電磁流量計(jì)的故障檢查和分析|流量計(jì)問題解決辦法
摘要：在控制過程中，流量測(cè)量作為熱工量測(cè)量之一，是一項(xiàng)重要的測(cè)定參數(shù)，電磁流量計(jì)憑借其高準(zhǔn)確度和強(qiáng)耐腐蝕特性，應(yīng)用越來越廣泛。然而在實(shí)際測(cè)量作業(yè)中，因安裝不當(dāng)或環(huán)境變化等，電磁流量計(jì)容易發(fā)生各種故障。在故障現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，須要及時(shí)采取合理的檢查方式，以便于及時(shí)地處理解決故障，因此，需要先了解電磁流量計(jì)的工作原理和主要構(gòu)成部分，分析各類常見故障產(chǎn)生的原因，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)電磁流量計(jì)的故障進(jìn)行檢查和分析。
在實(shí)際應(yīng)用操作中，電磁流量計(jì)因儀表原件損壞或安裝操作不當(dāng)、環(huán)境影響等因素，往往發(fā)生故障，此時(shí)表現(xiàn)為計(jì)量波動(dòng)、計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確甚至無法工作。電磁流量計(jì)的故障可分為調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障兩種類型。如何檢測(cè)判斷電磁流量計(jì)是否出現(xiàn)故障，需要先弄清楚電磁流量計(jì)的構(gòu)成部件，分析會(huì)造成其出現(xiàn)故障的原因，然后再根據(jù)實(shí)際情況采用適當(dāng)?shù)姆绞椒椒ㄟM(jìn)行檢測(cè)。
1、 電磁流量計(jì)的構(gòu)成部分：
電磁流量計(jì)的工作原理是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律測(cè)量流速，再測(cè)量流通截面液位高度的流通面積，然后將兩個(gè)數(shù)據(jù)相乘，得出所測(cè)試流量。被測(cè)導(dǎo)電性液體通過測(cè)量導(dǎo)管經(jīng)過磁路系統(tǒng)產(chǎn)生的均勻磁場(chǎng)，由電極引出與被測(cè)量呈正比的感應(yīng)電勢(shì)信號(hào)，經(jīng)由轉(zhuǎn)換器放大，由此測(cè)量出導(dǎo)電流體流量。電磁流量計(jì)就是由測(cè)量導(dǎo)管、磁路系統(tǒng)、電極、轉(zhuǎn)換器和襯里、外殼等幾個(gè)部分組成。
2、電磁流量計(jì)的常見故障：
2.1、安裝調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的故障：
調(diào)試期故障，即電磁流量計(jì)在安裝調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的故障，往往出現(xiàn)在儀表剛剛安裝的調(diào)試階段，安裝不當(dāng)、環(huán)境干擾以及流體的影響都會(huì)導(dǎo)致電磁流量計(jì)的調(diào)試期故障出現(xiàn)。通過檢測(cè)排查將故障解決后，一般不會(huì)再次發(fā)生。
2.1.1、安裝不當(dāng)：
在安裝調(diào)試時(shí)，如果將傳感器安裝在不恰當(dāng)?shù)奈恢?，例如容易集聚氣體的管網(wǎng)高點(diǎn)、自上而下的垂直管上，則很有可能會(huì)出現(xiàn)排空的問題。如果傳感器后無背壓，流體直接排入大氣，則測(cè)量管內(nèi)無法滿管，會(huì)使電磁流量計(jì)無法正常工作。
電磁流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
2.1.2、環(huán)境干擾：
