典型故障診斷及處理

1. 無(wú)流量輸出。檢查電源部分是否存在故障，測(cè)試電源電壓是否正常；測(cè)試保險(xiǎn)絲通斷；檢查傳感器箭頭是否與流體流向一致，如不一致調(diào)換傳感器安裝方向；檢查傳感器是否充滿流體，如沒(méi)有充滿流體，更換管道或垂直安裝。

2. 信號(hào)越來(lái)越小或突然下降。測(cè)試兩電極間絕緣是否破壞或被短路，兩電極間電阻值正常在(70～100)Ω之間；測(cè)量管內(nèi)壁可能沉積污垢，應(yīng)清洗和擦拭電極，切勿劃傷內(nèi)襯。測(cè)量管襯里是否破壞，如破壞應(yīng)予以更換。

3. 零點(diǎn)不穩(wěn)定，檢查介質(zhì)是否充滿測(cè)量管及介質(zhì)中是否存在氣泡，如有氣泡可在上游加裝消氣器，如水平安裝可改成垂直安裝；檢查儀表接地是否完好，如不好，應(yīng)進(jìn)行三級(jí)接地(接地電阻≤100Ω)；檢查介質(zhì)電導(dǎo)率應(yīng)不小于5μs/cm；檢查介質(zhì)是否淤積于測(cè)量管中，清除時(shí)注意不要將內(nèi)襯劃傷。

4. 流量指示值與實(shí)際值不符。檢查傳感器中的流體是否充滿管，有無(wú)氣泡，如有氣泡可在上游加裝消氣器；檢查各接地情況是否良好；檢查流量計(jì)上游是否有閥，如有，移至下游或使之全開；檢查轉(zhuǎn)換器量程設(shè)定是否正確，如不對(duì)，重新設(shè)定正確量程。

5. 示值在某一區(qū)間波動(dòng)。檢查環(huán)境條件是否發(fā)生變化，如出現(xiàn)新干擾源及其他影響儀表正常工作的磁源或震動(dòng)等，應(yīng)及時(shí)清除干擾或?qū)⒘髁坑?jì)移位；檢查測(cè)試信號(hào)電纜，用絕緣膠帶進(jìn)行端部處理，使導(dǎo)線、內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層、殼體之間不相互接觸。

選用電磁流量計(jì)測(cè)量流量的流體必須是導(dǎo)電的，因此不導(dǎo)電的氣體、蒸汽、油類、丙銅等物質(zhì)不能選用電磁流量計(jì)測(cè)量流量。

運(yùn)行故障

經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障，常見(jiàn)故障原因有：流量傳感器內(nèi)壁附著層，雷電擊，環(huán)境條件變化。

1、內(nèi)壁附著層

由于電磁流量計(jì)測(cè)量含有懸浮固相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量?jī)x表多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率也就相對(duì)較高。若附著層電導(dǎo)率與液體電導(dǎo)率相近，儀表還能正常輸出信號(hào)，只是改變流通面積，形成測(cè)量誤差的隱性故障；若是高電導(dǎo)率附著層，電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無(wú)法工作。

2、雷電擊

雷電擊在線路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑：電源線，傳感器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的，其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到，不僅電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障，控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。因此使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線防雷設(shè)施的重要性。現(xiàn)任已有若于設(shè)計(jì)單位隊(duì)識(shí)和探索解決這一問(wèn)題，如齊魯石化設(shè)計(jì)院[1]。

3、環(huán)境條件變化

主要原因同上節(jié)調(diào)試期故障環(huán)境方面，只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的電磁流量計(jì)，調(diào)試期因無(wú)廠擾源，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源（例如測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊）表正常運(yùn)行，出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)。

維護(hù)案例

電磁流量計(jì)的維護(hù)

1、傳感器檢查

測(cè)試設(shè)備：500MΩ絕緣電阻測(cè)試儀一臺(tái)，萬(wàn)用表一只。

2、轉(zhuǎn)換器檢查

電磁流量計(jì)如判定是轉(zhuǎn)換器故障，經(jīng)檢查外部原因沒(méi)問(wèn)題的情況下，請(qǐng)與生產(chǎn)廠家聯(lián)系一般會(huì)采取更換線路板的方式解決。

