1. Campo magnético fuerte
Dado que en general se observa que durante la instalación hay que estar lejos del campo magnético intenso, no hay muchos casos en los que éste afecte a la práctica.
2. Onda electromagnética intensa
El caudalímetro electromagnético debe cumplir los requisitos de compatibilidad electromagnética, funcionar con normalidad en el entorno especificado de campos electromagnéticos radiados y no hacer que el rendimiento del instrumento disminuya o funcione de forma anormal en este entorno.
Case study:
Una planta de agua instaló varios caudalímetros electromagnéticos, y la salida de uno de ellos fluctúa mucho. Se comprueba in situ que la instalación del instrumento cumple los requisitos, el caudalímetro y el convertidor están separados 50 m y se conectan con un cable apantallado colocado en el conducto de hierro.
El instrumento en sí también es normal. Pero la señal de interferencia de modo común medida es tan alta como 1,7 V. En primer lugar, tome medidas para aislar eléctricamente el sensor de caudal. La señal de modo común se reduce en 0,6 V, pero la fluctuación de salida no mejora significativamente.
Se volvieron a analizar las condiciones ambientales in situ con el usuario, y se supo que hay una estación emisora de radio muy cerca del caudalímetro. Para comprobar si la causa del fallo procedía de la fuente de interferencias, se trasladó temporalmente el convertidor a un lugar en el que el sensor de caudal estuviera a 3 m de distancia, y se volvió a comprobar que la señal de interferencia en modo común fuera inferior a 0,1 mV. Aunque seguía pareciendo demasiado grande, el funcionamiento del instrumento tendía a ser normal. La causa del fallo es que, aunque la línea de señal esté blindada por múltiples capas, las ondas electromagnéticas siguen siendo atraídas hacia el instrumento.
Este ejemplo revela que cuando el caudalímetro electromagnético independiente tiene una gran interferencia de modo común in situ, la posibilidad de que las ondas de radio fuertes se conviertan en la fuente de interferencia debe tenerse en cuenta al analizar la causa del fallo. Este ejemplo es un fallo poco frecuente durante el periodo de depuración.
3. Corriente parásita en tuberías
Una vez que el caudalímetro electromagnético está correctamente conectado a tierra, se puede evitar la influencia de la mayor parte de la corriente parásita en la tubería. A veces se utiliza un cable grueso para puentear el caudalímetro y perfeccionar la conexión a tierra de acuerdo con la normativa, pero sigue viéndose afectado por las corrientes parásitas, por lo que es necesario tomar otras medidas.
Estudio de caso:
Una fundición de aluminio utiliza DN para detectar flujo electromagnético de 80 mm para detectar pulpa de lejía. El caudalímetro está equipado con anillos de puesta a tierra en ambos extremos y está conectado con un cable y correctamente puesto a tierra. Sin embargo, el medidor sigue sin funcionar hasta que se desplaza 2 m hacia el exterior, y entonces se instalan dos puntos de conexión a tierra. Aísle la influencia de las corrientes parásitas.
Después de poner el aparato en funcionamiento normal durante un tiempo, la señal de salida vuelve a temblar.
Excluyendo la posibilidad de fluctuaciones de caudal, el contador en sí está intacto, y se juzga preliminarmente que el contador funciona de forma anormal. Observado durante varios días, se comprobó que la salida del mediodía y la del turno de tarde funcionaban con normalidad, mientras que la del turno de día temblaba. Basándose en esta pista, se rastreó el origen del fallo y se descubrió que la causa era una soldadura eléctrica en el mismo sistema de tuberías, lejos del sensor de caudal electromagnético.
Estudio de caso:
El sensor de caudal electromagnético está aislado de la tubería de conexión, lo que puede eliminar la influencia de grandes corrientes parásitas.
Una empresa de aguas instaló dos caudalímetros electromagnéticos DN900, uno de los cuales funciona con normalidad, y el otro fluctúa hasta un 50% FS en un periodo de 1-2h. El usuario cree que las condiciones de funcionamiento de los dos instrumentos son similares y que el fallo está causado por el instrumento.
En el entorno del emplazamiento del estudio, aguas arriba y aguas abajo del sensor de caudal hay dos tramos de tuberías cortas de acero sin revestimiento de 0,5 m de longitud con una buena conexión a tierra, y después se conectan a las tuberías de acero revestidas de cemento. Las conexiones eléctricas, como la toma de tierra, cumplen los requisitos y, al mismo tiempo, se elimina la posibilidad de movimiento arterial de la malla de acero.
La distancia entre el convertidor y el sensor es de unos 10 m. Un transformador trifásico con cientos de kilovoltios-amperios está instalado cerca, a unos 2 m y 8 m del convertidor y el sensor, respectivamente.
Existen dos posibilidades para analizar la causa del fallo:
(1) Interferencias de campo magnético generadas por transformadores de alta potencia;
(2) Interferencia de corriente parásita en la tubería. Es necesario comprobar si se trata de la influencia de la interferencia del campo magnético del transformador y, dado que el transformador tiene que estar parado, se dispone como segundo paso de la inspección. En primer lugar, comprobar si se trata de la interferencia de la corriente parásita de la tubería.
