Đồng hồ lưu lượng điện từ đang hoạt động bình thường rồi đột ngột không có tín hiệu. Màn hình hiển thị số không hoặc báo lỗi. Tín hiệu 4 đến 20 mA về bộ điều khiển bằng không hoặc mất hoàn toàn. Đây là tình huống nhiều kỹ thuật viên gặp phải và thường không biết bắt đầu kiểm tra từ đâu. Bài viết này phân tích 5 nguyên nhân phổ biến nhất gây mất tín hiệu đồng hồ lưu lượng điện từ và hướng dẫn cách xử lý từng trường hợp theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp.
Nguyên Lý đồng hồ lưu lượng điện từ
Trước khi tìm nguyên nhân, hiểu nguyên lý giúp khoanh vùng vấn đề nhanh hơn.
Đồng hồ điện từ hoạt động dựa trên định luật Faraday. Cuộn dây tạo ra từ trường vuông góc với dòng chảy. Lưu chất dẫn điện chuyển động qua từ trường sinh ra điện áp cảm ứng. Điện cực đo điện áp này. Bộ chuyển đổi tính ra lưu lượng từ điện áp đo được.
Để đồng hồ hoạt động cần có đủ ba điều kiện. Lưu chất phải dẫn điện đủ mức, thường trên 5 microsiemens mỗi cm. Ống phải đầy lưu chất, không có không khí hoặc khí lẫn vào. Điện cực phải tiếp xúc tốt với lưu chất.
Mất bất kỳ điều kiện nào trong ba điều kiện này đều dẫn đến mất tín hiệu hoặc tín hiệu sai lệch lớn.
Ống Không Đầy Lưu Chất
Đây là nguyên nhân phổ biến nhất nhưng cũng dễ bỏ qua nhất.
Đồng hồ điện từ chỉ hoạt động chính xác khi ống hoàn toàn đầy lưu chất. Điện cực nằm hai bên thân đồng hồ phải luôn ngập trong lưu chất. Nếu lưu chất chỉ đầy một phần, điện cực phía trên tiếp xúc với không khí thay vì lưu chất. Mạch đo bị hở. Tín hiệu mất hoàn toàn hoặc dao động không ổn định.
Tình huống thường gặp là đồng hồ lắp trên đường ống nằm ngang nhưng hệ thống đang chạy lưu lượng rất thấp. Lưu chất chảy theo đáy ống không đủ để ngập cả hai điện cực.
Tình huống khác là đường ống chứa khí hòa tan. Khi áp suất giảm, khí tách ra thành bong bóng. Bong bóng tích tụ tại điểm cao của đường ống gây rỗng ống cục bộ tại vị trí đồng hồ.
Cách kiểm tra là xem đồng hồ có lắp đúng hướng không. Với ống nằm ngang, hai điện cực phải nằm ở vị trí ba giờ và chín giờ, không được ở trên đỉnh và đáy ống. Nếu đồng hồ lắp đúng mà vẫn mất tín hiệu, kiểm tra áp suất hệ thống có đủ để lưu chất luôn đầy ống không. Lắp thêm van điều tiết áp suất phía hạ nguồn nếu cần để duy trì áp suất dư trong ống.
Điện Cực Bị Bám Bẩn Hoặc Ăn Mòn
Điện cực là bộ phận tiếp xúc trực tiếp với lưu chất. Theo thời gian, cặn bẩn, muối khoáng, rỉ sét hoặc hóa chất tích tụ lên bề mặt điện cực. Lớp cặn này cách điện hoặc dẫn điện kém. Tín hiệu điện áp cảm ứng không truyền được qua lớp cặn về bộ xử lý.
Với nước cứng có hàm lượng canxi và magie cao, cặn canxit tích tụ nhanh trên điện cực. Cặn này trắng cứng như đá. Điện trở rất cao. Làm mất hoàn toàn tín hiệu đo.
Với nước thải chứa dầu mỡ, lớp dầu bám lên điện cực cũng gây mất tín hiệu tương tự.
Với lưu chất ăn mòn mạnh, bề mặt điện cực bị ăn mòn và thay đổi tính chất bề mặt. Lớp oxy hóa hoặc ăn mòn làm tăng điện trở tiếp xúc.