電磁流量計(jì)測(cè)量低電導(dǎo)率介質(zhì)之實(shí)踐

電磁流量計(jì)是用來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率大于5μs/cm的導(dǎo)電性的液體介質(zhì)的體積流量，電磁流量計(jì)測(cè)量原理主要是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，即當(dāng)流體通過(guò)測(cè)量管，將切割磁力線感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量密度，測(cè)量管內(nèi)徑與平均流速的乘積，電動(dòng)勢(shì)（流量信號(hào)）由電極檢出并通過(guò)電纜送至轉(zhuǎn)換器，然而當(dāng)測(cè)量微弱的電導(dǎo)率介質(zhì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)就很難被感應(yīng)出，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐操作方法，我們特雷默克總結(jié)出以下幾點(diǎn)供參考：

首先是要確定被測(cè)量介質(zhì)是否具有電導(dǎo)率；

其次是在電磁流量計(jì)安裝上要嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明書進(jìn)行安裝；

再次是在電磁流量計(jì)進(jìn)行調(diào)試時(shí)將電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器內(nèi)空管報(bào)警這一參數(shù)關(guān)閉后就可以順利地檢測(cè)出電動(dòng)勢(shì)。

電磁流量計(jì)口徑的計(jì)算確定方法：

電磁流量計(jì)主要用于測(cè)量封閉管道內(nèi)導(dǎo)電性的液體的體積流量，電磁流量計(jì)規(guī)定流體的*小流速不低于0.5m/s，正常在2~4m/s，*高不高于8m/s，因此我們?cè)谶x擇電磁流量計(jì)的口徑時(shí)要充分考慮到在保證電磁流量計(jì)的測(cè)量精度下，選擇合適的管道尺寸，那么如何確定電磁流量計(jì)的口徑呢？下面我來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下電磁流量計(jì)的口徑如何確定？

　　本人假設(shè)現(xiàn)在有500m³的一池水要求在4個(gè)小時(shí)內(nèi)用水泵將其排凈，怎么來(lái)確定要采用多大口徑的管道呢？通過(guò)上面要求的參數(shù)可以確定流量計(jì)的流量范圍是：500m³除以4小時(shí)就是125m³/h 。通過(guò)流量可以計(jì)算管道口徑的大概范圍，即：πr²×流速（0.5~8m/s）=125m³/h,通過(guò)計(jì)算知道要抽完125m³/h的水，其口徑范圍在0.075m~0.2975m即DN80~DN300之間，再考慮到電磁流量計(jì)的精度要求，選流速2~4m/s為*佳，通過(guò)計(jì)算其口徑在0.105m~0.149m，即DN100~DN150，考慮到投資等各方面因素，本人就可以確定選DN100的較適合。

　　插入式電磁流量計(jì)安裝步驟

1. 插入式電磁流量計(jì)要求用戶管道應(yīng)為水平設(shè)置，傳感器前至少有5DN、其后至少應(yīng)有3DN的直管段。流量調(diào)節(jié)閥應(yīng)位于傳感器下游3DN以外。管道應(yīng)明顯振動(dòng)，管道內(nèi)壁應(yīng)無(wú)明顯凹凸不平。

2. 先在管道測(cè)量點(diǎn)處正上方開一個(gè)Ф60-62mm的孔，要求圓孔四周邊緣光潔，無(wú)毛刺和氣割瘤疤等。

3. 將安裝件從傳感器上擰下來(lái)并可靠地焊接在上述開孔處，要求：使安裝件下端與管道內(nèi)面齊平并且保證不漏

4. 松開傳感器的3個(gè)鎖緊螺釘將檢測(cè)桿及檢測(cè)頭整體抽出待后面安裝。（注意：用戶不得打開檢測(cè)頭與插入桿的連接）

5. 在安裝件的上端螺紋處纏以麻絲鉛油或纏以四氟生膠帶后將球閥連同密封劑鎖緊機(jī)構(gòu)擰緊在上面。

6. 將檢測(cè)桿從上方慢慢地再插入進(jìn)去，將鎖緊螺母稍稍加力擰緊，壓下插入桿測(cè)量L2與記錄L2尺寸相同，安裝就完成了。

影響因素和選型注意事項(xiàng)

