摘(zhāi)要：本文分析(xī)了電磁流量(liang)計 的特點和(hé)工作原理，介(jiè)紹了其在日(rì)常工作中經(jing)常發生的各(ge)種故障現象(xiàng)，并詳細介紹(shao)了故障出現(xiàn)的原因，從儀(yí)表和工藝兩(liǎng)個方面分别(bié)給出了故障(zhang)判别方法和(he)解決故障的(de)方案。了解電(diàn)磁流量計的(de)故障解決方(fāng)案，對其他流(liú)量計的故障(zhang)診斷也有一(yi)定的借鑒意(yi)義。
0引言
　　電磁(ci)流量計從20世(shi)紀50年代開始(shǐ)進入工業應(yīng)用階段，至今(jīn)已有70多年的(de)曆史。目前在(zai)全世界範圍(wéi)内已得到廣(guang)泛而普遍的(de)應用，特别是(shì)在儲存交接(jie)貿易總量計(jì)量和過程控(kong)制流量測量(liang)中被廣泛采(cǎi)用，應用領域(yu)包括：水/污水(shuǐ)、醫藥、化工、造(zào)紙、食品等各(gè)個行業。根據(jù)管道的直徑(jing)分類， 大口徑(jing)的電磁流量(liang)計 多應用在(zài)給排水領域(yù)，中小口徑的(de)電磁流量計(ji)大多數用于(yu)固液雙相流(liú)體等難以測(cè)量的流體或(huo)更高要求的(de)場合，小口徑(jing)和微小口徑(jing)的電磁流量(liang)計主要用在(zai)醫藥工業、食(shi)品工業、生物(wu)工程等有對(dui)衛生要求嚴(yán)格的場所。由(yóu)于電磁流量(liang)計的性能優(you)越，當前電磁(ci)流量計使用(yong)台數在流量(liang)儀表諸品種(zhǒng)中穩居第三(san)位，并一直以(yi)較高的增長(zhang)率持續增長(zhǎng)[1]。
電磁流量計(jì)的功能十分(fèn)強大，操作也(ye)很簡單，其優(you)點有：
◇測量管(guǎn)内無任何阻(zu)礙流體流動(dong)的部件，無壓(yā)力損耗，對直(zhi)管段要求很(hen)低。
◇測量時不(bu)會受流體的(de)黏度、密度、溫(wēn)度、壓力和電(diàn)導率等變化(huà)的幹擾。
◇管道(dao)的襯裏有PFA、PTFE、聚(jù)氨酯、硬橡膠(jiāo)等多種材質(zhì)可供選用。
◇電(dian)磁流量計的(de)變送器部件(jian)可以提供直(zhi)流和交流兩(liang)種模式供電(dian)，接線方式有(you)二線制和四(sì)線制，非防爆(bào)型和防爆型(xíng)，标準型和經(jīng)濟型等多種(zhǒng)規格能滿足(zú)用戶的不同(tong)需求。
◇可靠性(xìng)高，重複性好(hao)，每5年維護一(yī)次，其量程比(bi)可達1000:1。
1電磁流(liu)量計的工作(zuò)原理
　　電磁流(liu)量計是根據(ju)法拉第電磁(ci)感應定律來(lái)進行流量測(ce)量的，它可以(yǐ)測量具有一(yi)定電導率的(de)流體，例如髒(zāng)污液體、粘性(xing)液體、帶微粒(lì)、導電的腐蝕(shi)性液體和磨(mó)損懸浮液等(deng)流體的體積(jī)流量。電磁流(liú)量計由電磁(cí)流量傳感器(qì)和電磁流量(liang)轉換器兩個(gè)部分組成，其(qi)工作原理類(lei)似變壓器工(gōng)作原理，即由(you)電源向勵磁(ci)線圈供電，形(xíng)成勵磁電流(liú)，而勵磁電流(liú)經過線圈後(hou)産生感應磁(ci)場，導電的介(jie)質通過該磁(ci)場切割磁力(lì)線，在與磁場(chang)和流體的流(liú)動方向垂直(zhi)的方向上形(xing)成感應電動(dong)勢，在電極之(zhi)間産生了和(hé)流體的流動(dòng)速度成正比(bǐ)的電位差信(xin)号。