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电磁流量计在控制柜里故障原因分析


发布日期:2021-05-24 点击:41次
  对已发现的电极信号扰动较大问题进行干扰源排查验证。首先,对各接线回路、电磁流量计传感器及主板进行了故障排查,发现接线均按设计图纸正确接线、传感器阻值及绝缘测试正常、更换主板后流量显示异常情况仍未改善。
查看电缆线束接线,发现采用了励磁线圈的屏蔽层作为信号地线,而励磁为25hz的交流信号,对流量信号的采集有干扰。
查看控制柜发现,一次传感器与主板间的电极反馈信号线经过了一次端子排的中转,且020md电极反馈信号接线在线槽内露出屏蔽层10cm左右。此处的屏蔽不够,信号受到干扰,导致流量显示异常波动。另外,控制柜内主板之间没有任何的保护和隔离,需验证主板间是否存在干扰,以致流量测量异常。
3.1信号地线排查
改造前的电缆线束接线如图7所示。采用励磁线圈的屏蔽层作为信号地线的信号地线可能设计不当,因此需要重新铺设信号地电缆。

因na298房间剂量率高,16台md都要从就地传感器侧重新铺设信号地线较为困难,且现场当时没有足够长地线。为了继续验证,临时将主板信号地接到系统地(即传感器外壳)。将所有流量计主板的信号地均接到系统地铜牌后,观察020md流量显示情况。可以观察到:020md单台运行平稳,其运行曲线如图8所示。但整柜流量计上电运行时,020md流量仍有较小波动,其运行曲线如图9所示

图8、图9验证了此种信号地设计方式是020md流量异常的影响因素之一,需改进。
3.2端子排处接线干扰的排查
控制柜内020md电极反馈信号在线槽内露出屏蔽层10cm左右,作剪短处理后,屏蔽层覆盖到接线端子排处。管线中充满电导率约为8.0μs/cm的硼溶液时,整柜.上电时020md流量测量较稳定,运行曲线如图10所示。由图10验证了此处的信号线屏蔽不足也是流量不稳的影响因素之一。

由前述可知,流体电导率的高低对采集的信号强度有直接影响。当电导率低时,电极反馈的信号较弱受到干扰的影响越明显,低电导率的流量测量对信号采集的要求更高。寿期末的测量介质电导率约为4.0μs/cm。对此,将电导率降至4.0μs/cm,运行一段时间后,观测到020md单台运行稳定,运行曲线如图11所示。

但当各台流量计依次上电至整柜运行时,020md的流量测量受到影响,,运行曲线如图12所示

同时,为验证主板间是否存在较大干扰,在整柜上电020md出现大幅扰动期间,对020md机柜内卡件两侧增加金属板隔离主板间干扰,观察流量扰动情况并无改善,从而判定主板间干扰较小。但从保护主板和减小干扰角度考虑,后期需定制封装的机笼隔离主板。
由图12可知,各台流量计依次断电至020md单台运行时,020md流量显示稳定。
判定在测量介质电导率较小(如4.0μs/cm)时,仅对接线作屏蔽处理还不够,或造成屏蔽不足。于是依次对各流量计停送电,排查出021md/022md的停送电对020md运行影响最大。但021md/022md上电运行时,控制柜中021/022md主板均离020md主板.较远,主板空间干扰弱;而传感器进线侧端子排相邻,因端子排侧励磁线圈存在几十伏交流电压,每个流量计存在一组励磁线圈且无屏蔽,对相邻电极信号干扰可能性更大。因此,还需排查端子排处干扰源。
前期工作:①对端子排侧流量计的励磁线套金属屏蔽层,并接地;②对端子排侧流量计的每组电极反馈.信号线套金属屏蔽层并接地;③再次确认传感器侧新铺设的信号地及主板侧接地接触良好、接线无误。
在电导率4.0μs/cm条件下,对整柜流量计进行上电试验。观察0.5h,020md流量未出现扰动,但有上涨至136l/h趋势,未平稳,说明干扰仍没有消失。其原因可能是后设的屏蔽没有电缆原有的屏蔽效果好。对此,将020md信号线及励磁线从端子排处抽.出,单独引线至主板且做好屏蔽,不再经过端子排。整柜流量计重新上电,持续观察1h,020md
电磁流量计稳定在130~134l/h,没有出现大幅扰动情况。端子排处.理后的整柜上电020md运行曲线如图13所示。
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