電磁流量計(jì)在應(yīng)用中的故障檢查和分析
本文論述了電磁流量計(jì)的工作原理、在應(yīng)用中的常見(jiàn)故障檢查和分析，并列舉了 河南煤化集團(tuán)中原大化公司三聚氰胺裝置日常生產(chǎn)中電磁流量計(jì)出現(xiàn)的故障及處理方法。
1.引言
電磁流量計(jì)使用中的常見(jiàn)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(dāng)、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(dòng)、精度下降甚 至儀表?yè)p壞等。它一般可以分為兩種 類型：安裝調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的故障(調(diào)試期 故障)和正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障(運(yùn)行 期故障)。
2.工作原理
電磁流量計(jì)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(lì) 磁線、信號(hào)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(cè)介質(zhì)垂直于磁力線方向流 動(dòng)，因而在于介質(zhì)流動(dòng)和磁力線都垂 直的方向上產(chǎn)生一感應(yīng)電動(dòng)。
3.常見(jiàn)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(jìn)排除故 障，在以后相同條件下一般不會(huì)再度 出現(xiàn)。常見(jiàn)的調(diào)試期故障通常由儀表 選用或設(shè)定不當(dāng)、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(jiàn)的如將傳感器安 裝在易積聚氣體的管網(wǎng)最高點(diǎn)；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(wú)背壓，流體直接排入 大氣而形成測(cè)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(qiáng)電磁波干擾，大型電機(jī)磁場(chǎng)干擾 等。管道雜散電流干擾通常采取良好的 單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿意結(jié)果，如河 南煤化集團(tuán)中原大化公司第I套三聚氰胺裝置的電磁流量計(jì)FT-31235在2007年 4月12日遇到強(qiáng)大的雜散電流而無(wú)法正 常指示(電解車間管道，有時(shí)在兩電極 上感應(yīng)的交流電勢(shì)峰值VPP可高達(dá) IV),工作人員立即采取單接地保護(hù)， 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?？臻g電磁波 干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入，通常采用單 層或多層屏蔽予以保護(hù)。
(3)流體方面
被測(cè)液體中含有均勻分布的微小 氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工 作，但隨著氣泡的增大，儀表輸出信 號(hào)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，若氣泡大到足以遮蓋 整個(gè)電極表面時(shí)，隨著氣泡流過(guò)電極 會(huì)使電極回路瞬間斷路而使輸出信號(hào) 出現(xiàn)更大的波動(dòng)。低頻方波勵(lì)磁的電 磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過(guò)多漿液時(shí)， 也將產(chǎn)生漿液噪聲，使輸出信號(hào)產(chǎn)生 波動(dòng)。測(cè)量混合介質(zhì)時(shí)，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(jìn)入流量傳感進(jìn)行 測(cè)量，也將使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。電 極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng)，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(huì)妨礙正常測(cè)量。應(yīng)根據(jù)儀表選用 或有關(guān)手冊(cè)正確選配電極材料。
3.2運(yùn)行期故障
運(yùn)行期故障是電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試 并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障，
常見(jiàn)的運(yùn)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(jì)測(cè)量含有懸浮固 相或污臟體的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比其他流量?jī)x表 多，出現(xiàn)內(nèi)壁附著層產(chǎn)生的故障概率 也就相對(duì)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(hào)，只是改變流通面積，形成測(cè)量誤 差的隱性故障；若是高電導(dǎo)率附著 層，電極間電動(dòng)勢(shì)將被短路；若是絕 緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開(kāi) 測(cè)量電路。所以，應(yīng)及時(shí)清除電磁流 量計(jì)測(cè)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?yè)p壞。它主要 通過(guò)電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換 器之間的流量信號(hào)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(méi)有干擾源），流量計(jì)工作正 常，此時(shí)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(tuán)中原大化公司第丨1丨套三聚氰胺 裝置的電磁流量計(jì)FT-81235調(diào)試期運(yùn) 行正常，而在2006年3月12日上午突 然出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)，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(wú)任何故障，原來(lái)其附近 實(shí)施管道電焊干擾了儀表的正常運(yùn) 行，工作人員立刻實(shí)施良好的接地保
護(hù)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(jì)常見(jiàn)故障現(xiàn)象有：
無(wú)流量信號(hào)；
輸出晃動(dòng)；
零點(diǎn)不穩(wěn)
流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；
輸山信號(hào)超滿度值。
通常檢查整個(gè)測(cè)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(jì)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(jì)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(hào)蹤跡法：用模擬信號(hào)器替 代傳感器，在液體未流動(dòng)條件下提供 流量信號(hào)，以測(cè)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(kāi)始，逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn) 行。用模擬信號(hào)器測(cè)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(shí)，因必須停止運(yùn)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(xiàng)檢査，最后 才下決心，卸下管道檢查傳感器測(cè)量 管內(nèi)部狀況或調(diào)換。相關(guān)檢修項(xiàng)目如 表1所示。
5.結(jié)束語(yǔ)
電磁流量計(jì)在使用的過(guò)程當(dāng)中， 可能出現(xiàn)各種各樣的故障，但一般來(lái) 說(shuō)可以把所有的故障歸結(jié)為兩類，即 調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障，只要我們 在曰常工作中時(shí)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(jì)一定能夠發(fā)揮它應(yīng)有的作用。
