فلومترهای مغناطیسی: راه‌اندازی و عیب‌یابی

فلومترهای مغناطیسی جذاب‌اند، زیرا لوله اندازه‌گیری آن‌ها هیچ عنصر چرخانی در مسیر جریان ندارد. اما این ویژگی آن‌ها را از خطاهای نصب مصون نمی‌کند. بیشتر مشکلات راه‌اندازی از تناسب کاربرد، شرایط لوله، مرجع الکتریکی یا پردازش سیگنال ناشی می‌شوند، نه از محاسبات ترانسمیتر.

این چک‌لیست بررسی‌هایی را که باید پیش از خرید، هنگام نصب و در زمان پذیرش لوپ انجام شوند، از یکدیگر جدا می‌کند. این موارد برای طراحی‌های تمام‌مقطع و اینسرتی کاربرد دارند، اما محدودیت‌های اختصاصی مدل اعلام‌شده از سوی سازنده همیشه اولویت دارند.

۱. مطمئن شوید مایع قابل اندازه‌گیری است

فلومتر مغناطیسی در عرض لوله میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند و ولتاژی را که بر اثر حرکت یک مایع رسانا از میان این میدان تولید می‌شود، اندازه می‌گیرد. بنابراین این روش به مایعی با رسانایی الکتریکی نیاز دارد. برای گازها، بخار، هیدروکربن‌های با رسانایی بسیار پایین یا خطی که مرتباً خالی می‌شود، نقطه شروع مناسبی نیست.

آستانه رسانایی را از مدل دیگری کپی نکنید. برای مثال، Bürkert برای فلومتر اینسرتی Type 8045 خود رسانایی بیشتر از 20 µS/cm را مشخص می‌کند؛ فلومتر دیگری ممکن است حد متفاوتی داشته باشد. دیتاشیت به‌روز فلومتر انتخاب‌شده و کمترین رسانایی مورد انتظار فرایند، از جمله شرایط راه‌اندازی، شست‌وشو و تغییر بچ را بررسی کنید.

۲. مواد و محدودیت‌های فرایندی را بررسی کنید

مطمئن شوید لاینر، الکترودها، آب‌بندها، اجزای اتصال زمین، رده فشاری، رده دمایی و محفظه با سیال واقعی و روش شست‌وشوی مورد استفاده سازگار هستند. سازگاری شیمیایی یک الکترود به‌طور خودکار به معنی مناسب بودن لاینر یا گسکت نیست. دوغاب‌های ساینده، سیالات پوشش‌دهنده، شرایط خلأ و مواد شیمیایی شست‌وشوی مهاجم نیازمند بررسی صریح هستند.

اندازه اسمی لوله و حداقل، مقدار عادی و حداکثر دبی مورد انتظار را ثبت کنید. فلومتر باید در محدوده‌های سرعت و رنج‌داون مشخص‌شده از سوی سازنده کار کند، بدون آنکه مشکل غیرقابل‌قبولی در فشار یا نگهداری ایجاد کند.

۳. مکانی را انتخاب کنید که پر باقی بماند

الکترودها باید همیشه در تماس با سیال باشند. اگر احتمال تجمع گاز وجود دارد، از نصب در بالای لوله افقی خودداری کنید و از مکانی که در آن یک مسیر رو به پایین می‌تواند تخلیه شود نیز پرهیز کنید. جریان عمودی رو به بالا اغلب زمانی مفید است که گاز همراه یا پرشدن ناقص لوله نگران‌کننده باشد. اگر فلومتر نزدیک پمپ، شیر، زانویی، تبدیل یا عامل اختلال دیگری قرار دارد، دستورالعمل مسیر مستقیم همان فلومتر را اعمال کنید، نه یک قاعده عمومی.

همچنین برای اتصالات زمین، مشاهده ترانسمیتر، ورود کابل و جداسازی آتی دسترسی فراهم کنید. تنش مکانیکی ناشی از فلنج‌های ناهماهنگ می‌تواند به لاینرها و آب‌بندها آسیب بزند؛ بنابراین لوله را به‌طور مستقل مهار کنید و ترتیب بستن پیچ‌ها و گشتاور مشخص‌شده را رعایت کنید.

۴. یک مرجع الکتریکی قابل‌اعتماد ایجاد کنید

ولتاژ حس‌شده توسط الکترود بسیار کم است. هم‌بندی و روش‌های اتصال زمین به ترانسمیتر کمک می‌کنند سیگنال جریان را از نویز الکتریکی تشخیص دهد. نمودارهای سازنده را برای لوله رسانا، لوله پوشش‌دار، لوله پلاستیکی و سامانه‌های حفاظت کاتدی دنبال کنید. در برخی نصب‌ها ممکن است به رینگ‌های اتصال زمین یا الکترودهای اتصال زمین نیاز باشد.