在此過程(chéng)中被測流體(tǐ)的流量經過(guò)電磁流量傳(chuán)感器轉換成(cheng)了感應電動(dòng)勢，接着由電(diàn)磁流量轉換(huan)器把感應電(diàn)動勢轉換成(cheng)國際統一的(de)4mADC～20mADC标準電流信(xìn)号輸出，方便(bian)進行控制和(hé)顯示。
2電磁流(liu)量計的故障(zhang)判斷及處理(li)
　　電磁流量計(jì)盡管按組成(cheng)的環節不同(tóng)可以分爲： 分(fèn)體式電磁流(liú)量計 和 一體(ti)型電磁流量(liang)計 兩種結構(gòu)，但是兩種結(jié)構形式的流(liú)量計故障現(xiàn)象和檢修方(fang)法大緻相同(tong)。電磁流量計(jì)通訊的電壓(ya)信号一般爲(wèi)2.5mV～8mV，如果流量較(jiao)小時甚至可(kě)能隻有幾微(wei)伏。工作人員(yuán)在檢查電磁(cí)流量計的故(gu)障時，應該先(xiān)檢查其顯示(shì)儀是否正常(chang)顯示，按照顯(xian)示儀表→電磁(ci)流量轉換器(qi)→電磁流量傳(chuan)感器→測量管(guan)道的順序進(jin)行排查。如果(guo)是大口徑的(de)電磁流量計(jì)，更換時工程(chéng)量大，涉及面(miàn)也廣，故需要(yao)反複檢查，根(gen)據每項檢查(chá)的結果來确(què)定電磁流量(liàng)計是否需要(yào)卸下更換或(huo)維修。
2.1儀表沒(méi)有流量數值(zhi)顯示
　　電磁流(liu)量計顯示屏(píng)無流量信号(hao)輸出。
　　儀表本(běn)身原因可能(néng)有：電源與導(dao)線連接發生(shēng)問題；傳感器(qì)或轉換器的(de)内部元件有(yǒu)機械損壞。
　　工(gong)藝原因有：工(gōng)藝管道内的(de)流體改變了(le)流動狀态，内(nei)壁附着層有(yǒu)毛刺或凸出(chu)物等。可按如(ru)下方法進行(háng)檢修：
1）仔細觀(guān)察儀表表盤(pán)顯示的故障(zhàng)報警代碼，對(duì)照說明書中(zhong)的故障報警(jing)代碼介紹，檢(jiǎn)修故障。如果(guǒ)沒有故障報(bào)警，則依次檢(jian)查儀表電源(yuán)是否正常，是(shi)否閉合了儀(yi)表開關，儀表(biǎo)内的保險絲(si)是否燒毀，要(yao)判斷故障位(wèi)置可選用萬(wàn)用表的電壓(ya)檔測量各部(bu)位的電壓。
2）如(ru)果電磁流量(liang)計供電沒問(wen)題，則檢測導(dao)線的連接，觀(guan)測信号電纜(lan)與勵磁電纜(lǎn)之間的連接(jiē)線是否松開(kāi)。若松開，需要(yao)用螺絲刀擰(nǐng)緊螺釘；如果(guǒ)接線端子腐(fǔ)蝕或氧化，要(yao)重新更換接(jie)線端子。
