Lưu lượng kế điện từ: Chạy thử và chẩn đoán

Lưu lượng kế điện từ hấp dẫn vì ống đo không có bộ phận quay trong đường dòng chảy. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là chúng không cần lắp đặt đúng cách. Hầu hết vấn đề khi đưa vào vận hành đều xuất phát từ sự phù hợp với ứng dụng, tình trạng đường ống, tham chiếu điện hoặc xử lý tín hiệu - không phải từ phép tính của bộ truyền.

Danh sách kiểm tra này phân tách các kiểm tra cần thực hiện trước khi mua, trong quá trình lắp đặt và khi nghiệm thu vòng điều khiển. Danh sách áp dụng cho cả thiết kế toàn ống và kiểu lắp xen, nhưng các giới hạn riêng theo từng model của nhà sản xuất luôn được ưu tiên.

1. Xác nhận chất lỏng có thể đo được

Lưu lượng kế điện từ tạo ra từ trường ngang qua đường ống và cảm nhận điện áp sinh ra khi chất lỏng dẫn điện chuyển động qua từ trường đó. Vì vậy, phương pháp này yêu cầu chất lỏng có tính dẫn điện. Đây không phải lựa chọn phù hợp cho khí, hơi nước, hydrocarbon có độ dẫn điện rất thấp hoặc đường ống thường xuyên chạy rỗng.

Không sao chép ngưỡng độ dẫn điện từ model khác. Ví dụ, Bürkert quy định độ dẫn điện lớn hơn 20 µS/cm cho lưu lượng kế lắp xen Type 8045; một lưu lượng kế khác có thể có giới hạn khác. Hãy kiểm tra bảng dữ liệu hiện hành của lưu lượng kế đã chọn và độ dẫn điện thấp nhất dự kiến của quy trình, bao gồm các điều kiện khởi động, vệ sinh và chuyển mẻ.

2. Xác minh vật liệu và các giới hạn của quy trình

Xác nhận lớp lót, điện cực, gioăng, các bộ phận nối đất, mức áp suất, mức nhiệt độ và vỏ bảo vệ tương thích với chất lỏng thực tế và chế độ vệ sinh. Điện cực tương thích về mặt hóa học không tự động có nghĩa là lớp lót hoặc gioăng cũng phù hợp. Bùn mài mòn, chất lỏng tạo lớp phủ, điều kiện chân không và hóa chất vệ sinh mạnh cần được xem xét cụ thể.

Ghi lại kích thước ống danh nghĩa và lưu lượng tối thiểu, bình thường và tối đa dự kiến. Lưu lượng kế phải hoạt động trong phạm vi vận tốc và dải điều chỉnh do nhà sản xuất quy định mà không gây ra vấn đề áp suất hoặc bảo trì không thể chấp nhận.

3. Chọn vị trí luôn đầy ống

Các điện cực phải luôn tiếp xúc với chất lỏng. Tránh vị trí phía trên của ống nằm ngang nếu khí có thể tích tụ và tránh vị trí mà đoạn ống đi xuống có thể bị rút hết chất lỏng. Dòng chảy hướng lên theo phương thẳng đứng thường hữu ích khi có nguy cơ khí cuốn theo hoặc ống không được lấp đầy hoàn toàn. Nếu lưu lượng kế nằm gần bơm, van, cút, bộ giảm hoặc điểm gây nhiễu khác, hãy áp dụng hướng dẫn về đoạn ống thẳng dành cho đúng lưu lượng kế đó thay vì quy tắc chung.

Đồng thời, cần bố trí lối tiếp cận cho các kết nối nối đất, việc quan sát bộ truyền, đầu vào cáp và tháo dỡ trong tương lai. Ứng suất cơ học do các mặt bích lệch tâm có thể làm hỏng lớp lót và gioăng, vì vậy hãy đỡ đường ống độc lập và tuân thủ trình tự siết bu lông cũng như mô-men xoắn quy định.

4. Thiết lập tham chiếu điện đáng tin cậy

Điện áp cảm nhận tại điện cực rất nhỏ. Các phương án liên kết và nối đất giúp bộ truyền phân biệt tín hiệu dòng chảy với nhiễu điện. Hãy tuân thủ sơ đồ của nhà sản xuất đối với ống dẫn điện, ống có lớp lót, ống nhựa và các hệ thống được bảo vệ catốt. Một số hệ thống lắp đặt có thể cần vòng nối đất hoặc điện cực nối đất.

