摘要：本文分析了(le)電磁流量計 的特(tè)點和工作原理，介(jie)紹了其在日常工(gong)作中經常發生的(de)各種故障現象，并(bing)詳細介紹了故障(zhang)出現的原因，從儀(yi)表和工藝兩個方(fang)面分别給出了故(gu)障判别方法和解(jie)決故障的方案。了(le)解電磁流量計的(de)故障解決方案，對(dui)其他流量計的故(gù)障診斷也有一定(dìng)的借鑒意義。
0引言(yan)
　　電磁流量計從20世(shì)紀50年代開始進入(ru)工業應用階段，至(zhì)今已有70多年的曆(lì)史。目前在全世界(jie)範圍内已得到廣(guang)泛而普遍的應用(yong)，特别是在儲存交(jiāo)接貿易總量計量(liàng)和過程控制流量(liàng)測量中被廣泛采(cǎi)用，應用領域包括(kuò)：水/污水、醫藥、化工(gong)、造紙、食品等各個(gè)行業。根據管道的(de)直徑分類， 大口徑(jing)的電磁流量計 多(duo)應用在給排水領(lǐng)域，中小口徑的電(dian)磁流量計大多數(shu)用于固液雙相流(liú)體等難以測量的(de)流體或更高要求(qiu)的場合，小口徑和(he)微小口徑的電磁(ci)流量計主要用在(zai)醫藥工業、食品工(gong)業、生物工程等有(yǒu)對衛生要求嚴格(ge)的場所。由于電磁(ci)流量計的性能優(yōu)越，當前電磁流量(liàng)計使用台數在流(liu)量儀表諸品種中(zhōng)穩居第三位，并一(yi)直以較高的增長(zhǎng)率持續增長[1]。
電磁(cí)流量計的功能十(shi)分強大，操作也很(hěn)簡單，其優點有：
◇測(ce)量管内無任何阻(zǔ)礙流體流動的部(bù)件，無壓力損耗，對(duì)直管段要求很低(di)。
◇測量時不會受流(liu)體的黏度、密度、溫(wēn)度、壓力和電導率(lü)等變化的幹擾。
◇管(guan)道的襯裏有PFA、PTFE、聚氨(ān)酯、硬橡膠等多種(zhǒng)材質可供選用。
◇電(dian)磁流量計的變送(sòng)器部件可以提供(gòng)直流和交流兩種(zhong)模式供電，接線方(fang)式有二線制和四(sì)線制，非防爆型和(hé)防爆型，标準型和(hé)經濟型等多種規(guī)格能滿足用戶的(de)不同需求。
◇可靠性(xing)高，重複性好，每5年(nian)維護一次，其量程(chéng)比可達1000:1。
1電磁流量(liang)計的工作原理
　　電(dian)磁流量計是根據(jù)法拉第電磁感應(ying)定律來進行流量(liang)測量的，它可以測(cè)量具有一定電導(dao)率的流體，例如髒(zang)污液體、粘性液體(tǐ)、帶微粒、導電的腐(fu)蝕性液體和磨損(sǔn)懸浮液等流體的(de)體積流量。電磁流(liu)量計由電磁流量(liàng)傳感器和電磁流(liu)量轉換器兩個部(bù)分組成，其工作原(yuán)理類似變壓器工(gōng)作原理，即由電源(yuan)向勵磁線圈供電(dian)，形成勵磁電流，而(er)勵磁電流經過線(xiàn)圈後産生感應磁(cí)場，導電的介質通(tong)過該磁場切割磁(ci)力線，在與磁場和(hé)流體的流動方向(xiang)垂直的方向上形(xing)成感應電動勢，在(zài)電極之間産生了(le)和流體的流動速(su)度成正比的電位(wei)差信号。在此過程(chéng)中被測流體的流(liu)量經過電磁流量(liàng)傳感器轉換成了(le)感應電動勢，接着(zhe)由電磁流量轉換(huàn)器把感應電動勢(shì)轉換成國際統一(yī)的4mADC～20mADC标準電流信号(hào)輸出，方便進行控(kong)制和顯示。