一、各種介質(zhì)對(duì)測(cè)量的影響

　?、?流速分布的影響由流體力學(xué)知道，液體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，管道橫截面上各點(diǎn)的流速是不相等的，但不管是層流還是紊流，經(jīng)一定距離的直管段后，流速分速即可成為軸對(duì)稱分布，流速在管軸中心處為*大，在管壁處為零，其平均流速為V—，只要流速分布相對(duì)測(cè)量管中心軸為對(duì)稱的，則在電極上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與各點(diǎn)的流速分布狀態(tài)無(wú)關(guān)，而只是與被測(cè)液體的平均流速成正比。因此，流速分布為軸對(duì)稱是均勻磁場(chǎng)型電磁流量計(jì)必須滿足的工作條件之一。假如流速分布相對(duì)管中心軸為非對(duì)稱時(shí)，雖然總的流量相同，但在電極附近感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，所以測(cè)得的信號(hào)比實(shí)際流量值大。相反，在與電極成90°的地方感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小所得的信號(hào)比實(shí)際流量值小，造成測(cè)量誤差。因此，為了使流速度分布軸對(duì)稱，流量計(jì)前加直管段是必要的。

　　⑵ 磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響 若假定沿流體的流動(dòng)方向上磁場(chǎng)始終是均勻的，實(shí)際上，這意味著沿管軸方向上的磁場(chǎng)為無(wú)限長(zhǎng)而實(shí)際流量計(jì)的磁場(chǎng)是有限長(zhǎng)的所以就必須考慮有限長(zhǎng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的邊緣效應(yīng)對(duì)測(cè)量的影響。假定管壁是絕緣的，電極附近磁場(chǎng)大致是均勻的，兩端則逐漸減弱，形成不均勻的邊緣，*后下降為零。這樣，使得液體內(nèi)部電場(chǎng)E也不均勻，將產(chǎn)生渦電流。由渦電流所產(chǎn)生的二次磁通反過(guò)來(lái)改變磁場(chǎng)邊緣部分的工作磁通使磁場(chǎng)的均勻性進(jìn)一步遭到破壞。這時(shí)，在電極上測(cè)得的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與無(wú)限長(zhǎng)磁場(chǎng)下的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一樣，產(chǎn)生了誤差。假如管壁是導(dǎo)電的，由于導(dǎo)電管壁的短路作用，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就會(huì)更加明顯，隨著管壁導(dǎo)電率和壁厚的變化，這種影響也將更見(jiàn)明顯，從而導(dǎo)致電極上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的損失增加。對(duì)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量管壁絕緣是非常必要的，所以管壁通常要涂上絕緣層。若被測(cè)介質(zhì)中含有導(dǎo)磁性物質(zhì)，磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)就更復(fù)雜。由于導(dǎo)磁物質(zhì)的存在，使磁場(chǎng)發(fā)生嚴(yán)重畸變，造成測(cè)量的非線性。所以對(duì)于所測(cè)液體中含有液態(tài)金屬的，一般采用直流勵(lì)磁以減少磁場(chǎng)邊緣效應(yīng)。

