電磁流量計的常見故障及維護保養

電磁流量計的常見故障及維護保養

 1 概述

   電磁流量計是高精度、高可靠和使用壽命長的流量儀表，它采用單片機嵌入式技術，根據法拉第電磁感應定律來測量管內導電介質體積流量的感應式儀表。現已廣泛地應用于化工、環保、冶金、醫藥、電力、給排水等工業技術和管理部門。電磁流量計在滿足現場顯示的同時，還可以輸出4～20mA電流信號供記錄、調節和控制用。在設計產品結構、選材、制定工藝、生產裝配和出廠測試等過程中每一個環節都非常關鍵，多電極結構保證了測量精度并且任何時候無需接地環，減輕了儀表體積和安裝維護的麻煩。電磁流量計具有帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計英文菜單所帶來的不便。本文就電磁流量計的常見故障及日常的維護保養要點進行簡述。

   2 電磁流量計的主要特點

   2.1 能耗較低

   電磁流量計的傳感器結構簡單，測量管內沒有可動部件，也沒有任何阻礙流體流動的節流部件。所以當流體通過流量計時不會引起任何附加的壓力損失，是流量計中運行能耗最低的流量儀表之一。

   2.2 測量范圍廣泛

   電磁流量計可測量贓污介質、腐蝕性介質及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測量管內部無阻礙流動部件，與被測流體接觸的只是測量管內襯和電極，其材料可根據被測流體的性質來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內襯，可測量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質；渦街流量計采用耐磨橡膠做內襯，就特別適合于測量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。

   2.3 不易受外界影響

   電磁流量計是一種體積流量測量儀表，在測量過程中，它不受被測介質的溫度、粘度、密度以電導率的影響。因此，電磁流量計只需經水標定后，在一定范圍，就可用來測量其它導電性液體的流量。

   2.4 量程范圍寬

   電磁流量計的輸出只與被測介質的平均流速成正比，而與對稱分布下的流動狀態無關。所以電磁流量計的量程范圍極寬，其測量范圍度可達100：1，有的甚至達1000：1的可運行流量范圍。

   2.5 反應靈敏

   電磁流量計無機械慣性，反應靈敏，可以測量瞬時脈動流量，也可測量正反兩個方向的流量。

   2.6 口徑范圍寬

   工業用電磁流量計的口徑范圍極寬，從幾個毫米一直到幾米，而且國內已有口徑達3m的實流校驗設備，為電磁流量計的應用和發展奠定了基礎。

   3 電磁流量計的常見故障

   3.1 儀表本身故障

   儀表結構件或元器件損壞引起的故障。

   3.2 外界原因引起的故障

   3.2.1 調試期故障

   調試期故障出現在新裝用后調試初期，主要原因是儀表選用或設定不當，安裝不妥等。本類故障在電磁流量計初始裝用調試時就出現，但一經改進排除故障，以后在相同條件下一般就不會再度出現。常見調試期故障主要有安裝不妥、環境干擾、流體特性影響三方面原因。第一，管道系統和安裝等方面。通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網高點；流量傳感器后無背壓，孔板流量計液體逕直排人大氣，形成其測量管內非滿管；裝在自上向下流的垂直管道上，可能出現排空等。第二，環境方面。主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾，大電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨接地保護可獲得滿意測量，但如遇管道有強雜散電流亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施。空間電磁波干擾通常采用單層或多層屏蔽予以保護，但也曾遇到屏蔽保護還不能克服。第三，流體方面。液體含有均勻分布細小氣泡通常不影響正常測量，唯所測得體積流量是液體和氣體兩者之和；氣泡增大會使輸出信號波動，若氣泡大到流過電極遮蓋整個電極表面，使電極信號回路瞬時斷開，輸出信號將產生更大波動。低頻（50/16Hz-50/6Hz）矩形波激磁電磁流量計測量液體中含有固體超過一定含量時將產生漿液噪聲，輸出信號亦會有一定程度波動。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時，若兩種液體電導率或各自與電極間電位有差異，在混合未均勻前即進入流量傳感器進行流量測量，輸出信號亦會產生波動。電極材質與被測介質選配不善，產生鈍化或氧化等化學作用，電極表面形成絕緣膜，以及電化學和極化現象等，均會妨礙正常測量。

   3.2.2 運行期故障

   運行期故障一般在運行一段時期后出現，是電磁流量計經初期調試并正常運行一段時期后在運行期間出現的故障，常見故障的主要原因有流體中雜質附著電極襯里，流量傳感器內壁附著層，雷電擊，環境條件變化出現新干擾源等。第一，內壁附著層。由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會遠比其他流量儀表多，出現內壁附著層產生的故障概率也就相對較高。若附著層電導率與液體電導率相近，儀表還能正常輸出信號，只是改變流通面積，形成測量誤差的隱性故障；若是高電導率附著層，電極間電動勢將被短路；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測量電路。后兩種現象均會使儀表無法工作。第二，雷電擊。雷電擊在線路中感應瞬時高電壓和浪涌電流，進入儀表就會損壞儀表。雷電擊損儀表有三條引入途徑：電源線，傳感器勺轉換器間的流量信號線和激磁線。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。還從發生雷擊事故現場了解到，不僅電磁流量計出現故障，控制室中其他儀表電常常同時出現雷擊事故。因此使用單位要認識設置控制室儀表電源線防雷設施的重要性。第三，環境條件變化出現干擾源。主要原因與調試期故障環境方面基本相同，只是干擾源不在調試期出現而在運行期間再介入的。例如一臺接地保護并不理想的電磁流量計，調試期因無干擾源，儀表運行正常，然而在運行期出現新干擾源，測量點附近管道或較遠處實施管道電焊，干擾儀表正常運行，出現輸出信號大幅度波動。

   4 電磁流量計的維護保養

   電磁流量計轉換器具有自診斷功能。除了電源和硬件電路故障外，一般應用中出現的故障均能正確給出報警信息。這些信息在顯示器右下方給出相應提示。電磁流量計常見故障的維護與保養主要有以下幾個方面：

   4.1 儀表無顯示

   出現此故障時，應首先檢查電源是否接通，檢查電源保險絲是否完好，檢查供電電壓是否符合要求，如果上述都正常，應將轉換器送與生產廠家進行維修。

   4.2 勵磁報警

   出現此現象時，應檢查勵磁接線x和y是否開路，檢查勵磁線圈電阻值是否正常，以此判定轉換器是否有故障。

   4.3 空管報警

   出現此問題時，應測量流體是否充滿傳感器測量管，檢查信號連線是否正確。檢查流量傳感器電極是否正常。用導線將轉換器信號輸入端子a、b和c三點短路，此時如果“空管報警”提示撤消，說明轉換器正常，有可能是被測流體電導率低或空管閾值及空管量程設置錯誤。

   4.4 測量的流量不準確

   出現此情況時，應檢測流體是否充滿傳感器測量管，信號線連接是否正常，檢查傳感器系數、傳感器零點是否按傳感器標牌或出廠校驗單設置正常。