2電磁流(liú)量計的故障判斷(duan)及處理
　　電磁流量(liàng)計盡管按組成的(de)環節不同可以分(fen)爲： 分體式電磁流(liú)量計 和 一體型電(dian)磁流量計 兩種結(jié)構，但是兩種結構(gòu)形式的流量計故(gù)障現象和檢修方(fāng)法大緻相同。電磁(ci)流量計通訊的電(diàn)壓信号一般爲2.5mV～8mV，如(rú)果流量較小時甚(shèn)至可能隻有幾微(wei)伏。工作人員在檢(jian)查電磁流量計的(de)故障時，應該先檢(jian)查其顯示儀是否(fou)正常顯示，按照顯(xiǎn)示儀表→電磁流量(liang)轉換器→電磁流量(liang)傳感器→測量管道(dao)的順序進行排查(chá)。如果是大口徑的(de)電磁流量計，更換(huàn)時工程量大，涉及(jí)面也廣，故需要反(fan)複檢查，根據每項(xiàng)檢查的結果來确(que)定電磁流量計是(shi)否需要卸下更換(huan)或維修。
2.1儀表沒有(yǒu)流量數值顯示
　　電(dian)磁流量計顯示屏(píng)無流量信号輸出(chū)。
　　儀表本身原因可(ke)能有：電源與導線(xian)連接發生問題；傳(chuán)感器或轉換器的(de)内部元件有機械(xie)損壞。
　　工藝原因有(yǒu)：工藝管道内的流(liú)體改變了流動狀(zhuàng)态，内壁附着層有(yǒu)毛刺或凸出物等(děng)。可按如下方法進(jìn)行檢修：
1）仔細觀察(chá)儀表表盤顯示的(de)故障報警代碼，對(duì)照說明書中的故(gù)障報警代碼介紹(shào)，檢修故障。如果沒(mei)有故障報警，則依(yī)次檢查儀表電源(yuán)是否正常，是否閉(bì)合了儀表開關，儀(yí)表内的保險絲是(shi)否燒毀，要判斷故(gù)障位置可選用萬(wàn)用表的電壓檔測(ce)量各部位的電壓(yā)。
2）如果電磁流量計(jì)供電沒問題，則檢(jian)測導線的連接，觀(guan)測信号電纜與勵(lì)磁電纜之間的連(lián)接線是否松開。若(ruò)松開，需要用螺絲(sī)刀擰緊螺釘；如果(guǒ)接線端子腐蝕或(huo)氧化，要重新更換(huan)接線端子。
3）用 萬用(yong)表 檢查端子或勵(li)磁線圈的電阻、絕(jué)緣電阻是否正常(cháng)或下降，線圈是否(fǒu)斷路、短路。用萬用(yong)表測線圈端子之(zhī)間的電阻值，若電(diàn)阻正常則在80Ω～1500Ω之間(jian)，不同品牌的阻值(zhi)略有不同。傳感器(qi)電纜和端子盒的(de)密封墊片磨損、内(nei)部進水或受潮都(dou)會導緻勵磁線圈(quan)的回路絕緣電阻(zu)小于100MΩ，可用吹風機(jī)吹掃烘幹。受潮的(de)勵磁線圈如果可(kě)以拆卸，可将其卸(xiè)下後，放進烘箱調(diao)至低溫檔烘幹。
4）安(an)裝或更換傳感器(qì)時，應使流體流動(dòng)方向和傳感器标(biāo)注的箭頭一緻，根(gēn)據工藝要求決定(ding)傳感器管道内是(shì)否需要充滿流體(ti)。
5）如果污物附着在(zài)傳感器的襯裏層(céng)，會使其絕緣電阻(zǔ)下降。如果條件允(yǔn)許，可用小型手電(dian)筒照射拆開後的(de)傳感器内部，觀察(cha)是否有污物。若現(xiàn)場條件不允許拆(chai)卸時，可以用數字(zi)萬用表測量電極(jí)接觸電阻和其極(jí)化電壓的數值，從(cóng)而間接地判斷出(chū)襯裏層是否有污(wu)物。
2.1.1電極的接觸電(diàn)阻的測量
