ניתוח סיבה וניתוח דוגמה של שגיאת מד זרימה אלקטרומגנטית
למדדי זרימה אלקטרומגנטיים יש יתרונות רבים והם נמצאים בשימוש נרחב. עם זאת, בחירה, התקנה ושימוש לא נכונים יגרמו לשגיאות מוגברות, לערכים לא יציבים ואפילו לנזק לגוף המונה. מאמר זה מרחיב את הגורמים לשגיאות במד זרימה אלקטרומגנטי, מסכם שנים של ניסיון ולקחים, ומסיק כי הגורמים העיקריים לשגיאות במד זרימה אלקטרומגנטי הם כדלקמן.
1. הנוזל בצינור מד הזרימה האלקטרומגנטי אינו מלא. עקב לחץ גב לא מספיק או מיקום התקנה לקוי של חיישן הזרימה, לא ניתן למלא את הנוזל בצינור המדידה. לתופעת הכשל יש ביטויים שונים עקב מידת חוסר השלמות ותנאי הזרימה. אם כמות קטנה של גז נמצאת בזרימה מרובדת או בזרימה גלית בצינור המים, תופעת התקלה מתבטאת בעלייה בשגיאה, כלומר, ערך מדידת הזרימה אינו תואם את הערך בפועל; אם הזרימה היא זרימת בועות או זרימת תקע, תופעת התקלה היא אלא שהערך הנמדד אינו תואם את הערך בפועל. בנוסף, רידוד פלט עשוי להתרחש עקב כיסוי מיידי של משטח האלקטרודה על ידי שלב הגז; אם שטח החתך של הגז בזרימה השכבתית של הצינור האופקי גדל, כלומר, מידת התת מילוי הנוזל עולה, תתרחש גם רידוד פלט. אם הנוזל אינו מלא המצב כה חמור שאם מפלס הנוזל מתחת לאלקטרודה, הפלט יהיה מלא מדי..
דוגמה 1. למספנה יש מד זרימה אלקטרומגנטי מסדרת JY DN80mm למדידת זרימת המים. המפעיל דיווח שכאשר הזרימה אפסית לאחר סגירת השסתום, התפוקה מגיעה לערך המלא במקום זאת. בבדיקה במקום נמצא כי יש רק צינור קצר במורד החיישן, והמים הוזרמו ישירות לאטמוספירה, אך שסתום הסגירה הותקן במעלה הזרם של החיישן. לאחר סגירת השסתום, המים בצינור המדידה של החיישן נוקזו לחלוטין. התקן מחדש את השסתום למצב מאחורי מד הזרימה, והתקלה תיפתר.
2. הנוזל מכיל מוצקים. הנוזל מכיל אבקות, חלקיקים או סיבים ומוצקים אחרים, אשר עלולים לגרום לכשלים: ① רעש רחיפה; ② זיהום משטח האלקטרודה; ③ שכבת תצהיר מוליכה או שכבת תצהיר בידוד המכסה את האלקטרודה או הבטנה; ④ בטנה שחוקה או שהיא מכוסה במשקעים, ושטח החתך במחזור הדם מצטמצם. אם מופקד חומר מוליך על הציפוי המבודד של צינור המדידה של חיישן הזרימה האלקטרומגנטית, אות הזרימה יקצר והמד יכשל. מכיוון שהחומר המוליך מופקד בהדרגה, תקלה מסוג זה בדרך כלל אינה מופיעה במהלך תקופת איתור הבאגים, אלא מופיעה רק לאחר תקופת פעולה.
