Thread Content
При измерении газа коксовых печей у датчиков расхода типа «вихревой профиль» могут возникнуть определенные проблемы в использовании. Далее мы рассмотрим причины возникновения этих проблем и способы их решения. Факторы, приводящие к неисправностям в системе измерений на месте, можно разделить на две основные группы: 1) причины, связанные с самим расходомером или соответствующим оборудованием; 2) проблемы, связанные не с самим расходомером, а с условиями окружающей среды или другими элементами системы. Причины, относящиеся ко второй группе, более сложно выявить. Помимо требования к техническим специалистам в том, чтобы они были знакомы с внешними характеристиками, необходимо также, чтобы у них были обширные знания в области внешних характеристик и богатый опыт работы на месте для проведения анализов, выводов и различных экспериментов с целью подтверждения результатов. Некоторые проблемы все еще возникают из-за неожиданных обстоятельств. Проблемы, связанные не с самим расходомером, обычно проявляются в нестабильном сигнале выхода. Исходя из практического опыта, существуют следующие факторы, приводящие к нестабильности сигнала, выдаваемого расходомером типа «вихревой проход», при измерении газа, получаемого на коксовых печах: 1. Хорошо известно, что расходомеры типа «вихревой проход» не подходят для использования в условиях сильных колебаний. Однако и в ситуациях, когда магнитное поле постоянно меняется, датчик такого расходомера также может подвергаться помехам, в результате чего сигнал будет превышать нормальные значения. Практика показала, что на участках без газовой активности, когда датчик расхода типа «вихревой проход» находится в изменяющемся магнитном поле, в момент изменения поля датчик генерирует ошибочный сигнал. Как только изменение поля заканчивается и датчик оказывается в стабильном магнитном поле, он начинает выдавать нормальные сигналы. 2. Поскольку газ коксовых печей содержит много примесей, он легко кристаллизуется; примеси оседают на датчике, что приводит к неточности измерения расхода. При повышении температуры примеси испаряются, что увеличивает чувствительность и усиливает сигнал; в противном случае сигнал ослабевает, в результате чего данные становятся нестабильными. 3. У газа коксовых печей из-за высокой температуры и высокой влажности при производстве в процессе транспортировки присутствует вода. Движение газа приводит к колебаниям влаги туда-сюда, что затем формирует пульсирующий поток. При таких условиях потока датчик расхода типа вихревой струйки выдает данные, которые постоянно меняются в размерах, и совершенно не может отражать реальное состояние процесса. 4. В процессе подключения кабелей снаружи происходит ненадежное зажимание проводов, в результате чего сигнал при передаче прерывается. 5. Внешняя землящая линия не соответствует стандартным требованиям, что приводит к проникновению помех частотой 50 Гц из сети с высоким напряжением. Когда частота нормального сигнала превышает 50 Гц, сигнал выводится корректно; в противном случае выводится ошибочный сигнал. Решение: 1. В процессе установки датчика расхода типа «вихревой профиль» необходимо обеспечить точность на каждом этапе, включая изучение места установки перед её началом, подключение кабелей, а также заземление системы. Только так можно получить точные данные и обеспечить их корректную передачу. 2. Что касается систем измерений, находящихся в эксплуатации, то можно применять метод «двойных стандартов измерения с параллельным признанием», а также «метод замены» для выявления и устранения неисправностей измерительных приборов в процессе их эксплуатации. 3. Регулярно осуществлять слив воды из трубопровода, особенно воды, находящейся перед участками прямых труб. В зависимости от конкретных условий необходимо назначить специального человека для регулярного слива воды, чтобы максимально снизить её количество в измерительных участках трубопровода и устранить пульсации в потоке жидкости. 4. Регулярно проводить полную очистку расходомера с принципом действия на основе вихревых струй; при необходимости можно прочистить датчики, расположенные на внешней поверхности устройства, чтобы предотвратить накопление примесей на них. Холодный сезон, а также наличие устройств для обогрева в прямых участках трубопровода и на его внешней поверхности способствуют снижению скопления примесей в датчике расхода типа «вихревой профиль». Схема сигнальной обработки в обычном датчике расхода с использованием принципа вихревых струй: детектор → предварительный усилитель → низкочастотный фильтр → формирователь импульсов → импульсные сигналы, или → преобразователь D/A → выходное напряжение 4–20 мА. Характеристики различных детекторов отличаются, поэтому требуются разные предусилители. Исходный сигнал от датчика расходомера типа вихревой трубки после усиления предварительным усилителем увеличивается по амплитуде; при этом усиливаются также шумы, присутствующие в сигнале. Чтобы извлечь истинный сигнал, необходимо его отфильтровать. У источников шума в датчиках расхода типа «вихревой проход» есть следующие: 1. Шум, возникающий в результате движения жидкости; 2. Помехи, вызванные неправильной установкой датчика; 3. Шум, обусловленный вторичными потоками и колебаниями потока. Одного лишь обработки сигналов недостаточно для полного решения проблемы; коренным решением является выбор подходящего места установки ； 2. Шум, возникающий в процессе разделения вихрей. В процессе разделения вихрей, помимо основного вихря, также образуются вспомогательные вихри, частота которых составляет от 1/5 до 1/10 частоты основного вихря. Это является фактором помехи; он особенно заметен при высокой скорости потока ； 3. Снижение сигнала или периодические помехи из-за нерациональной конструкции или неправильной сборки генератора, либо из-за наличия грязи на его поверхности во время работы, что приводит к деформации генератора. Это приводит к нестабильности разделения потоков в виде вихрей, ухудшается осевая синхронизация процесса разделения; в результате возникает искажение формы вихревых линий. На графике сигнала это проявляется в появлении «утечек» сигнала или в нарушении правильности его формы ； 4. Помехи от механических вибраций. Шум, возникающий в результате вибрации трубопроводов, попадает в предварительный усилитель, что приводит к серьезным помехам сигналу, связанному с эффектом вихревых стенок ； 5. Шум от электромагнитных помех. Сильные электромагнитные поля на рабочем месте могут нарушать нормальную работу расходомеров типа «вихревой ток». Сигнал от датчика расхода типа вихревой трубки после фильтрации преобразуется с помощью схемы формирования в импульсы квадратичной формы. Или после преобразования D/A выводится стандартный аналоговый сигнал 4–20 мА.