3）用 萬(wan)用表 檢查端(duān)子或勵磁線(xiàn)圈的電阻、絕(jué)緣電阻是否(fou)正常或下降(jiàng)，線圈是否斷(duan)路、短路。用萬(wan)用表測線圈(quān)端子之間的(de)電阻值，若電(dian)阻正常則在(zai)80Ω～1500Ω之間，不同品(pǐn)牌的阻值略(lue)有不同。傳感(gǎn)器電纜和端(duān)子盒的密封(feng)墊片磨損、内(nei)部進水或受(shou)潮都會導緻(zhì)勵磁線圈的(de)回路絕緣電(diàn)阻小于100MΩ，可用(yong)吹風機吹掃(sao)烘幹。受潮的(de)勵磁線圈如(ru)果可以拆卸(xiè)，可将其卸下(xià)後，放進烘箱(xiang)調至低溫檔(dang)烘幹。
4）安裝或(huò)更換傳感器(qì)時，應使流體(tǐ)流動方向和(hé)傳感器标注(zhu)的箭頭一緻(zhì)，根據工藝要(yào)求決定傳感(gǎn)器管道内是(shì)否需要充滿(man)流體。
5）如果污(wū)物附着在傳(chuán)感器的襯裏(li)層，會使其絕(jue)緣電阻下降(jiang)。如果條件允(yǔn)許，可用小型(xíng)手電筒照射(shè)拆開後的傳(chuan)感器内部，觀(guan)察是否有污(wū)物。若現場條(tiáo)件不允許拆(chāi)卸時，可以用(yong)數字萬用表(biao)測量電極接(jie)觸電阻和其(qi)極化電壓的(de)數值，從而間(jian)接地判斷出(chū)襯裏層是否(fǒu)有污物。
2.1.1電極(ji)的接觸電阻(zu)的測量
　　測量(liang)電極的接觸(chu)電阻，實質上(shàng)是由測得電(diàn)極與地之間(jian)的電阻，間接(jie)判斷出電極(jí)與襯裏層之(zhī)間有無污物(wù)，給工作人員(yuán)判斷儀表的(de)故障原因提(tí)供數值依據(ju)[2]。
　　若兩電極的(de)接觸電阻差(cha)值增大，可能(neng)是其中一隻(zhī)電極的絕緣(yuan)性能變差；若(ruò)某電極對地(di)電阻增加，可(kě)能是絕緣層(ceng)覆蓋在該電(diàn)極表面了；若(ruò)某電極對地(dì)電阻變小，可(ke)能是有導電(diàn)的堆積物附(fù)着在該電極(ji)表面或襯裏(lǐ)層。
　　測量電極(jí)接觸電阻時(shi)，應斷開傳感(gan)器的連接，并(bing)在流體充滿(man)管道時進行(hang)測量。要用同(tong)型号、同量程(chéng)的數字萬用(yòng)表，如×100檔，紅色(se)表筆應該接(jiē)金屬管道或(huo)接地，黑色表(biao)筆接在電極(ji)上；測量時，表(biǎo)筆接觸端子(zi)後，應該立刻(ke)讀取萬用表(biǎo)上顯示的最(zui)大值，沒必要(yào)多次測量，以(yi)免因爲極化(hua)現象産生更(geng)大的測量誤(wu)差。
2.1.2電極極化(huà)電壓的測量(liang)
　　将數字萬用(yong)表打到直流(liú)電壓的2V檔位(wei)，測量兩個電(diàn)極與地之間(jian)的極化電壓(yā)，極化電壓一(yi)般在幾毫伏(fú)之間。如果兩(liǎng)次測量數值(zhí)基本一緻，則(zé)說明沒有層(ceng)積物覆蓋在(zài)電極上或者(zhe)未被污染；若(ruò)兩次測量數(shu)值不一緻，則(zé)說明有層積(jī)物覆蓋在電(dian)極上或者電(dian)極已被污染(rǎn)。
　　轉換器上沒(mei)有流量數值(zhi)信号顯示，應(yīng)先檢查轉換(huan)器和傳感器(qì)的連接有無(wu)故障。如果傳(chuán)感器正常，懷(huai)疑轉換器發(fā)生故障時，可(ke)用正常的線(xiàn)路闆替換檢(jiǎn)查判斷。
2.2儀表(biao)示值爲最大(da)值
　　出現這種(zhǒng)故障，可能原(yuán)因有儀表本(běn)身原因和工(gong)藝上的原因(yīn)。