　　測量電(diàn)極的接觸電阻，實(shi)質上是由測得電(diàn)極與地之間的電(dian)阻，間接判斷出電(diàn)極與襯裏層之間(jian)有無污物，給工作(zuò)人員判斷儀表的(de)故障原因提供數(shù)值依據[2]。
　　若兩電極(jí)的接觸電阻差值(zhí)增大，可能是其中(zhong)一隻電極的絕緣(yuán)性能變差；若某電(dian)極對地電阻增加(jia)，可能是絕緣層覆(fù)蓋在該電極表面(mian)了；若某電極對地(di)電阻變小，可能是(shi)有導電的堆積物(wu)附着在該電極表(biao)面或襯裏層。
　　測量(liang)電極接觸電阻時(shi)，應斷開傳感器的(de)連接，并在流體充(chōng)滿管道時進行測(cè)量。要用同型号、同(tóng)量程的數字萬用(yòng)表，如×100檔，紅色表筆(bǐ)應該接金屬管道(dào)或接地，黑色表筆(bǐ)接在電極上；測量(liàng)時，表筆接觸端子(zǐ)後，應該立刻讀取(qu)萬用表上顯示的(de)最大值，沒必要多(duō)次測量，以免因爲(wèi)極化現象産生更(geng)大的測量誤差。
2.1.2電(dian)極極化電壓的測(cè)量
　　将數字萬用表(biao)打到直流電壓的(de)2V檔位，測量兩個電(dian)極與地之間的極(ji)化電壓，極化電壓(ya)一般在幾毫伏之(zhī)間。如果兩次測量(liàng)數值基本一緻，則(ze)說明沒有層積物(wu)覆蓋在電極上或(huo)者未被污染；若兩(liǎng)次測量數值不一(yi)緻，則說明有層積(ji)物覆蓋在電極上(shàng)或者電極已被污(wū)染。
　　轉換器上沒有(yǒu)流量數值信号顯(xian)示，應先檢查轉換(huàn)器和傳感器的連(lian)接有無故障。如果(guǒ)傳感器正常，懷疑(yi)轉換器發生故障(zhang)時，可用正常的線(xiàn)路闆替換檢查判(pan)斷。
2.2儀表示值爲最(zuì)大值
　　出現這種故(gu)障，可能原因有儀(yí)表本身原因和工(gōng)藝上的原因。
　　儀表(biǎo)本身的原因有：接(jiē)線錯誤、連接導線(xian)故障、信号回路開(kai)路等；傳感器與轉(zhuǎn)換器匹配錯誤；參(cān)數設置錯誤。
　　工藝(yì)原因有：設備的管(guǎn)道内無流體。
可用(yong)以下方法檢測：
1）采(cai)取對分檢查法，即(ji)将被檢測的部分(fen)在中點進行分割(ge)，對此點前後兩部(bu)分分别進行檢查(chá)，例如對轉換器前(qián)後進行分割檢查(chá)，從而縮小故障檢(jian)查範圍。
2）對電磁流(liu)量傳感器的輸出(chū)信号線3個端子短(duan)接，流量顯示爲零(ling)，說明信号線正常(cháng)。若流量顯示仍爲(wèi)最大值，需要繼續(xu)保持3個端子短接(jie)，測量轉換器3個連(lián)接端子的電阻大(dà)小，從而判斷信号(hao)電纜是否正常。
3）若(ruò)信号電纜正常工(gong)作，再進行其他檢(jiǎn)查。測得兩電極的(de)電阻值很大（數字(zì)萬用表）或者無窮(qiong)大（指針萬用表），可(kě)能原因是液體沒(mei)有将傳感器的電(diàn)極浸泡，例如一隻(zhi)電極或兩隻電極(jí)沒有接觸到液體(ti)。
2.3儀表示值偏低或(huò)偏高
　　原因可能是(shì)：校準設定電磁流(liú)量計的機械零點(diǎn)時，校準錯誤，沒有(yǒu)注意工藝和現場(chang)的各種要求，導緻(zhi)傳感器的安裝位(wèi)置不對；安裝傳感(gǎn)器的前、後直管段(duàn)長度不當；流體沒(méi)有充滿整個管道(dao)或有大量氣泡存(cun)在；電極阻值、電極(jí)的絕緣電阻等發(fa)生改變；在設定轉(zhuan)換器參數時，設置(zhi)錯誤。