由于應(yīng)用場(chǎng)合比較復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)工頻干擾、電磁干擾、流體噪聲有時(shí)同時(shí)存在，而流體產(chǎn)生的流量信號(hào)相對(duì)弱小，會(huì)造成電磁流量計(jì)不能正常指示，如果工作地點(diǎn)附近存在大型電機(jī)，則意味著有強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，倘若不將流量傳感器和管道進(jìn)行絕緣處理，那么電機(jī)的磁場(chǎng)會(huì)擾亂流量計(jì)的測(cè)量結(jié)果。另外，如果不做屏蔽保護(hù)措施，空間電磁波經(jīng)由信號(hào)電纜引入，也會(huì)干擾測(cè)量數(shù)據(jù)。所以在工作中，需要針對(duì)實(shí)際情況下遇到的干擾類型采取相應(yīng)的解決方案，保障電磁流量計(jì)的穩(wěn)定性和抗干擾能力。
2.1.3、流體影響：
因?yàn)楸粶y(cè)流體的特性不同，有些流體內(nèi)存在氣泡，有些流體漿液固體含量較高，混合介質(zhì)的電導(dǎo)率差異不均等情況都會(huì)影響電磁流量計(jì)的正常工作。當(dāng)流體內(nèi)氣泡增大到一定程度，就會(huì)引起測(cè)量?jī)x表的波動(dòng)，一旦氣泡增大到能覆蓋電極整個(gè)表面的程度，電極回路會(huì)在氣泡流過電極的瞬間發(fā)生斷路，此時(shí)儀表會(huì)出現(xiàn)巨大波動(dòng)。流體漿液內(nèi)的固體含量過高也會(huì)引起波動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生。在測(cè)量混合介質(zhì)時(shí)，務(wù)必要將兩種液體混合均勻，否則導(dǎo)電率的差異也將使電磁流量計(jì)的輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。另外，如果電極的材料和被測(cè)介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使電極氧化或者鈍化，電極失去導(dǎo)電功效，會(huì)嚴(yán)重影響正常測(cè)量，所以在電極的材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)的搭配上也需要合理選擇。
2.2、正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障：
2.2.1、傳感器內(nèi)壁附著層結(jié)垢：
因?yàn)閼?yīng)用面的廣泛，電磁流量計(jì)的測(cè)量對(duì)象往往比較復(fù)雜，很多情況下被用于測(cè)量成分復(fù)雜、富含懸浮固相以及污臟的流體，在經(jīng)過一段時(shí)間的作業(yè)后，傳感器的內(nèi)壁很容易附著污垢導(dǎo)致傳感器失靈，發(fā)生故障。該情況導(dǎo)致的故障程度取決于附著層的導(dǎo)電率與流體的電導(dǎo)率是否相近，在電導(dǎo)率相近的情況下，信號(hào)輸出還能在一定程度上保持正常，只是會(huì)出現(xiàn)小幅度的誤差。當(dāng)附著層的電導(dǎo)率偏高時(shí)，電極電動(dòng)勢(shì)會(huì)出現(xiàn)短路的情況，測(cè)量?jī)x表會(huì)瞬時(shí)大幅波動(dòng)，如果附著層為絕緣性物質(zhì)，隔絕電極表面的測(cè)量電路，電磁流量計(jì)則無法工作。在電磁流量計(jì)的使用過程中，特別是在進(jìn)行一些帶有電導(dǎo)率較高的雜質(zhì)的流體測(cè)量時(shí)，須定時(shí)清理測(cè)量管內(nèi)壁，將附著的結(jié)垢及時(shí)清理，保障電磁流量計(jì)的正常工作。
2.2.2、外部電流影響：
電磁流量計(jì)的工作原理是在法拉第電磁感應(yīng)定律的基礎(chǔ)上建立的，利用磁路系統(tǒng)和電極引出導(dǎo)電介質(zhì)流體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以如果在測(cè)量過程中有外部電流引入，會(huì)使得儀表信號(hào)不準(zhǔn)確，如果電流電壓過于強(qiáng)大，甚至?xí)p壞儀表，控制室電源線、轉(zhuǎn)換器與傳感器間的流量信號(hào)線是外部電流的主要來源途徑。
2.2.3、 外部環(huán)境變化：