　　儀表本身的(de)原因有：接線(xian)錯誤、連接導(dao)線故障、信号(hào)回路開路等(děng)；傳感器與轉(zhuǎn)換器匹配錯(cuo)誤；參數設置(zhi)錯誤。
　　工藝原(yuan)因有：設備的(de)管道内無流(liu)體。
可用以下(xià)方法檢測：
1）采(cǎi)取對分檢查(chá)法，即将被檢(jiǎn)測的部分在(zài)中點進行分(fen)割，對此點前(qian)後兩部分分(fen)别進行檢查(chá)，例如對轉換(huan)器前後進行(háng)分割檢查，從(cong)而縮小故障(zhàng)檢查範圍。
2）對(duì)電磁流量傳(chuán)感器的輸出(chu)信号線3個端(duan)子短接，流量(liang)顯示爲零，說(shuo)明信号線正(zhèng)常。若流量顯(xiǎn)示仍爲最大(dà)值，需要繼續(xu)保持3個端子(zi)短接，測量轉(zhuan)換器3個連接(jie)端子的電阻(zu)大小，從而判(pan)斷信号電纜(lan)是否正常。
3）若(ruò)信号電纜正(zheng)常工作，再進(jìn)行其他檢查(cha)。測得兩電極(jí)的電阻值很(hen)大（數字萬用(yòng)表）或者無窮(qióng)大（指針萬用(yong)表），可能原因(yīn)是液體沒有(yǒu)将傳感器的(de)電極浸泡，例(lì)如一隻電極(ji)或兩隻電極(ji)沒有接觸到(dào)液體。
2.3儀表示(shi)值偏低或偏(pian)高
　　原因可能(neng)是：校準設定(ding)電磁流量計(jì)的機械零點(dian)時，校準錯誤(wù)，沒有注意工(gong)藝和現場的(de)各種要求，導(dao)緻傳感器的(de)安裝位置不(bu)對；安裝傳感(gǎn)器的前、後直(zhi)管段長度不(bu)當；流體沒有(yǒu)充滿整個管(guǎn)道或有大量(liang)氣泡存在；電(diàn)極阻值、電極(ji)的絕緣電阻(zu)等發生改變(biàn)；在設定轉換(huàn)器參數時，設(shè)置錯誤。
　　工藝(yi)原因有：管道(dao)内部的流體(tǐ)流動狀況不(bú)符合測量要(yào)求。
　　可按以下(xià)方法檢查和(hé)處理：
1）通過對(dui)比儀表測量(liang)的曆史數據(jù)和其他種類(lèi)的流量計測(cè)量結果，再依(yi)據整個工藝(yì)的物料守恒(héng)來大緻估算(suàn)，确保工藝上(shang)的數據與儀(yi)表測量的數(shu)據大緻相同(tóng)，這樣可以給(gei)工作人員判(pàn)斷和處理故(gù)障帶來方便(biàn)。
2）電磁流量計(jì)如果出現測(ce)量數據不正(zhèng)确，應該首先(xiān)檢查其傳感(gǎn)器和轉換器(qì)是否匹配，确(què)定其直徑、測(cè)量範圍、單位(wei)等是否設置(zhi)正确。可通過(guò)輸入模拟信(xìn)号給轉換器(qi)，檢查其零點(diǎn)及最大值。
3）檢(jiǎn)查導線與接(jie)線端口的連(lián)接是否松動(dong)，導線和電磁(cí)屏蔽的接零(líng)接地是否滿(mǎn)足工藝條件(jiàn)。用萬用表測(cè)量電極絕緣(yuán)電阻，測量時(shí)傳感器要求(qiú)斷電。首先拆(chai)下傳感器，排(pái)空管道内的(de)液體，擦幹襯(chèn)裏内部，再用(yong)萬用表分别(bié)測量2支電極(ji)與法蘭的電(dian)阻值。若測量(liang)電極的絕緣(yuan)電阻>100MΩ則是正(zheng)常；若阻值<100MΩ，說(shuō)明電阻受潮(chao)，需要用電吹(chui)風機調到熱(rè)風檔對電極(jí)進行烘幹，使(shǐ)其阻值變大(da)。