Giữ cáp điện cực và cáp cuộn dây trong phạm vi chiều dài và tuyến đi được phê duyệt. Tách riêng dây đo mức thấp khỏi dây động cơ, dây công tắc tơ và cáp đầu ra của bộ biến tần. Đấu đầu cáp chống nhiễu đúng theo hướng dẫn; nối đất tùy tiện ở cả hai đầu có thể tạo ra đường dòng điện không mong muốn.

5. Cấu hình bộ truyền một cách có chủ đích

Nhập đúng kích thước cảm biến, dữ liệu hiệu chuẩn, đơn vị kỹ thuật, hướng dòng chảy, độ giảm chấn, ngưỡng cắt lưu lượng thấp, chế độ đường ống rỗng và dải đầu ra. Đối với tín hiệu 4–20 mA, hãy lập tài liệu về mối quan hệ giữa dòng điện và lưu lượng, đồng thời quyết định cách biểu diễn các trạng thái dưới dải, quá dải và lỗi. Đối với đầu ra xung hoặc tần số, hãy lập tài liệu về trọng số xung, tần số đầu ra tối đa và cách xử lý khi bộ đếm quay vòng.

Nếu lưu lượng kế giao tiếp qua mạng công nghiệp, hãy xem các bit chất lượng và chẩn đoán của thiết bị là một phần của thiết kế điều khiển. PLC không được sử dụng giá trị lưu lượng dạng số là hợp lệ khi thiết bị báo đường ống rỗng, lỗi cảm biến hoặc phép đo không hợp lệ.

6. Thực hiện kiểm tra điểm không có kiểm soát

Kiểm tra điểm không yêu cầu cột chất lỏng đứng yên và đầy hoàn toàn. Đóng van không chứng minh lưu lượng bằng không nếu vẫn còn rò rỉ, tuần hoàn nhiệt, khí bị giữ lại hoặc rung đường ống. Ổn định quy trình, xác nhận đường ống đầy và sử dụng quy trình kiểm tra điểm không của nhà sản xuất. Không dùng điều chỉnh điểm không để che giấu nhiễu do lắp đặt hoặc ống đo chỉ được lấp đầy một phần.

7. Kiểm tra toàn bộ đường truyền tín hiệu

Đưa vào vận hành từ cảm biến đến PLC và màn hình vận hành:

• Xác minh hướng dòng chảy hiển thị so với chuyển động thực tế đã biết của quy trình.
• So sánh chỉ thị tại chỗ với giá trị trên PLC ở trạng thái không có dòng chảy và tại một hoặc nhiều điểm vận hành có kiểm soát.
• Mô phỏng hoặc quan sát các điều kiện đường ống rỗng và lỗi thiết bị.
• Xác nhận tỷ lệ đầu vào tương tự, thứ tự byte, tích lũy xung, đơn vị bộ tổng và thời gian trễ cảnh báo.
• Kiểm tra để bảo đảm mất nguồn hoặc mất liên lạc tạo ra phản ứng điều khiển như dự kiến.

Lưu các thông số cuối cùng, phiên bản firmware, mã nhận dạng hiệu chuẩn, bản vẽ đấu dây và chẩn đoán cơ sở cùng hồ sơ vòng điều khiển. Những tài liệu tham chiếu này giúp việc khắc phục sự cố sau này nhanh hơn nhiều so với thay đổi độ giảm chấn hoặc tỷ lệ theo phương pháp thử và sai.

Trình tự chẩn đoán nhanh

Nếu số đọc không ổn định, hãy bắt đầu bằng thực tế của quy trình: đường ống đầy, khí cuốn theo, độ dẫn điện, lớp phủ và biên dạng dòng chảy. Sau đó kiểm tra nối đất, tuyến đi của cáp, đấu đầu cáp chống nhiễu và chất lượng nguồn cấp. Nếu giá trị tại chỗ ổn định nhưng giá trị trên PLC không đúng, hãy tập trung vào cấu hình đầu ra và tỷ lệ. Nếu cả hai giá trị đều bị lệch, hãy xem xét điều kiện điểm không, hình học lắp đặt và dữ liệu hiệu chuẩn trước khi thay lưu lượng kế.

Để biết thêm bối cảnh về phần cứng liên quan, hãy xem các linh kiện giao tiếp và mạng của PLC ProTech cũng như thư viện Kiến thức về tự động hóa tổng quát hơn. Yêu cầu về độ dẫn điện dành cho một thiết bị cụ thể được cung cấp trên trang Type 8045 chính thức của Bürkert.