摘要:電磁(ci)流量計 是根(gēn)據法拉第電(diàn)磁感應定律(lǜ)測量流量的(de)電子儀表。它(tā)的輸出信号(hao)和被測流量(liàng)具有線性、精(jīng)度較高☎️的特(te)點，可測量🙇‍♀️電(dian)導率不小于(yu)5pus.cm-1的酸、堿、鹽溶(róng)液、水、污水、腐(fǔ)蝕性液體、泥(ní)漿、礦漿以及(jí)紙漿等🈲流體(ti)流量的特地(di)。因其測量的(de)特⛱️點，電磁流(liu)量計在地浸(jin)采鈾工藝生(sheng)産過程中得(de)到了廣泛應(yīng)用，但是在使(shi)用過程中電(dian)磁流量計🙇🏻經(jing)常出現各種(zhong)故障影響其(qi)正常工作。通(tōng)過檢測電磁(ci)流量計的各(ge)組成部件和(hé)電路闆，分✏️析(xi)電磁流量計(ji)常🌈見故障，提(tí)出了相應的(de)解決措施，可(ke)以有效排除(chu)電磁流量計(jì)的故障，降低(dī)電磁流量計(ji)的故障率。
　　地(dì)浸技術是集(ji)采、選、治于一(yi)體的采鈾新(xīn)工藝，主要由(yóu)井場工藝和(hé)水冶工藝兩(liǎng)部分組成。井(jing)場工藝的核(he)心是将地下(xià)的含鈾液體(ti)通過潛水泵(beng)輸出到地面(mian)。水冶工藝的(de)核心是将井(jing)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(diǎn)可知，地浸采(cai)鈾工藝實施(shī)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(guǎng)泛應用于地(dì)浸采鈾礦山(shan)。以通遼某礦(kuang)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(tai)。因其工作環(huan)境和測🍉量液(yè)體的差異，各(ge)種故障現象(xiang)均有出現👅，主(zhu)要故障現象(xiàng)爲流量異常(chang)、顯示屏黑屏(píng)、白屏以及💃閃(shǎn)屏等現象。若(ruo)出現上述現(xiàn)象，電磁流量(liàng)計将無法保(bao)障生産流量(liàng)計量工作順(shùn)利🐪完♋成，因.此(ci)對于電磁流(liú)量計故㊙️障的(de)分析及排除(chu)尤爲重要。
1電(dian)磁流量計的(de)相關概述.
　　當(dāng)導體在磁場(chang)中作爲切割(ge)磁力線運動(dòng)時，會産生💯一(yi)㊙️個磁場方💔向(xiang)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(fa)現的，故稱爲(wei)法.拉第💃電磁(cí)感應定律。
　　電(dian)磁流量計是(shi)根據法拉第(di)電磁感應定(dìng)律制成的一(yi)種測量導電(dian)性液體體積(jī)流量的儀表(biǎo)。
1.1電磁流量計(ji)的基本組成(chéng)
　　電磁流量計(jì)是利用法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律的原理(lǐ)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(liǎng)部分組成，并(bìng)與顯示、計算(suan)、調節儀表和(he)485通信💃相互連(lian)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(cí)流量計傳感(gan)器根據法拉(la)第電磁感應(yīng)原理，在測量(liàng)管軸線和磁(cí)場磁力線相(xiang)互垂直的管(guan)壁上安🛀🏻裝一(yi)對檢測電極(jí)。當🏃🏻‍♂️導電☔液體(ti)沿測量管與(yu)交變磁場中(zhōng)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(ying)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(ji)傳感器工作(zuo)原理如圖1所(suo)示。
 
　　電磁流量計(jì)傳感器将感(gan)應電勢E作爲(wèi)流量信号傳(chuán)送到轉換器(qì)，經放大、變換(huan)濾波等信号(hào)處理後，用帶(dài)背光的點陣(zhen)式液晶顯示(shi)瞬時流量和(hé)累積流量。
1.3電(dian)磁流量計結(jie)構組成
　　電磁(ci)流量計可分(fèn)爲分體式和(he)一體式兩種(zhǒng)形式的外部(bù)結構口。因工(gong)藝需求，一體(tǐ)式流量計在(zài)地浸方面應(ying)用較爲廣泛(fàn)，所以本次主(zhǔ)要介紹一體(ti)式流量計轉(zhuan)換器與傳感(gǎn)器的内部結(jie)構。電磁流量(liang)計傳感器主(zhǔ)要由法蘭、絕(jue)緣裏襯、電極(ji)、測量管、勵磁(cí)線圈及外殼(ke)組成。電🥵磁流(liú)量計轉換器(qì)主要由🈚端子(zi)排、顯示✂️屏、開(kai)關電源㊙️闆⚽及(jí)信号轉換闆(pǎn)組成。電磁流(liu)量計利用電(dian)極與流體構(gòu)🈲成一個回路(lù)來測量回路(lù)中産生的電(dian)參數。由圖1可(ke)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(xiàn)🛀産生感💁應電(diàn)動勢U，測量電(diàn)極接收🌐電動(dong)勢信号。它的(de)流量計算公(gōng)式爲
 