4）傳感器受工(gōng)藝介質的幹(gàn)擾最大，允許(xǔ)拆卸傳感器(qì)時，需要對其(qí)内壁吹掃和(he)清理，認真檢(jian)查其内壁是(shi)否有毛刺、凸(tū)起和雜物，它(tā)們都會導緻(zhi)電極絕緣電(diàn)阻降低，使測(cè)量數值發生(sheng)偏差。
2.4儀表顯(xiǎn)示值波動
　　電(dian)磁流量計電(dian)壓信号很小(xiǎo)，在2.5mV～8mV之間，流量(liàng)小時可能隻(zhi)有幾微伏左(zuo)右，故容易受(shou)外界靜電、電(dian)磁波、磁場等(děng)幹擾的影響(xiǎng)。
　　儀表自身的(de)原因有：接線(xian)端口與導線(xian)老化，電路闆(pǎn)鏽蝕緻使接(jiē)觸不良，電子(zǐ)元件脫焊、虛(xū)焊等。工作人(rén)員在安裝傳(chuán)感器時不細(xi)緻，擋住流體(tǐ)通道截面産(chan)生了渦流現(xiàn)象。
　　工藝原因(yīn)有：往複式壓(ya)縮泵的出口(kǒu)流量出現脈(mò)動特性。
　　設計(ji)和安裝不正(zhèng)确也會導緻(zhì)傳感器示值(zhí)波動明顯，可(ke)按如下方法(fa)進行檢查和(hé)處理：
1）克服電(diàn)磁幹擾最有(you)效的措施就(jiù)是良好的接(jie)地，傳感器接(jie)地阻值要<100Ω。管(guǎn)道上如果出(chū)現了雜散電(dian)流，也會影響(xiang)傳感器的正(zhèng)常顯示，可采(cai)取增設新的(de)接地點來消(xiāo)除，位置要求(qiu)在原接地外(wai)側幾米處。信(xìn)号線一定要(yào)用匹配對應(ying)的電纜，盡量(liàng)減少傳感器(qi)與轉換器的(de)傳輸距離，這(zhe)樣可以減小(xiao)靜電和電磁(cí)波對儀表數(shu)值産生的幹(gan)擾。若波動故(gù)障一直存在(zai)，可以嘗試将(jiang)分體式儀表(biao)變更爲一體(tǐ)式。
2）儀表的電(dian)氣線路接觸(chù)不良會導緻(zhì)顯示時而正(zhèng)常時而波動(dong)，可采取撥動(dong)或搖動電纜(lǎn)，輕敲轉換器(qì)的外殼等手(shǒu)段檢查轉換(huàn)器的接線和(he)接線端子是(shì)否牢固，進一(yī)步觀察儀表(biao)顯示的示數(shu)是否變化。
3）第(di)2）步中的各項(xiang)檢查若正常(cháng)，需要到現場(chang)繼續檢查傳(chuán)感器、線路的(de)連接狀态，插(cha)座是否腐蝕(shi)。如果傳感器(qi)接線盒内部(bu)受潮或激磁(cí)線圈的絕緣(yuan)電阻明顯下(xia)降，可用電吹(chuī)風機吹幹水(shuǐ)份。
4）脈動的流(liú)體如往複泵(beng)輸送的液體(tǐ)，會導緻顯示(shì)數值上下波(bo)動，可以通過(guò)将傳感器的(de)安裝位置遠(yuǎn)離脈動源，利(li)用管道自身(shēn)阻力減弱脈(mò)動流體幹擾(rǎo)。若管道因爲(wei)條件有限，長(zhǎng)度不夠長，須(xū)在傳感器前(qián)加裝濾波器(qì)或緩沖器來(lai)削弱脈動。傳(chuán)感器的安裝(zhuang)位置不當，會(huì)使測量管道(dao)内出現氣體(ti)、氣泡或液體(ti)不能充滿整(zheng)個管道等現(xian)象，這些都會(huì)導緻儀表顯(xiǎn)示出現波動(dong)[3]。