דוגמה 2. במכשיר בדיקת תהליך החיתוך האלקטרוליטי בחנות הכלים של מפעל מנועי דיזל, נעשה שימוש במכשיר DN80mm מסדרת JY למדידה ובקרה על זרימת אלקטרוליט מלח רווי כדי להשיג את יעילות החיתוך הטובה ביותר. בהתחלה, המד פעל כרגיל. לאחר חודשיים של שימוש לסירוגין, ערך תצוגת קצב הזרימה הלך וקטן עד שאות קצב הזרימה היה קרוב לאפס. בבדיקה במקום נמצא כי על פני שכבת הבידוד הונחה שכבה של חלודה צהובה. לאחר ניגוב וניקוי, המונה פעל כרגיל. שכבת החלודה הצהובה נגרמת כתוצאה מהשקעת כמות גדולה של תחמוצת ברזל באלקטרוליט.
דוגמה זו היא תקלה במהלך הפעולה. למרות שלא מדובר בתקלה נפוצה, אם צינור המתכת הברזל נשחק בצורה חמורה ושכבת החלודה מושקעת, תתרחש גם אפקט קצר חשמלי זה. כאשר הוא מתחיל לפעול כרגיל, ותצוגת הזרימה הולכת וקטנה ככל שעובר הזמן, יש לנתח את האפשרות של כשלים כאלה
3. לנוזלים שעלולים להתגבש, יש להשתמש במד הזרימה האלקטרומגנטי בזהירות. חומרים כימיים מסוימים שקל להתגבש ניתנים למדידה רגילה בטמפרטורה רגילה. מכיוון שלצינור העברת הנוזלים יש מעקב ובידוד חום טובים, הוא לא יתגבש במהלך שימור החום. עם זאת, קשה ליישם את צינור המדידה של חיישן הזרימה האלקטרומגנטית למעקב אחר חום ובידוד. לכן, כאשר הנוזל זורם דרך צינור המדידה, קל לגרום לשכבה מוצקה על הדופן הפנימית עקב ירידת הטמפרטורה. מאחר ובשימוש בעקרונות אחרים של מדידת מד זרימה יש גם בעיית התגבשות, אז בהיעדר שיטות אחרות טובות יותר, ניתן לבחור חיישן זרימה אלקטרומגנטי "טבעתי" עם אורך צינור מדידה קצר מאוד, ואת הצינור במעלה הזרם של מד הזרימה. איתור חום ובידוד מתחזקים. לגבי שיטת חיבור הצנרת, חיישן הזרימה נוח לפירוק והרכבה וניתן לפרק אותו לתחזוקה בקלות לאחר שהוא מתגבש.
דוגמה 3 אין זה נדיר שמדי זרימה אלקטרומגנטיים אינם פועלים עקב התגבשות נוזלים. לדוגמה, מתקן יתוך התקינה אצווה של מדי זרימה אלקטרומגנטיים למדידת זרימת התמיסה. מכיוון שצינור המדידה של חיישן הזרימה האלקטרומגנטית קשה לחמם ולחמם, נוצרה שכבת גבישים על הקיר הפנימי והאלקטרודה לאחר מספר שבועות, מה שגורם להתנגדות הפנימית של מקור האות להיות גבוהה מאוד. גדול, המונה מציין שהערך לא תקין. בשל הקוטר הגדול של מדי הזרימה האלקטרומגנטיים הללו, הפירוק והניקוי התכופים היו בלתי נסבלים, כך שבסופו של דבר נעשה שימוש במד הזרימה של התעלה הפתוחה.
4. בעיות הנגרמות מבחירה לא נכונה של האלקטרודה וחומר הטבעת ההארקה. מד הזרימה האלקטרומגנטי והמדיום הנמדד נמצאים במגע עם החלקים שנמצאים במגע עם האלקטרודה וטבעת ההארקה. בנוסף לעמידות בפני קורוזיה, כל עוד מדובר באלקטרודה, מד הזרימה האלקטרומגנטי נמצא במגע עם המדיום. אפקט פני השטח. השפעות פני השטח צריכות לכלול: ① תגובה כימית (יצירת סרט פסיבי על פני השטח וכו'); ②אלקטרוכימיה וקיטוב (יצירת פוטנציאל חשמלי); ③אפקט זרז (יצירת אירוסול על פני האלקטרודה וכו'). גם לטבעת ההארקה יש את ההשפעות האלה, אבל מידת ההשפעה קטנה יותר.