کابل‌های الکترود و سیم‌پیچ را در محدوده طول و مسیرهای تأییدشده نگه دارید. سیم‌کشی اندازه‌گیری سطح پایین را از کابل‌های موتور، سیم‌کشی کنتاکتورها و کابل‌های خروجی درایو فرکانس متغیر جدا کنید. شیلدها را دقیقاً مطابق دستورالعمل متصل کنید؛ اتصال بی‌قاعده در هر دو انتها می‌تواند مسیر جریان ناخواسته ایجاد کند.

۵. ترانسمیتر را آگاهانه پیکربندی کنید

اندازه صحیح سنسور، داده‌های کالیبراسیون، واحدهای مهندسی، جهت جریان، دمپینگ، قطع جریان کم، رفتار لوله خالی و محدوده خروجی را وارد کنید. برای سیگنال 4–20 mA، رابطه بین جریان و دبی را مستند کنید و تصمیم بگیرید شرایط کمتر از محدوده، بیشتر از محدوده و خطا چگونه نمایش داده شوند. برای خروجی‌های پالس یا فرکانس، وزن پالس، حداکثر فرکانس خروجی و رفتار سرریز شمارنده را مستند کنید.

اگر فلومتر از طریق یک شبکه صنعتی ارتباط برقرار می‌کند، کیفیت و بیت‌های تشخیصی آن را بخشی از طراحی کنترل در نظر بگیرید. PLC نباید زمانی که دستگاه لوله خالی، خطای سنسور یا اندازه‌گیری نامعتبر را گزارش می‌کند، از مقدار عددی دبی به‌عنوان مقدار معتبر استفاده کند.

۶. یک بررسی صفر کنترل‌شده انجام دهید

بررسی صفر به ستونی کاملاً پر و ساکن از سیال نیاز دارد. بستن شیر، در صورت وجود نشتی، گردش حرارتی، گاز محبوس یا ارتعاش لوله، صفر بودن جریان را ثابت نمی‌کند. فرایند را پایدار کنید، پر بودن لوله را تأیید کنید و از روش صفر سازنده استفاده کنید. از تنظیم صفر برای پنهان کردن نویز نصب یا نیمه‌پر بودن لوله استفاده نکنید.

۷. کل مسیر سیگنال را آزمایش کنید

راه‌اندازی را از سنسور تا PLC و نمایشگر اپراتور انجام دهید:

• جهت جریان نمایش‌داده‌شده را با یک حرکت شناخته‌شده فرایند بررسی کنید.
• نمایش محلی را در حالت صفر و در یک یا چند نقطه کار کنترل‌شده با مقدار PLC مقایسه کنید.
• شرایط لوله خالی و خطای دستگاه را شبیه‌سازی یا مشاهده کنید.
• مقیاس‌بندی آنالوگ، ترتیب بایت‌ها، انباشت پالس، واحدهای توتالایزر و تأخیرهای هشدار را تأیید کنید.
• بررسی کنید قطع برق یا ارتباطات، پاسخ کنترلی موردنظر را ایجاد می‌کند.

پارامترهای نهایی، نسخه فریم‌ور، شناسه‌های کالیبراسیون، نقشه‌های سیم‌کشی و عیب‌یابی پایه را همراه با سوابق لوپ ذخیره کنید. این مراجع، عیب‌یابی بعدی را بسیار سریع‌تر از تغییر آزمایشی دمپینگ یا مقیاس‌بندی می‌کنند.

توالی سریع عیب‌یابی

اگر خوانش ناپایدار است، با واقعیت فرایند شروع کنید: پر بودن لوله، گاز همراه، رسانایی، پوشش و پروفایل جریان. سپس اتصال زمین، مسیر کابل، اتصال شیلد و کیفیت تغذیه را بررسی کنید. اگر مقدار محلی پایدار است اما مقدار PLC نادرست است، روی پیکربندی خروجی و مقیاس‌بندی تمرکز کنید. اگر هر دو مقدار دارای انحراف هستند، پیش از تعویض فلومتر، شرایط صفر، هندسه نصب و داده‌های کالیبراسیون را بررسی کنید.

برای اطلاعات مرتبط با تجهیزات، به اجزای ارتباطات و شبکه PLC ProTech و کتابخانه گسترده دانش اتوماسیون مراجعه کنید. یک نمونه از نیازمندی رسانایی اختصاصی دستگاه را می‌توانید در صفحه رسمی Type 8045 شرکت Bürkert ببینید.