Cách kiểm tra là tắt hệ thống, tháo đồng hồ và quan sát trực tiếp bề mặt điện cực. Điện cực sạch có bề mặt sáng bóng. Điện cực bẩn có lớp cặn, màng dầu hoặc vết ăn mòn nhìn thấy rõ.
Vệ sinh điện cực bằng vải mềm và dung dịch phù hợp với loại cặn. Cặn canxit dùng axit loãng. Cặn dầu mỡ dùng dung môi phù hợp. Không dùng vật liệu cứng hoặc mài mòn vì có thể trầy xước bề mặt điện cực làm vấn đề tệ hơn.
Nếu điện cực bị ăn mòn sâu, cần thay điện cực mới bằng vật liệu phù hợp hơn với lưu chất. Thay Stainless Steel bằng Hastelloy hoặc Platinum cho môi trường ăn mòn mạnh hơn.
Lưu Chất Có Độ Dẫn Điện Quá Thấp
Đồng hồ điện từ yêu cầu lưu chất có độ dẫn điện tối thiểu. Thông thường từ 5 microsiemens mỗi cm. Một số đồng hồ cao cấp hơn có thể đo được ở mức thấp hơn nhưng vẫn có giới hạn tối thiểu.
Nước tinh khiết, nước khử khoáng và nước cất có độ dẫn điện rất thấp, thường dưới 1 microsiemens mỗi cm. Đồng hồ điện từ tiêu chuẩn không thể hoạt động với các loại nước này.
Dầu, xăng, dung môi hữu cơ và nhiều lưu chất hữu cơ khác hầu như không dẫn điện. Đồng hồ điện từ không phù hợp cho các lưu chất này dù được lắp và sử dụng đúng cách.
Sự cố thường xảy ra khi lưu chất trong hệ thống thay đổi. Ví dụ hệ thống trước đây dùng nước máy có đủ độ dẫn điện. Sau đó chuyển sang dùng nước khử khoáng cho quy trình sản xuất mới. Đồng hồ mất tín hiệu hoàn toàn mà không ai biết nguyên nhân vì không ai nhớ đến yêu cầu độ dẫn điện.
Cách kiểm tra là đo độ dẫn điện của lưu chất bằng máy đo độ dẫn cầm tay tại điểm lấy mẫu gần đồng hồ. So sánh với yêu cầu tối thiểu trong tài liệu kỹ thuật của đồng hồ.
Nếu độ dẫn điện thấp hơn yêu cầu, đồng hồ điện từ không phù hợp cho ứng dụng này. Cần thay bằng công nghệ đo không yêu cầu lưu chất dẫn điện như đồng hồ siêu âm hoặc Coriolis.
Vấn Đề Tiếp Địa
Đây là nguyên nhân kỹ thuật khó phát hiện nhất nhưng lại rất phổ biến.
Đồng hồ điện từ đo tín hiệu điện áp rất nhỏ, thường chỉ vài microvolt. Để tín hiệu này ổn định, lưu chất bên trong ống phải có điện thế tham chiếu ổn định. Điều này đạt được thông qua hệ thống tiếp địa đúng cách.
Tiếp địa kém làm điện thế của lưu chất dao động theo điện thế nhiễu từ thiết bị điện xung quanh. Tín hiệu đo bị nhiễu. Bộ xử lý không thể tách tín hiệu thực khỏi nhiễu. Kết quả là tín hiệu nhảy loạn hoặc bằng không.
Với ống kim loại dẫn điện, tiếp địa thực hiện bằng cách nối dây tiếp địa từ thân đồng hồ đến đường ống. Đường ống phải được nối đất tốt.
Với ống nhựa hoặc ống có lớp lót cách điện, cần lắp vòng đệm tiếp địa bằng kim loại hai đầu đồng hồ. Vòng đệm tiếp xúc với lưu chất và nối dây về hệ thống tiếp địa của đồng hồ.
Cách kiểm tra là đo điện trở tiếp địa từ thân đồng hồ đến đất. Giá trị phải nhỏ hơn 4 Ohm. Lớn hơn giá trị này cần kiểm tra lại toàn bộ kết nối tiếp địa, tìm điểm tiếp xúc kém hoặc đứt dây.
Kiểm tra thêm cáp kết nối tín hiệu từ cảm biến về bộ chuyển đổi. Lớp chắn cáp chỉ được nối đất một đầu. Nếu nối đất cả hai đầu sẽ tạo ra vòng lặp dòng điện làm tăng nhiễu thay vì giảm.
