)。根據對流量(liang)計開機時間(jian)的計量發現(xiàn)，完全進入開(kai)機狀态需要(yào)20s，因此設置通(tōng)電時間爲20s。循(xun)環通斷電示(shì)意圖如圖5所(suo)示。
 
　　一台負載(zǎi)不同循環周(zhou)期停送電的(de)實試驗情況(kuàng)，如表1所示。兩(liang)台負載不同(tong)循環周期停(ting)送電試驗情(qing)況👣，如表2所示(shi)。25s循環周期不(bú)同數量負載(zai)停送電試驗(yàn)情況，如表3所(suo)示。
 
 
　　由試驗結(jie)果可知，更換(huàn)較大容量的(de)電容在試驗(yan)階⭐段可取✉️得(de)較好的效果(guo)，但是相關人(ren)員需要在現(xiàn)場進.步🌈驗證(zheng)容量㊙️是否符(fú)合現場要求(qiú)。
3結語
　　文章分(fèn)析了電磁流(liu)量計常見故(gu)障，采取了相(xiang)關的解決措(cuò)施，可以有效(xiào)排除電磁流(liu)量計故障。研(yan)究證明，隻有(you)深🍉入剖🐇析電(diàn)磁流量計的(de)工作原理，才(cai)有可能找到(dao)問題的關鍵(jian)。

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