דוגמה 4. מפעל כימי (התכה) השתמש ביותר מ-20 מדי זרימה אלקטרומגנטיים של Hastelloy B כדי למדוד תמיסת חומצה הידרוכלורית בריכוז גבוה יותר, ואות המוצא לא היה יציב. הבדיקה במקום אישרה שהמכשיר תקין, וגם גורמי הפרעה אחרים שיגרמו לרעד פלט בוטלו. עם זאת, זה עובד היטב כאשר מודדים חומצה הידרוכלורית עם מד אלקטרודות Hastelloy B במקומות רבים. כאשר מנתחים האם סיבת התקלה נגרמת מההבדל בריכוז חומצת המלח, לא אמור להיות ניסיון בהשפעת ריכוז חומצת המלח על פני האלקטרודה, וטרם ניתן לשפוט. מסיבה זו, יצרן המונה ויחידת המשתמש השתמשו בתנאי האתר של המפעל הכימי כדי לבצע בדיקת זרימה אמיתית לשינוי ריכוז חומצת הידרוכלורית. ריכוז חומצת הידרוכלורית עולה בהדרגה. כאשר הריכוז נמוך, תפוקת המונה יציבה. כאשר הריכוז עולה ל-15 אחוזים -20 אחוזים, הפלט של המונה מתחיל לרעוד. כאשר הריכוז מגיע ל-25 אחוז, כמות הטלטול הפלט גבוהה עד 20 אחוז. לאחר המעבר למד זרימה אלקטרומגנטי של אלקטרודת טנטלום, הוא פועל כרגיל.
5. בעיות הנגרמות כתוצאה ממוליכות הנוזל החורגת מהטווח המותר. אם מוליכות הנוזל קרובה לגבול התחתון, עלול להתרחש רעידות. מכיוון שהגבול התחתון שצוין במפרטי המכשיר של היצרן הוא הערך הנמוך ביותר שניתן למדוד בתנאי שימוש שונים, והתנאים בפועל לא יכולים להיות אידיאליים, אז נתקלתי פעמים רבות במים מזוקקים או דה-יונים בדרגה נמוכה. המוליכות שלו קרובה לגבול התחתון 5 המצוין במפרט מד הזרימה האלקטרומגנטי, אך הפלט רועד כאשר נעשה בו שימוש. נהוג להאמין שהגבול התחתון של מוליכות שניתן למדוד ביציבות גבוה ב-1 עד 2 סדרי גודל. במדריכים הרלוונטיים ניתן לעיין במוליכות הנוזל. אם אין נתונים מוכנים, ניתן לדגום ולמדוד אותם בעזרת מד מוליכות. אבל לפעמים יש מקרים שבהם נלקחות דגימות מהצינור למעבדה כדי לקבוע שזה זמין, אבל מד הזרימה האלקטרומגנטי בפועל לא עובד. זה נובע מההבדל בין הנוזל בעת מדידת המוליכות לנוזל בצנרת. לדוגמה, הנוזל ספג CO2 או NO באטמוספירה כדי ליצור חומצה פחמנית או חומצה חנקתית, והמוליכות עולה.
עבור תרחית הרעש המופקת על ידי נוזל המכיל חלקיקים או סיבים, השיטה של הגדלת תדירות העירור יכולה לשפר ביעילות את ריפוד הפלט. כמה מדי זרימה אלקטרומגנטיים JYLDE DN300 הניתנים לכוונון תדר מודדים את הריכוז של 3.5 אחוזים של תבלין קרטון גלי, ומודד את כמות הזרימה המיידית המוצגת בתדרי עירור שונים באתר. כאשר התדר נמוך יותר, 50/32 הרץ, הרעידה גבוהה עד 10.7 אחוזים; כאשר התדר גדל ל-50/2Hz, הרעידה מצטמצמת ל-1.9 אחוז, וההשפעה ברורה מאוד.