Utilice un osciloscopio para medir el potencial entre los dos polos sin corriente de excitación, y su valor debería ser cero. Sin embargo, el valor de pico medido real Vpp es tan alto como 1V y la forma de onda distorsionada potencial de CA. Se determina preliminarmente que aunque la conexión a tierra sea buena, el instrumento se verá afectado por la interferencia de la corriente parásita de la tubería.
El caudalímetro electromagnético y dos tubos cortos de acero están aislados eléctricamente de la red de tuberías, de modo que el caudalímetro y el líquido tienen el mismo potencial. Cuando el medidor se pone en funcionamiento, la indicación de salida es estable y normal, y también se elimina la influencia de la interferencia del campo magnético del transformador de potencia en la medición del caudal.
Al mismo tiempo, la corriente de interferencia medida es de 60 mA CA. La dirección de la corriente procede de aguas arriba del caudalímetro. Esta medida también es aplicable a tuberías con corrientes de protección catódica, como forma de intentar eliminar la influencia de la interferencia de la corriente de la tubería.
4. Cambio del potencial de tierra
El cambio del potencial de tierra afectará a la medición del caudal. Por ejemplo, la caída de tensión en el cable de tierra de otros equipos puede cambiar el potencial de tierra del caudalímetro electromagnético. Si se forma una gran interferencia de modo común, afectará a la medición.
5. Inmersión en humedad
Los caudalímetros electromagnéticos utilizados en las industrias de suministro y drenaje de agua suelen instalar los sensores de caudal en pozos de medición por debajo del horizonte, por lo que a menudo se sumergen en agua de lluvia que no se ha descargado a tiempo o incluso se sumergen en agua durante mucho tiempo.
Aunque el nivel de protección de la caja sea IP67 (estanco al polvo y nivel de inmersión de corta duración) o IP68 (estanco al polvo y nivel de inmersión continua en agua), la junta de estanqueidad de la tapa de la caja de bornes o la virola de introducción del cable no se comprimen y sellan, y la virola se omite. O la virola no coincide con el diámetro exterior del cable, y a menudo se producen accidentes de este tipo.
Si las juntas de estanqueidad, como la cubierta del sensor de caudal en el suelo, no están bien selladas, la humedad será inhalada por la respiración del cambio de temperatura, y se condensará en agua.
El dispositivo de guiado de cables de la caja de bornes carece de junta de estanqueidad o no está bien sellado, y el agua condensada en la superficie del cable también entra con mucha facilidad en la caja de bornes. Estos casos no son infrecuentes. En el proceso de construcción, el cable se cortó intencionadamente o no, y luego se volvió a conectar, y se selló con cinta adhesiva.
Este peligro oculto no causará un mal funcionamiento en la fase inicial de funcionamiento, pero el encapsulado envejecerá con el tiempo, la conexión absorberá humedad y el aislamiento del cable se reducirá.
El agua y la humedad invaden la caja de bornes, reduciendo la fuerza del aislamiento y la resistencia del aislamiento. En casos graves, el circuito de señal de caudal no tendrá salida de señal de caudal, y el circuito de la bobina de excitación formará un desplazamiento de cero o inestabilidad. Si es necesario, se pueden tomar medidas de sellado contra el agua, como gel de sílice, en la conexión sellada.
La estructura no hermética de la bobina de excitación protege la carcasa, que inhala humedad debido a la respiración. Si la temperatura del líquido es inferior a la temperatura ambiente, es fácil que se condense en la pared exterior del tubo de medición.
Estudio de caso:
Una fábrica de agua utiliza un caudalímetro electromagnético DN1200 para medir el agua del río Amarillo, otro DN900 mide el agua subterránea que entra en la fábrica y dos DN100 miden el agua de producto en paralelo. Dos años después de poner el sistema en funcionamiento normal, se comprobó que el agua de la fábrica era entre un 10% y un 15% superior a la de entrada. Se observó que el funcionamiento del instrumento no era anormal.
Se realizó una prueba comparativa de 4 caudalímetros electromagnéticos con transductor de pinza externo (sonda) caudalímetros ultrasónicos portátiles, que demostró que las señales de salida de los dos caudalímetros electromagnéticos de fábrica eran relativamente altas. Apagar el flujo de parada y comprobar los puntos cero, respectivamente, y encontró que los puntos cero de los dos instrumentos de medición de agua de fábrica se han desplazado en gran medida. A juzgar por la experiencia, puede deberse al agua en la caja de bornes o a la humedad de la bobina de excitación, así como a la disminución del aislamiento.
Una vez eliminado el rocío, utilice un secador de pelo para secar el bloque de terminales de la caja de conexiones. La resistencia del terminal de excitación a tierra se restablece de 5-6 megaohmios a decenas de megaohmios.
La razón es que el aislamiento del circuito de la bobina de excitación a la tierra se reduce de modo que una mayor resistencia de aislamiento y la resistencia interna de la señal a la tensión de excitación se añaden al electrodo para formar una mayor señal de interferencia de modo común, y el preamplificador del convertidor La capacidad de la relación de rechazo de modo se limita de modo que el convertidor tiene una salida en el punto cero.