Hỏng Hóc Điện Tử Bộ Chuyển Đổi
Sau khi loại trừ bốn nguyên nhân trên, khả năng còn lại là hỏng hóc điện tử bên trong bộ chuyển đổi.
Bộ chuyển đổi chứa mạch khuếch đại tín hiệu, bộ xử lý số và mạch xuất tín hiệu. Bất kỳ linh kiện nào hỏng đều có thể làm mất tín hiệu đầu ra.
Nguyên nhân phổ biến gây hỏng bộ chuyển đổi bao gồm quá áp nguồn điện do sét đánh hoặc dao động điện lưới. Nhiễu điện từ mạnh từ thiết bị công suất lớn gần đó. Nhiệt độ môi trường vượt quá ngưỡng cho phép của thiết bị điện tử. Độ ẩm cao xâm nhập vào hộp thiết bị làm ăn mòn mạch điện.
Cách kiểm tra đơn giản nhất là kiểm tra nguồn điện cấp cho bộ chuyển đổi trước. Đo điện áp tại đầu vào nguồn của bộ chuyển đổi, so sánh với yêu cầu trên nhãn thiết bị. Điện áp sai hoặc không ổn định là nguyên nhân rõ ràng cần xử lý.
Kiểm tra đèn báo trạng thái trên bộ chuyển đổi nếu có. Nhiều bộ chuyển đổi có đèn LED hoặc màn hình hiển thị mã lỗi. Tra cứu mã lỗi trong tài liệu kỹ thuật để xác định nguyên nhân cụ thể.
Nếu nguồn điện đúng mà vẫn không có tín hiệu đầu ra, thử kết nối thiết bị đo tín hiệu trực tiếp vào đầu ra của bộ chuyển đổi. Không có tín hiệu tại đây xác nhận bộ chuyển đổi hỏng.
Bộ chuyển đổi hỏng thường phải thay mới nguyên bộ hoặc gửi về nhà sản xuất sửa chữa. Không nên tự sửa mạch điện tử bên trong nếu không có kiến thức chuyên sâu về điện tử công nghiệp và thiết bị đo lường.
Trình Tự Kiểm Tra Đề Xuất
Khi gặp sự cố mất tín hiệu, thực hiện kiểm tra theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp giúp tiết kiệm thời gian.
Bước một là kiểm tra nguồn điện và kết nối cáp. Mất nguồn hoặc đứt cáp là nguyên nhân đơn giản nhất và hay gặp nhất sau sự cố điện.
Bước hai là kiểm tra ống có đầy lưu chất không. Quan sát qua kính quan sát nếu có hoặc kiểm tra áp suất hai đầu đồng hồ.
Bước ba là đo độ dẫn điện của lưu chất. Xác nhận lưu chất đủ điều kiện để đồng hồ điện từ hoạt động.
Bước bốn là kiểm tra tiếp địa. Đo điện trở tiếp địa và kiểm tra kết nối dây tiếp địa.
Bước năm là tháo kiểm tra điện cực. Quan sát trực tiếp bề mặt điện cực tìm dấu hiệu bám bẩn hoặc ăn mòn.
Bước sáu là kiểm tra bộ chuyển đổi. Nếu tất cả bước trên không tìm ra vấn đề, khả năng cao là bộ chuyển đổi hỏng.
Kết Luận
Đồng hồ lưu lượng điện từ không có tín hiệu luôn có nguyên nhân cụ thể. Không bao giờ hỏng mà không có lý do. Kiểm tra theo trình tự từ đơn giản đến phức tạp giúp tìm ra nguyên nhân nhanh hơn và tránh thay thế nhầm thiết bị còn tốt. Ống không đầy, điện cực bẩn, lưu chất không dẫn điện, tiếp địa kém và hỏng bộ chuyển đổi là năm nguyên nhân chiếm phần lớn các sự cố mất tín hiệu trong thực tế.
Xem thêm sản phẩm TẠI ĐÂY
FACEBOOK:https://web.facebook.com/Công Ty Tnhh Đầu Tư Và Thiết Bị Công Nghiệp ADM
Mọi nhu cầu tư vần hay báo giá sản phẩm liên hệ qua:
Điện thoại:0965.595.039
GMAIL: Vattunhamay01@gmail.com