Magnetrol流量计的故障分析

美国Magnetrol流量计在工程上常用单位m3/h，它可分为瞬时流量和累计流量，瞬时流量即单位时间内过封闭管道或明渠有效截面的量，流过的物质可以是气体、液体、固体；累计流量即为在某一段时间间隔内（一天、一周、一月、一年）流体流过封闭管道或明渠有效截面的累计量。通过瞬时流量对时间积分亦可求得累计流量，所以瞬时流量计和累计流量计之间也可以相互转化。
美国Magnetrol流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及人民生活各个领域之中。在石油工业生产中，从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售，流量计量贯穿于全过程中，任何一个环节都离不开流量计量，否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业，流量计量不准确会造成化学成分分配比失调，无法保证产品质量，严重的还会发生生产安全事故。在电力工业生产中，对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要地位。美国Magnetrol流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在zui佳参数下运行具有很大的经济意义，而且随着高温高压大容量机组的发展，流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少，都可能造成严重的干锅或爆管事故。这就要求流量测量装置不但应做到准确计量，而且要及时地发出报警信号。在钢铁工业生产中，炼钢过程中循环水和氧气(或空气)的流量测量是保证产品质量的重要参数之一。在轻工业、食品、纺织等行业中，也都离不开美国Magnetrol流量计量。
应用比较多的换能器是外夹式和插入式。单声道美国Magnetrol超声波流量计结构简单、使用方便，但这种流量计对流态分布变化适应性差，微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代，新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今，据称已有上百种流量计投向市场，现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚，被设置在测量流动通道6的上游端并相对于孔眼11和12，用于减少被测量的流体流入孔眼11和12;测量控制部件19，用于测量超声波换能器8和9之间的超声波的传播时间;及计算部件20，用于根据该测量控制部件19的信号计算流量。
美国Magnetrol流量计尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(如大电机、大变压器的等)，以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析，引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的，其他两条途径较少。由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多，出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近。常见的调试期故障通常由安装不妥。
美国Magnetrol差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压，已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
美国Magnetrol差压式流量计由一次装置(检测件）和二次装置（差压转换器和流量显示仪表）组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类，如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化（系列化、通用化及标准化）程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表，它既可测量流量参数，也可测量其它参数（如压力、物位、密度等）。
美国Magnetrol差压式流量计的检测件按其作用原理可分为：节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类：标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用，无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的，尚未列入国际标准中的检测件。差压式流量计是一类应用zui广泛的流量计，在各类流量仪表中其使用量占居首位。由于各种新型流量计的问世，它的使用量百分数逐渐下降，但目前仍是zui重要的一类流量计。
美国Magnetrol差压式流量计流体体积流量公式为：
v=aA √2/j(p-q)
v--体积
j--液体密度
a--流量系数，与流道尺寸 取压方式和流速公布有关
A--孔板开孔面积
p-q--压力差
美国Magnetrol流量计的优点：
（1）应用zui多的孔板式流量计结构牢固，性能稳定可靠，使用寿命长；
（2）应用范围广泛，至今尚无任何一类流量计可与之相比拟；
（3）检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产，便于规模经济生产。
美国Magnetrol流量计的缺点：
（1）测量精度普遍偏低；
（2）范围度窄，一般仅3:1~4:1；
（3）现场安装条件要求高；
（4）压损大（指孔板、喷嘴等）。
注：一种新型产品：引进美国航天航空局而开发的平衡流量计，这种流量计的测量精度是传统节流装置的5-10倍，*压力损失1/3。压力恢复快2倍，zui小直管段可以小至1.5D，安装和使用方便，大大减少流体运行的能力消耗。
美国Magnetrol流量计的应用概况：
差压式流量计应用范围特别广泛。在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用。如流体方面：单相、混相、洁净、脏污、粘性流等；工作状态方面：常压、高压、真空、常温、高温、低温等；管径方面：从几mm到几m；流动条件方面：亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