2電磁流(liu)量計故障分(fen)析及對應措(cuo)施
　　電磁流量(liàng)計應用廣泛(fan)，但是在使用(yòng)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(diàn)磁流量計産(chan)生故障的原(yuán)因可主要分(fen)爲液體中含(hán)有✊固相雜質(zhi)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(yì)常分析
　　由電(dian)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(rú)下:①流經感應(ying)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(chan)生的磁場發(fā)🐕生異常，導緻(zhi)被測液體切(qiē)割磁感線産(chan)生的電動勢(shi)異常;③轉換器(qì)内處理✨感應(yīng)電動勢的信(xin)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(shi)
　　由分析可知(zhī)，技術人員應(ying)檢查電磁流(liú)量計流經的(de)液📞體、轉換器(qì)信号轉換電(diàn)路闆以及開(kāi)關電源闆，具(ju)體檢查方法(fǎ)如下。
(1)流經液(ye)體檢查。檢查(chá)電磁流量計(jì)傳感器安裝(zhuang)位置‼️，根據液(yè)體🤞流動原理(lǐ)判斷其是否(fǒu)滿足滿管要(yao)求;關閉控🛀🏻制(zhì)液體流🔴動閥(fa)門，檢查其顯(xian)示示數是否(fǒu)歸零。
(2)電磁流(liu)量計組成部(bù)分檢查。①将轉(zhuǎn)換器拆除并(bìng)帶電📞測量，磁(cí)場輸出線路(lù)是否輸出直(zhi)流±5V的脈沖電(dian)源。脈沖電壓(ya)示意圖，如圖(tu)🚶2所示。②使用感(gan)應電動勢信(xìn)号源檢測轉(zhuǎn)換器信号闆(pǎn)運行是否正(zhèng)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(cè)量管電極的(de)通斷。使用萬(wàn)用表📐紅色表(biǎo)筆與信号線(xiàn)中紅白兩根(gen)相連，黑表筆(bǐ)與測量💋管内(nèi)電極相連(使(shǐ)用輔助工具(ju)接觸🌈流量計(jì)電極)，發出蜂(feng)鳴聲爲正常(cháng)。另一方面，檢(jian)測電極對地(dì)絕緣(使用500MΩ搖(yáo)表)。使用搖表(biao)黑色接🌐頭連(lian)接信㊙️号線中(zhōng)的紅白兩線(xiàn)，紅色接頭連(lián)接接地環，測(ce)量值應在200MΩ以(yi)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(ce)量勵磁線圈(quan)電阻，使用萬(wàn)用表200Ω檔位紅(hong)黑表筆分别(bié)接入勵磁線(xian)的兩端，檢測(cè)阻值30~60Ω，屬于正(zheng)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(shǐ)用搖表紅色(sè)線電極--側對(dui)地線，使用搖(yáo)表黑色線勵(li)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(néng)小于20MΩ。
 
　　經過上(shang)述檢測，若所(suo)有數值均滿(man)足要求，則儀(yi)表正常。通過(guò)以上的檢查(chá)過程将所發(fa)現的問題逐(zhu)一排除，可以(yi)有效解決顯(xiǎn)示異常的問(wèn)題。
2.2電磁流量(liàng)計顯示屏幕(mù)異常分析及(ji)解決措施
2.2.1顯(xian)示屏幕異常(chang)分析
　　根據現(xiàn)場的使用情(qíng)況，每次10kV電網(wǎng)出現異常停(ting)送電後，顯🔆示(shì)屏幕💰均會異(yi)常。異常的主(zhu)要現象爲顯(xiǎn)示屏不亮、白(bai)屏、閃屏，其中(zhōng)顯示❄️屏不亮(liang)所占比例達(dá)95%以上🔞，白屏與(yu)閃屏情況較(jiao)少。本次主要(yào)分析顯示屏(ping)不亮🌈的現象(xiàng)。由電磁流量(liang)計轉換器結(jié)構可知，顯示(shì)屏不亮的主(zhǔ)要原☂️因在于(yú)轉換器供電(dian)電源闆出現(xian)異常。通過反(fǎn)複檢測電磁(ci)流量計電源(yuan)闆，發現電源(yuán)闆發生故障(zhàng)的主要原因(yin)在于✏️一個濾(lü)波電容(規格(gé)爲100μF、25V)損壞。轉換(huàn)器電源闆的(de)具體詳情見(jiàn)圖3。
 