　?、?被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的影響 ，電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗已有所提高測(cè)量導(dǎo)電性液體時(shí)，一般不會(huì)因介質(zhì)電導(dǎo)率稍有變化而引起誤差，但對(duì)于一定的轉(zhuǎn)換器輸入阻抗，被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率有一個(gè)下限值，不能低于該下限值。被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率太大也是不允許的。例如當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)10-1S/cm左右時(shí)，就會(huì)降低流量信號(hào)，改變指示值，即指示流量值小于實(shí)際流量值。當(dāng)被測(cè)介質(zhì)的電導(dǎo)率很大時(shí)，外電路的電阻較小，這時(shí)不管轉(zhuǎn)換器的輸入阻抗有多高，并聯(lián)的結(jié)果將取決于這部分液體外電路從而減小變送器與轉(zhuǎn)換器之間的傳輸精度。所以，對(duì)一個(gè)電磁流量計(jì)來(lái)說(shuō)，測(cè)量不受介質(zhì)電導(dǎo)率影響是有一定范圍的，被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率既不能太大，也不能太小。假如介質(zhì)的電導(dǎo)率*，磁場(chǎng)邊緣區(qū)將產(chǎn)生很大的渦電流，引起二次磁通，使工作磁場(chǎng)邊緣區(qū)域兩側(cè)的磁場(chǎng)分別被削弱和增強(qiáng)。所以測(cè)電導(dǎo)率高的介質(zhì)不宜用交流勵(lì)磁，而應(yīng)用直流激磁。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，轉(zhuǎn)換器輸入阻抗的提高，必將可以降低被測(cè)介質(zhì)電導(dǎo)率的下限。

　　三、流量傳感器的選用 電磁流量計(jì)電極材料的選用電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng)，將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量，應(yīng)根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性選擇電極材料。 根據(jù)被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性、磨損性和溫度選擇電磁流量計(jì)內(nèi)襯材料。盡量選擇有防雷擊功能的電磁流量計(jì)。

　　四、流量傳感器安裝

　　1、對(duì)安裝場(chǎng)所的要求。 

　　1）、測(cè)量混合相流體時(shí)，選擇不會(huì)引起相分離的場(chǎng)所，測(cè)量雙組分液體時(shí)，避免裝在混合尚未均勻的下游，測(cè)量化學(xué)反應(yīng)管道時(shí)，要裝在反應(yīng)充分完成段。

　　2）、盡可能避免測(cè)量管內(nèi)變成負(fù)壓。

　　3）、選擇震動(dòng)小的場(chǎng)所，特別對(duì)一體型儀表。

　　4）、避免附近有大電機(jī)、大變壓器等，以免引起電磁場(chǎng)干擾。

　　5）、易于實(shí)現(xiàn)傳感器單獨(dú)接地的場(chǎng)所。

　　6）、盡可能避開周圍環(huán)境有高濃度腐蝕性氣體。

　　7）、環(huán)境溫度在-25-60℃范圍內(nèi)，環(huán)境相對(duì)濕度在10%-9O%范圍內(nèi)，盡可能避免陽(yáng)光直射。 

　　8）、液體應(yīng)具有測(cè)量所需的電導(dǎo)率，并要求電導(dǎo)率分布大體上均勻。因此流量傳感器安裝要避開容易產(chǎn)生電導(dǎo)率不均勻場(chǎng)所，例如其上游附近加入藥液，加液點(diǎn)*好位于傳感器下游。

　　2 、直管段長(zhǎng)度要求，電磁流量計(jì)對(duì)前后直管段要求比較低，對(duì)于90o彎管、T形三通、同心異徑管、全開閘閥后通常只要離電極中心線，不是傳感器進(jìn)口端連接面>5倍直徑長(zhǎng)度的直管段，不同開度的閥則需1OD，下游直管段為3D。測(cè)量不同介質(zhì)的混合液體時(shí)，混合點(diǎn)與流量計(jì)之間的距離*少要大于30D.

　　3、安裝位置和流動(dòng)方向，傳感器安裝方向水平、垂直或傾斜均可，不受限制。但測(cè)量固、液兩相流體*好垂直安裝，自下而上流動(dòng)。這樣能避免水平安裝時(shí)襯里下半部局部磨損嚴(yán)重，低流速時(shí)固相沉淀等缺點(diǎn)。水平安裝時(shí)要使電極軸線平行于地平線，防止由于液體中偶存氣泡擦過(guò)遮住電極表面造成絕緣也可防止底部的電極被沉積物覆蓋。垂直安裝時(shí)，應(yīng)使流動(dòng)方向向上，這樣可以使無(wú)流量或小流量時(shí)，流體中夾雜的較重固態(tài)顆粒下沉，而較輕的肢肪類物質(zhì)上升離開流量計(jì)的傳感器電極區(qū)。