1、常用标准节流装置（孔板）、（喷嘴）、（文丘利管）。
2、常用非标准节流装置有（双重孔板）、（圆缺孔板）、（1/4圆喷嘴）和（文丘利喷嘴）。
3、孔板常用取压方法有（角接取压）、（法兰取压），其它方法有（理论取压）、（径距取压）和（管接取压）。
4、标准孔板法兰取压法，上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为（25.4±0.8）mm，也叫1英寸法兰取压。
5、1151变送器的工作电源范围（12）vdc到（45）vdc，负载从（0）欧姆到（1650）欧姆。
6、1151dp4e变送器的测量范围是（0～6.2）到（0～37.4）kpa。
7、1151差压变送器的zui大正迁移量为（500%），zui大负迁移量为（600%）。
8、管道内的流体速度，一般情况下，在（管道中心线）处的流速zui大，在（管壁）处的流速等于零。
9、若（雷诺数）相同，流体的运动就是相似的。
10、当充满管道的流体流经节流装置时，流束将在（缩口）处发生（局部收缩），从而使（流速）增加，而（静压力）降低。
11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件，当差压增加时，测量膜片发生位移，于是低压侧的电容量（增加），高压侧的电容量（减少）
12、1151差压变送器的zui小调校量程使用时，则zui大负荷迁移为量程的（600%），zui大正迁移为（500%），如果在1151的zui大调校量程使用时，则zui大负迁移为（100%），正迁移为（0%）。
13、1151差压变送器的精度为（±0.2%）和（±0.25%）。 注：大差压变送器为±0.25%
14、常用的流量单位、体积流量为（m3/h）、（t/h），质量流量为（kg/h）、（t/h），标准状态下气体体积流量为（nm3/h）。
15、用孔板美国Magnetrol流量计测量蒸汽流量，设计时，蒸汽的密度为4.0kg/m3，而实际工作时的密度为3kg/m3，则实际指示流量是设计流量的（0.866）倍。
16、用孔板流量计测量气氨流量，设计压力为0.2mpa（表压），温度为20℃，而实际压力为0.15mpa（表压），温度为30℃，则实际指示流量是设计流量的（0.897）倍。
17、节流孔板前的直管段一般要求（10）d，孔板后的直管段一般要求（5）d，为了正确测量，孔板前的直管段为（30～50）d，特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。
18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值，流体的雷诺数应大于（界限雷诺数）。
19、在孔板加工的技术要求中，上游平面应和孔板中心线（垂直），不应有（可见伤痕），上游面和下游面应（平行），上游入口边缘应（锐利无毛刺和伤痕）。
美国Magnetrol流量计的故障分析：
(1)流量控制仪表系统指示值达到zui小时，首先检查现场检测仪表，如果正常，则故障在显示仪表。当现场检测仪表指示也zui小，则检查调节阀开度，若调节阀开度为零，则常为调节阀到调节器之间故障。当现场检测仪表指示zui小，调节阀开度正常，故障原因很可能是系统压力不够、系统管路堵塞、泵不上量、介质结晶、操作不当等原因造成。若是仪表方面的故障，原因有：孔板差压流量计可能是正压引压导管堵；差压变送器正压室漏；机械式流量计是齿轮卡死或过滤网堵等。
(2)流量控制仪表系统指示值达到zui大时，则检测仪表也常常会指示zui大。此时可手动遥控调节阀开大或关小，如果流量能降下来则一般为工艺操作原因造成。若流量值降不下来，则是仪表系统的原因造成，检查流量控制仪表系统的调节阀是否动作；检查仪表测量引压系统是否正常；检查仪表信号传送系统是否正常。
(3)流量控制仪表系统指示值波动较频繁，可将控制改到手动，如果波动减小，则是仪表方面的原因或是仪表控制参数PID不合适，如果波动仍频繁，则是工艺操作方面原因造成。
一般选型美国Magnetrol流量计：
可以从五个方面进行考虑，这五个方面为流量计仪表性能方面、流体特性方面、安装条件方面、环境条件方面和经济因素方面。五个方面的详细因素如下：
仪表性能方面：准确度、重复性、线性度、范围度、流量范围、信号输出特性、响应时间、压力损失等；
流体特性方面： 温度、压力、密度、粘度、化学腐蚀、磨蚀性、结垢、混相、相变、电导率、声速、导热系数、比热容，等熵指数；
安装条件方面： 管道布置方向，流动方向，检测件上下游侧直管段长度、管道口径，维修空间、电源、接地、辅助设备(过滤器、消气器)、安装、等；
环境条件方面：环境温度、湿度、电磁干扰、安全性、防爆、管道振动等；
经济因素方面： 仪表购置费、安装费、运行费、校验费、维修费、仪表使用寿命、备品备件等。
(二)美国Magnetrol流量计仪表选型的步骤如下：
1、依据流体种类及五个方面考虑因素初选可用仪表类型(要有几种类型以便进行选择)；
2、对初选类型进行资料及价格信息的收集，为深入的分析比较准备条件；
3、采用淘汰法逐步集中到1～2种类型，对五个方面因素要反复比较分析zui终确定预选目标。
美国Magnetrol流量计的注意事项：
流体特性主要指燃气的压力、温度、密度、黏度、压缩性等，由于煤气的体积随着温度、压力而变化，应考虑是否要补偿修正。
仪表性能是指仪表的精度、重复性、线性度、量程比、压力损失、起始流量、输出信号及响应时间等，选流量计时应对上述指标进行仔细分析比较，选择能满足计量介质流量要求的仪表。
安装条件是指燃气流向、管道走向、上下游直管道长度、管径、空间位置及管件等，这些都会影响燃气煤气流量计的准确运行、维护保养和使用寿命。
经济因素是指购置费、安装费、维护费、校验费及备品备件等，其又受燃气煤气流量计的性能、可靠性、寿命等影响。
精度等级和功能根据测量要求和使用场合选择仪表精 度等级，做到经济合算。比如用于贸易结算、产品交接和能源计量的场合，
在精度等级选择，如1.0级、0.5级，或者更高等级，用于过程控制的场合，根据控制要求选择不同精度等级。有些仅仅是检测一下过程流量，无需做控制和计量的场合，可以选择精度等级稍低的，如1.5级、2.5级，甚至 4.0级，这时可以选用价格低廉的插入式电磁流量计测量介质流速、仪表量程与口径测量一般的介质时，美国Magnetrol电磁流量计的满度流量可以在测量介质流速0.5—12m/s范围内选用范围比较宽。选择仪表规格(口径)不一 定与工艺管道相同，应视测量流量范围是否在流速范围内确定，即当管道流速偏低不能满足流量仪表要求时或者在此流速下测量准确度不能保证时，需要缩小仪表口径，从而提高管内流速，得到满意测量结果。