2.5儀表的零點(dian)不穩
無流量(liang)時，顯示的零(líng)點不穩定。
　　儀(yí)表本身原因(yin)有：儀表機械(xie)零點沒有校(xiao)驗；儀表絕緣(yuán)電阻改變；傳(chuan)感器沒有很(hěn)好地接地，受(shòu)到外界電磁(ci)幹擾等。
　　工藝(yì)原因有：管道(dao)内的流體中(zhong)含有小氣泡(pao)或者沒有充(chong)滿整個管道(dào)。可采用如下(xia)方法檢驗：
1）接(jiē)線端子絕緣(yuán)電阻、信号電(dian)纜或電極絕(jue)緣電阻變小(xiao)都會使信号(hao)測量回路的(de)電阻下降。導(dǎo)線連接處和(he)儀表表殼密(mì)封圈不牢固(gu)，會導緻發生(shēng)洩漏，此時工(gong)作現場的濕(shi)氣、粉塵、水霧(wu)就會乘虛入(ru)侵至電纜保(bao)護層内和儀(yí)表接線盒内(nèi)，使其絕緣電(diàn)阻下降。
2）被堆(dui)積物覆蓋的(de)和已污染了(le)的傳感器電(diàn)極，也會出現(xian)零點不穩定(dìng)的故障。檢查(cha)前，必須在流(liú)體充滿整個(ge)管道時，測量(liang)電極的接觸(chù)電阻，然後在(zai)排淨流體，再(zai)次測量其電(diàn)阻。
絕緣電阻(zǔ)的測量參數(shu)要求如下：
①滿(mǎn)管時，先拆下(xia)信号電纜線(xiàn)，用萬用表電(diàn)阻檔測量電(dian)極與接地點(dian)的電阻大小(xiao)，兩電極接觸(chu)電阻之差應(ying)在10%～20%範圍内，若(ruò)超出該範圍(wéi)，就會引起儀(yí)表零點不穩(wěn)。
②空管時，拆下(xia)傳感器及相(xiàng)關電纜線後(hou)，先擦淨傳感(gan)器内表面的(de)水滴，幹燥完(wán)全後，測量每(měi)個電極與接(jie)地點電阻，絕(jué)緣電阻必須(xu)要>100MΩ。
3）儀表不能(néng)和電動機或(huo)其他電器設(she)備共用接地(dì)點，接地電阻(zǔ)要<100Ω。周圍有大(dà)功率電機、變(bian)頻器、電焊機(jī)等電器設備(bèi)時，也會導緻(zhì)原來正常顯(xian)示的儀表突(tu)然出現零位(wei)不穩定的故(gu)障，需要移動(dòng)到其他位置(zhì)避免幹擾。
3總(zong)結
　　 檢查電磁(cí)流量計的故(gu)障，原則上是(shì)先工藝後儀(yi)表。工藝上的(de)複雜多變都(dou)會使流量測(cè)量出現誤差(chà)，因此應該先(xian)排除工藝上(shang)的問題後，再(zài)對流量儀表(biao)進行檢查和(he)處理。檢查變(biàn)送器或轉換(huàn)器故障時，要(yào)先檢查現場(chǎng)儀表及各種(zhǒng)附件，例如供(gong)電電源、接線(xian)、安全栅等，還(hai)要檢查法蘭(lan)和殼體接地(di)等。流量數值(zhi)的各種不正(zhèng)常現象，都是(shì)先檢查零點(diǎn)，再檢查參數(shu)設置、導壓管(guan)、安裝位置等(deng)。熟悉了檢查(chá)順序，再加上(shàng)不斷地總結(jié)歸納，電磁流(liú)量計的故障(zhang)就可以被迅(xun)速地排除。

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