　　檢測過程(cheng)中發現，此電(dian)容損壞的主(zhu)要現象爲電(diàn)容🈲.鼓包。故障(zhang)電容對比圖(tú)，如圖4所示。
 
　　研(yán)究發現，造成(chéng)電容鼓包的(de)直接原因是(shì)電解電容中(zhong)電解液👉溫度(dù)過高，超過電(diàn)容所承受的(de)溫度。普通電(dian)源采用液态(tai)電解電容，高(gao)溫時電容内(nèi)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(chéng)電容溫🤞度升(shēng)高的主要原(yuan)因在于工作(zuo)🥵環境溫度與(yu)電路闆電源(yuán)工作狀态。
　　發(fā)生故障的電(diàn)磁流量計基(jī)本都集中在(zai)控制室。由⛷️于(yu)👉控♊制室全年(nián)處于運行狀(zhuang)态，管道内的(de)流動水可以(yǐ)保證控制室(shi)内溫🔆度不會(hui)過高，因此可(ke)以排除工作(zuò)環境溫度過(guò)高的情況。
　　通(tong)過分析轉換(huàn)器電源闆的(de)結構和查閱(yue)相關資料發(fa)現😘，該供電電(dian)源闆屬于開(kai)關電源的一(yī)種，而開關電(diàn)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(shi)，此過程㊙️中因(yīn)濾波不淨會(huì)導緻在直流(liú)電源中摻雜(zá)一部分交流(liu)成分而産生(shēng)波紋電壓6-1。波(bo)紋電壓的存(cun)在可能會導(dao)緻波紋電流(liú)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(nei)部壓力将增(zēng)加，會導緻電(diàn)容鼓包。
2.2.2解決(jue)措施
　　波紋電(diàn)壓是無法消(xiāo)除的，隻能抑(yi)制紋波電壓(yā)使其在電子(zǐ)元器件允許(xu)的範圍内。通(tong)常的做法:①加(jiā)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(lü)波電🥵路、多級(ji)🐉濾波電路;③以(yǐ)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(jie)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(wei)一的方法是(shi)改變電容容(rong)量，提✏️高額定(ding)波紋電流，防(fáng)止再次出現(xiàn)上述現象。因(yin)此，将原有規(gui)格爲100μF、25V的電容(rong)更換爲規格(ge)爲120μF、25V的電容進(jin)行模拟停送(sòng)電實驗。
　　采用(yòng)無限循環定(ding)時開關模塊(kuai)，對更換後更(geng)大容量的電(dian)容進行‼️連續(xu)通斷電實驗(yàn)。根據對流量(liàng)計開機時間(jian)🐇的計量發現(xian)，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(xún)環通💰斷電示(shi)意圖如圖5所(suǒ)示。
 
　　一台負載(zai)不同循環周(zhou)期停送電的(de)實試驗情況(kuang)，如表🌂1所示。兩(liang)台負載不同(tóng)循環周期停(tíng)送電試驗情(qíng)況，如表2所示(shi)🙇‍♀️。25s循環周期不(bú)同數量負載(zǎi)停送電試驗(yan)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(yàn)階段可㊙️取🛀得(de)較好的效果(guo)，但是相關人(rén)員需要在現(xian)場進.步🤩驗證(zheng)容量是否符(fú)合現場要求(qiú)。
3結語
　　文章分(fen)析了電磁流(liú)量計常見故(gù)障，采取了相(xiàng)關的解決措(cuò)♌施，可以有效(xiào)排除電磁流(liu)量計故障。研(yán)究證⛷️明，隻👄有(yǒu)深🔴入剖析電(dian)磁流量計的(de)工作原理，才(cái)有可能找到(dào)問題的關鍵(jian)。

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