在安裝調(diào)試電磁流量計(jì)的時(shí)候如果環(huán)境條件較為理想，附近沒有明顯的干擾源，往往會(huì)疏忽安裝條件。但是外部環(huán)境往往會(huì)產(chǎn)生意想不到的變化，一些隱性因素也會(huì)對(duì)電磁流量計(jì)產(chǎn)生影響。例如強(qiáng)無線電波干擾，在安裝調(diào)試時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，但是在工作中電磁流量計(jì)突然輸出大幅波動(dòng)，然而檢查儀表安裝各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，此時(shí)就要注意周邊是否有強(qiáng)無線發(fā)射臺(tái)，當(dāng)強(qiáng)無線發(fā)射臺(tái)發(fā)射信號(hào)時(shí)，強(qiáng)大的無線電波會(huì)嚴(yán)重影響電磁流量計(jì)的測(cè)量工作。除此之外，管道雜散電流、地電位變化、潮氣浸入等因素都會(huì)引起電磁流量計(jì)故障，環(huán)境的變化往往不可控制并且變化突然，所以須要謹(jǐn)慎對(duì)待，提前做好各項(xiàng)防護(hù)措施。
電磁流量計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3、電磁流量計(jì)的故障檢查：
3.1、常見故障現(xiàn)象：
在電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障時(shí)，一般的現(xiàn)象表現(xiàn)為輸出波動(dòng)、零點(diǎn)不穩(wěn)定、沒有流量信號(hào)輸出或者輸出信號(hào)超出滿度值，流量測(cè)量值與實(shí)際值不符等，此時(shí)需要對(duì)電磁流量計(jì)的傳感器、轉(zhuǎn)換器、連接電纜、工藝管道等每一個(gè)關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查。
3.2、通用常規(guī)檢查：
電磁流量計(jì)的故障所在位置的判斷主要是利用轉(zhuǎn)換器和傳感器內(nèi)部各線路板部件間的互換性，首先檢查保險(xiǎn)絲是否完好，信號(hào)電纜是否通暢，勵(lì)磁線圈是否斷開，以上環(huán)節(jié)都沒有問題時(shí)就要測(cè)量電極的對(duì)稱性和勵(lì)磁線圈對(duì)地的絕緣電阻。另外還要測(cè)量勵(lì)磁電流和輸出電流是否正常，工作電源是否正確。測(cè)量電極對(duì)稱性指的是使用萬用表分別測(cè)量每個(gè)電極與介質(zhì)的接觸電阻，對(duì)比兩者間的差異值，正常的差異值應(yīng)當(dāng)小于 10% ～ 20%，否則可判斷電極出現(xiàn)故障，有可能是電極老化或者被絕緣沉積物所覆蓋。由于兩個(gè)電極間被污染程度不同，兩電極上的不對(duì)稱共模電壓成為差模信號(hào)，會(huì)引起零點(diǎn)不穩(wěn)的現(xiàn)象，判斷零點(diǎn)不穩(wěn)是否由電極被污染引起，可使用數(shù)字式萬用表 2V 直流檔分別測(cè)量電極與地之間的極化電壓是否相近，如果測(cè)量值幾乎相等即可排除電極污染的原因，
這時(shí)就要查看傳感器附近電機(jī)是否漏電，把轉(zhuǎn)化器工作接地端子和保護(hù)接地端子短路，查看零點(diǎn)變動(dòng)是否超過允許值，以此檢查是否有接地電位。
除了替代法以外，還可以利用模擬信號(hào)來測(cè)試液體未流動(dòng)狀態(tài)下的流量信號(hào)，以此替代傳感器工作，便于判斷電磁流量轉(zhuǎn)換器是否正常。
4、結(jié)語：
在過程中，電磁流量計(jì)是十分重要的測(cè)量工具，如果測(cè)量的結(jié)果不準(zhǔn)確，工作人員就無法獲取可靠的數(shù)據(jù)，無法及時(shí)做出準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)和控制，總的來說，電磁流量計(jì)在應(yīng)用過程中，在調(diào)試期一定要注意外部環(huán)境是否穩(wěn)定可靠，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)安裝，在運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)，針對(duì)不同的現(xiàn)象采取合理的檢查方法，及時(shí)高效地排查故障，以保障電磁流量計(jì)的正常工作。
此文關(guān)鍵字：電磁流量計(jì)
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