电磁流量计的常见故障及维护保养

电磁流量计的常见故障及维护保养

 1 概述

   电磁流量计是高精度、高可靠和使用寿命长的流量仪表，它采用单片机嵌入式技术，根据法拉第电磁感应定律来测量管内导电介质体积流量的感应式仪表。现已广泛地应用于化工、环保、冶金、医药、电力、给排水等工业技术和管理部门。电磁流量计在满足现场显示的同时，还可以输出4～20mA电流信号供记录、调节和控制用。在设计产品结构、选材、制定工艺、生产装配和出厂测试等过程中每一个环节都非常关键，多电极结构保证了测量精度并且任何时候无需接地环，减轻了仪表体积和安装维护的麻烦。电磁流量计具有带背光宽温的中文液晶显示器，功能齐全实用、显示直观、操作使用方便，可以减少其他电磁流量计英文菜单所带来的不便。本文就电磁流量计的常见故障及日常的维护保养要点进行简述。

   2 电磁流量计的主要特点

   2.1 能耗较低

   电磁流量计的传感器结构简单，测量管内没有可动部件，也没有任何阻碍流体流动的节流部件。所以当流体通过流量计时不会引起任何附加的压力损失，是流量计中运行能耗最低的流量仪表之一。

   2.2 测量范围广泛

   电磁流量计可测量赃污介质、腐蚀性介质及悬浊性液固两相流的流量。这是由于仪表测量管内部无阻碍流动部件，与被测流体接触的只是测量管内衬和电极，其材料可根据被测流体的性质来选择。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做内衬，可测量各种酸、碱、盐等腐蚀性介质；涡街流量计采用耐磨橡胶做内衬，就特别适合于测量带有固体颗粒的、磨损较大的矿浆、水泥浆等液固两相流以及各种带纤维液体和纸浆等悬浊液体。

   2.3 不易受外界影响

   电磁流量计是一种体积流量测量仪表，在测量过程中，它不受被测介质的温度、粘度、密度以电导率的影响。因此，电磁流量计只需经水标定后，在一定范围，就可用来测量其它导电性液体的流量。

   2.4 量程范围宽

   电磁流量计的输出只与被测介质的平均流速成正比，而与对称分布下的流动状态无关。所以电磁流量计的量程范围极宽，其测量范围度可达100：1，有的甚至达1000：1的可运行流量范围。

   2.5 反应灵敏

   电磁流量计无机械惯性，反应灵敏，可以测量瞬时脉动流量，也可测量正反两个方向的流量。

   2.6 口径范围宽

   工业用电磁流量计的口径范围极宽，从几个毫米一直到几米，而且国内已有口径达3m的实流校验设备，为电磁流量计的应用和发展奠定了基础。

   3 电磁流量计的常见故障

   3.1 仪表本身故障

   仪表结构件或元器件损坏引起的故障。

   3.2 外界原因引起的故障

   3.2.1 调试期故障

   调试期故障出现在新装用后调试初期，主要原因是仪表选用或设定不当，安装不妥等。本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现，但一经改进排除故障，以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。第一，管道系统和安装等方面。通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，常见的例如将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点；流量传感器后无背压，孔板流量计液体迳直排人大气，形成其测量管内非满管；装在自上向下流的垂直管道上，可能出现排空等。第二，环境方面。主要是管道杂散电流干扰，空间电磁波干扰，大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好单独接地保护可获得满意测量，但如遇管道有强杂散电流亦不一定能克服，须采取流量传感器与管道缘绝的措施。空间电磁波干扰通常采用单层或多层屏蔽予以保护，但也曾遇到屏蔽保护还不能克服。第三，流体方面。液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量，唯所测得体积流量是液体和气体两者之和；气泡增大会使输出信号波动，若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面，使电极信号回路瞬时断开，输出信号将产生更大波动。低频（50/16Hz-50/6Hz）矩形波激磁电磁流量计测量液体中含有固体超过一定含量时将产生浆液噪声，输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时，若两种液体电导率或各自与电极间电位有差异，在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量，输出信号亦会产生波动。电极材质与被测介质选配不善，产生钝化或氧化等化学作用，电极表面形成绝缘膜，以及电化学和极化现象等，均会妨碍正常测量。

   3.2.2 运行期故障

   运行期故障一般在运行一段时期后出现，是电磁流量计经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障，常见故障的主要原因有流体中杂质附着电极衬里，流量传感器内壁附着层，雷电击，环境条件变化出现新干扰源等。第一，内壁附着层。由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多，出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近，仪表还能正常输出信号，只是改变流通面积，形成测量误差的隐性故障；若是高电导率附着层，电极间电动势将被短路；若是绝缘性附着层，电极表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作。第二，雷电击。雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流，进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有三条引入途径：电源线，传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析，引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的，其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到，不仅电磁流量计出现故障，控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。第三，环境条件变化出现干扰源。主要原因与调试期故障环境方面基本相同，只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计，调试期因无干扰源，仪表运行正常，然而在运行期出现新干扰源，测量点附近管道或较远处实施管道电焊，干扰仪表正常运行，出现输出信号大幅度波动。

   4 电磁流量计的维护保养

   电磁流量计转换器具有自诊断功能。除了电源和硬件电路故障外，一般应用中出现的故障均能正确给出报警信息。这些信息在显示器右下方给出相应提示。电磁流量计常见故障的维护与保养主要有以下几个方面：

   4.1 仪表无显示

   出现此故障时，应首先检查电源是否接通，检查电源保险丝是否完好，检查供电电压是否符合要求，如果上述都正常，应将转换器送与生产厂家进行维修。

   4.2 励磁报警

   出现此现象时，应检查励磁接线x和y是否开路，检查励磁线圈电阻值是否正常，以此判定转换器是否有故障。

   4.3 空管报警

   出现此问题时，应测量流体是否充满传感器测量管，检查信号连线是否正确。检查流量传感器电极是否正常。用导线将转换器信号输入端子a、b和c三点短路，此时如果“空管报警”提示撤消，说明转换器正常，有可能是被测流体电导率低或空管阈值及空管量程设置错误。

   4.4 测量的流量不准确

   出现此情况时，应检测流体是否充满传感器测量管，信号线连接是否正常，检查传感器系数、传感器零点是否按传感器标牌或出厂校验单设置正常。