　　工藝原因有(yǒu)：管道内部的流體(ti)流動狀況不符合(he)測量要求。
　　可按以(yǐ)下方法檢查和處(chù)理：
1）通過對比儀表(biao)測量的曆史數據(ju)和其他種類的流(liu)量計測量結果，再(zai)依據整個工藝的(de)物料守恒來大緻(zhi)估算，确保工藝上(shàng)的數據與儀表測(ce)量的數據大緻相(xiàng)同，這樣可以給工(gong)作人員判斷和處(chù)理故障帶來方便(biàn)。
2）電磁流量計如果(guo)出現測量數據不(bú)正确，應該首先檢(jian)查其傳感器和轉(zhuǎn)換器是否匹配，确(què)定其直徑、測量範(fàn)圍、單位等是否設(she)置正确。可通過輸(shu)入模拟信号給轉(zhuǎn)換器，檢查其零點(dian)及最大值。
3）檢查導(dǎo)線與接線端口的(de)連接是否松動，導(dao)線和電磁屏蔽的(de)接零接地是否滿(mǎn)足工藝條件。用萬(wan)用表測量電極絕(jue)緣電阻，測量時傳(chuán)感器要求斷電。首(shǒu)先拆下傳感器，排(pái)空管道内的液體(ti)，擦幹襯裏内部，再(zai)用萬用表分别測(cè)量2支電極與法蘭(lan)的電阻值。若測量(liàng)電極的絕緣電阻(zu)>100MΩ則是正常；若阻值(zhi)<100MΩ，說明電阻受潮，需(xu)要用電吹風機調(diào)到熱風檔對電極(jí)進行烘幹，使其阻(zǔ)值變大。
4）傳感器受(shòu)工藝介質的幹擾(rao)最大，允許拆卸傳(chuan)感器時，需要對其(qí)内壁吹掃和清理(lǐ)，認真檢查其内壁(bi)是否有毛刺、凸起(qǐ)和雜物，它們都會(hui)導緻電極絕緣電(dian)阻降低，使測量數(shu)值發生偏差。
2.4儀表(biao)顯示值波動
　　電磁(cí)流量計電壓信号(hao)很小，在2.5mV～8mV之間，流量(liang)小時可能隻有幾(ji)微伏左右，故容易(yi)受外界靜電、電磁(cí)波、磁場等幹擾的(de)影響。
　　儀表自身的(de)原因有：接線端口(kou)與導線老化，電路(lù)闆鏽蝕緻使接觸(chù)不良，電子元件脫(tuo)焊、虛焊等。工作人(rén)員在安裝傳感器(qì)時不細緻，擋住流(liú)體通道截面産生(shēng)了渦流現象。
　　工藝(yi)原因有：往複式壓(yā)縮泵的出口流量(liang)出現脈動特性。
　　設(she)計和安裝不正确(què)也會導緻傳感器(qì)示值波動明顯，可(kě)按如下方法進行(háng)檢查和處理：
1）克服(fu)電磁幹擾最有效(xiao)的措施就是良好(hao)的接地，傳感器接(jie)地阻值要<100Ω。管道上(shang)如果出現了雜散(sàn)電流，也會影響傳(chuán)感器的正常顯示(shì)，可采取增設新的(de)接地點來消除，位(wei)置要求在原接地(di)外側幾米處。信号(hao)線一定要用匹配(pei)對應的電纜，盡量(liang)減少傳感器與轉(zhuǎn)換器的傳輸距離(li)，這樣可以減小靜(jing)電和電磁波對儀(yí)表數值産生的幹(gan)擾。若波動故障一(yī)直存在，可以嘗試(shi)将分體式儀表變(biàn)更爲一體式。
2）儀表(biǎo)的電氣線路接觸(chu)不良會導緻顯示(shì)時而正常時而波(bo)動，可采取撥動或(huo)搖動電纜，輕敲轉(zhuan)換器的外殼等手(shǒu)段檢查轉換器的(de)接線和接線端子(zǐ)是否牢固，進一步(bu)觀察儀表顯示的(de)示數是否變化。
3）第(di)2）步中的各項檢查(cha)若正常，需要到現(xiàn)場繼續檢查傳感(gan)器、線路的連接狀(zhuang)态，插座是否腐蝕(shi)。如果傳感器接線(xiàn)盒内部受潮或激(ji)磁線圈的絕緣電(diàn)阻明顯下降，可用(yong)電吹風機吹幹水(shuǐ)份。
