電磁流量計在應(yīng)用中的故障檢查和分析
本文論述了電磁流量計的工作原理、在應(yīng)用中的常見故障檢查和分析，并列舉了 河南煤化集團中原大化公司三聚氰胺裝置日常生產(chǎn)中電磁流量計出現(xiàn)的故障及處理方法。
1.引言
電磁流量計使用中的常見故障， 有的是由于儀表本身元器件損壞引起 的故障，有的是由于選用不當、安裝 不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造 成的故障，如顯示波動、精度下降甚 至儀表損壞等。它一般可以分為兩種 類型：安裝調(diào)試時出現(xiàn)的故障(調(diào)試期 故障)和正常運行時出現(xiàn)的故障(運行 期故障)。
2.工作原理
電磁流量計由變送器和轉(zhuǎn)換器兩 部分組成，兩者之間用連接線(包括勵 磁線、信號線)相互連接。變送器是基 于電磁感應(yīng)定律工作的，如圖1所 示，被測介質(zhì)垂直于磁力線方向流 動，因而在于介質(zhì)流動和磁力線都垂 直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)電動。
3.常見故障
3.1調(diào)試期故障
調(diào)試期故障一般出現(xiàn)在儀表初始 裝用調(diào)試階段，但一經(jīng)改進排除故 障，在以后相同條件下一般不會再度 出現(xiàn)。常見的調(diào)試期故障通常由儀表 選用或設(shè)定不當、安裝不妥、環(huán)境干 擾以及流體特性影響等原因引起。
（1）安裝方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不 正確引起的故障，常見的如將傳感器安 裝在易積聚氣體的管網(wǎng)最高點；或安裝 在自上而下的垂直管上，可能出現(xiàn)排 空；或傳感器后無背壓，流體直接排入 大氣而形成測量管內(nèi)非滿管。
（2）環(huán)境方面
通常主要是管道雜散電流干擾，空 間強電磁波干擾，大型電機磁場干擾 等。管道雜散電流干擾通常采取良好的 單獨接地保護就可獲得滿意結(jié)果，如河 南煤化集團中原大化公司第I套三聚氰胺裝置的電磁流量計FT-31235在2007年 4月12日遇到強大的雜散電流而無法正 常指示(電解車間管道，有時在兩電極 上感應(yīng)的交流電勢峰值VPP可高達 IV),工作人員立即采取單接地保護， 可其指示仍然不能恢復(fù)正常，于是又采 取將流量傳感器與管道絕緣等措施后 FT-31235才算能正常工作。空間電磁波 干擾一般經(jīng)信號電纜引入，通常采用單 層或多層屏蔽予以保護。
(3)流體方面
被測液體中含有均勻分布的微小 氣泡通常不影響電磁流量計的正常工 作，但隨著氣泡的增大，儀表輸出信 號會出現(xiàn)波動，若氣泡大到足以遮蓋 整個電極表面時，隨著氣泡流過電極 會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號 出現(xiàn)更大的波動。低頻方波勵磁的電 磁流量計測量固體含量過多漿液時， 也將產(chǎn)生漿液噪聲，使輸出信號產(chǎn)生 波動。測量混合介質(zhì)時，若兩種液體 電導(dǎo)率(或各自與電極間電位)有差異， 在混合未均勻前就進入流量傳感進行 測量，也將使輸出信號產(chǎn)生波動。電 極材料與被測介質(zhì)選配不當，產(chǎn)生鈍 化或氧化等化學(xué)作用，電極表面形成 絕緣膜，以及電化學(xué)和極化現(xiàn)象等， 均會妨礙正常測量。應(yīng)根據(jù)儀表選用 或有關(guān)手冊正確選配電極材料。
3.2運行期故障
運行期故障是電磁流量計經(jīng)調(diào)試 并正常運行一段時期后出現(xiàn)的故障，
常見的運行期故障一般由流量傳感器 內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件 變化等因素引起。
（1）傳感器內(nèi)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(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率 也就相對較高。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，只是改變流通面積，形成測量誤 差的隱性故障；若是高電導(dǎo)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。所以，應(yīng)及時清除電磁流 量計測量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。
（2）雷電打擊
雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高 電壓和浪涌電流，使儀表損壞。它主要 通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換 器之間的流量信號線等途徑引入，尤其 是從控制室電源線引入占絕大部分。
（3）環(huán)境條件變化
在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好 (例如沒有干擾源），流量計工作正 常，此時往往容易疏忽安裝條件(例 如接地并不怎么良好)。例如河南煤 化集團中原大化公司第丨1丨套三聚氰胺 裝置的電磁流量計FT-81235調(diào)試期運 行正常，而在2006年3月12日上午突 然出現(xiàn)輸出信號大幅度波動，經(jīng)檢査 儀表本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以及連接 兩者的電纜無任何故障，原來其附近 實施管道電焊干擾了儀表的正常運 行，工作人員立刻實施良好的接地保
護后儀表才得以正常指示。
4.故陳現(xiàn)象和檢査流程
電磁流量計常見故障現(xiàn)象有：
無流量信號；
輸出晃動；
零點不穩(wěn)
流量測量值與實際值不符；
輸山信號超滿度值。
通常檢查整個測量系統(tǒng)和判斷故 障的程序如圖1所示，檢查環(huán)節(jié)包括 電磁流量計本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以 及連接兩者的電纜，電磁流量計上位 的工藝管道，下(后)位顯示儀表連接 電纜。經(jīng)常采用的檢査手段或方法及 其檢査內(nèi)容列舉如下：
?通用常規(guī)儀器檢查
?替代法：利用轉(zhuǎn)換器和傳感器 間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板部件間的互換 性，以替代法判別故障所在位置。
?信號蹤跡法：用模擬信號器替 代傳感器，在液體未流動條件下提供 流量信號，以測試電磁流量轉(zhuǎn)換器。
檢査首先從顯示儀表工作是否正 常開始，逆流量信號傳送的方向進 行。用模擬信號器測試轉(zhuǎn)換器，以判 斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還 是在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若 是轉(zhuǎn)換器故障，如有條件可方便地借 用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法 調(diào)試；若是傳感器故障需要試調(diào)換 時，因必須停止運行，關(guān)閉管道系統(tǒng)，涉及面廣，常不易辦到。特別是 大口徑流量傳感器，試換工程量大， 通常只有在做完其他各項檢査，最后 才下決心，卸下管道檢查傳感器測量 管內(nèi)部狀況或調(diào)換。相關(guān)檢修項目如 表1所示。
5.結(jié)束語
電磁流量計在使用的過程當中， 可能出現(xiàn)各種各樣的故障，但一般來 說可以把所有的故障歸結(jié)為兩類，即 調(diào)試期故障和運行期故障，只要我們 在曰常工作中時刻注意這兩類故障， 并很好地加以排除解決，相信電磁流量計一定能夠發(fā)揮它應(yīng)有的作用。