4）脈動的流體如(rú)往複泵輸送的液(ye)體，會導緻顯示數(shù)值上下波動，可以(yi)通過将傳感器的(de)安裝位置遠離脈(mo)動源，利用管道自(zì)身阻力減弱脈動(dòng)流體幹擾。若管道(dao)因爲條件有限，長(zhang)度不夠長，須在傳(chuán)感器前加裝濾波(bō)器或緩沖器來削(xue)弱脈動。傳感器的(de)安裝位置不當，會(huì)使測量管道内出(chu)現氣體、氣泡或液(ye)體不能充滿整個(ge)管道等現象，這些(xiē)都會導緻儀表顯(xiǎn)示出現波動[3]。
2.5儀表(biao)的零點不穩
無流(liú)量時，顯示的零點(diǎn)不穩定。
　　儀表本身(shen)原因有：儀表機械(xiè)零點沒有校驗；儀(yí)表絕緣電阻改變(bian)；傳感器沒有很好(hao)地接地，受到外界(jiè)電磁幹擾等。
　　工藝(yi)原因有：管道内的(de)流體中含有小氣(qì)泡或者沒有充滿(mǎn)整個管道。可采用(yong)如下方法檢驗：
1）接(jiē)線端子絕緣電阻(zǔ)、信号電纜或電極(jí)絕緣電阻變小都(dōu)會使信号測量回(hui)路的電阻下降。導(dǎo)線連接處和儀表(biǎo)表殼密封圈不牢(láo)固，會導緻發生洩(xiè)漏，此時工作現場(chǎng)的濕氣、粉塵、水霧(wù)就會乘虛入侵至(zhi)電纜保護層内和(hé)儀表接線盒内，使(shǐ)其絕緣電阻下降(jiàng)。
2）被堆積物覆蓋的(de)和已污染了的傳(chuán)感器電極，也會出(chu)現零點不穩定的(de)故障。檢查前，必須(xū)在流體充滿整個(gè)管道時，測量電極(ji)的接觸電阻，然後(hou)在排淨流體，再次(ci)測量其電阻。
絕緣(yuán)電阻的測量參數(shu)要求如下：
①滿管時(shi)，先拆下信号電纜(lan)線，用萬用表電阻(zǔ)檔測量電極與接(jie)地點的電阻大小(xiǎo)，兩電極接觸電阻(zu)之差應在10%～20%範圍内(nei)，若超出該範圍，就(jiu)會引起儀表零點(diǎn)不穩。
②空管時，拆下(xia)傳感器及相關電(diàn)纜線後，先擦淨傳(chuan)感器内表面的水(shui)滴，幹燥完全後，測(ce)量每個電極與接(jiē)地點電阻，絕緣電(dian)阻必須要>100MΩ。
3）儀表不(bu)能和電動機或其(qi)他電器設備共用(yòng)接地點，接地電阻(zu)要<100Ω。周圍有大功率(lǜ)電機、變頻器、電焊(hàn)機等電器設備時(shi)，也會導緻原來正(zhèng)常顯示的儀表突(tū)然出現零位不穩(wěn)定的故障，需要移(yí)動到其他位置避(bi)免幹擾。
3總結
　　 檢查(chá)電磁流量計的故(gu)障，原則上是先工(gong)藝後儀表。工藝上(shàng)的複雜多變都會(hui)使流量測量出現(xiàn)誤差，因此應該先(xiān)排除工藝上的問(wen)題後，再對流量儀(yi)表進行檢查和處(chu)理。檢查變送器或(huo)轉換器故障時，要(yào)先檢查現場儀表(biao)及各種附件，例如(rú)供電電源、接線、安(ān)全栅等，還要檢查(cha)法蘭和殼體接地(di)等。流量數值的各(gè)種不正常現象，都(dōu)是先檢查零點，再(zai)檢查參數設置、導(dǎo)壓管、安裝位置等(deng)。熟悉了檢查順序(xù)，再加上不斷地總(zǒng)結歸納，電磁流量(liàng)計的故障就可以(yi)被迅速地排除。

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