摘要(yao)：本文分析(xi)了電磁流(liu)量計 的特(te)點和工作(zuo)原理，介紹(shao)了其在日(ri)常工作中(zhong)經常發生(sheng)的各種故(gu)障現象，并(bing)詳細介紹(shao)了故障出(chu)現的原因(yin)，從儀表和(he)工藝兩個(ge)方面分别(bie)給出了故(gu)障判别方(fang)法和解決(jue)故障的方(fang)案。了解電(dian)磁流量計(ji)的故障解(jie)決方案，對(dui)其他流量(liang)計的故障(zhang)診斷也有(you)一定的借(jie)鑒意義。
0引(yin)言
　　電磁流(liu)量計從20世(shi)紀50年代開(kai)始進入工(gong)業應用階(jie)段，至今已(yi)有70多年的(de)曆史。目前(qian)在全世界(jie)範圍内已(yi)得到廣泛(fan)而普遍的(de)應用，特别(bie)是在儲存(cun)交接貿易(yi)總量計量(liang)和過程控(kong)制流量測(ce)量中被廣(guang)泛采用，應(ying)用領域包(bao)括：水/污水(shui)、醫藥、化工(gong)、造紙、食品(pin)等各個行(hang)業。根據管(guan)道的直徑(jing)分類， 大口(kou)徑的電磁(ci)流量計 多(duo)應用在給(gei)排水領域(yu)，中小口徑(jing)的電磁流(liu)量計大多(duo)數用于固(gu)液雙相流(liu)體等難以(yi)測量的流(liu)體或更高(gao)要求的場(chang)合，小口徑(jing)和微小口(kou)徑的電磁(ci)流量計主(zhu)要用在醫(yi)藥工業、食(shi)品工業、生(sheng)物工程等(deng)有對衛生(sheng)要求嚴格(ge)的場所。由(you)于電磁流(liu)量計的性(xing)能優越，當(dang)前電磁流(liu)量計使用(yong)台數在流(liu)量儀表諸(zhu)品種中穩(wen)居第三位(wei)，并一直以(yi)較高的增(zeng)長率持續(xu)增長[1]。
電磁(ci)流量計的(de)功能十分(fen)強大，操作(zuo)也很簡單(dan)，其優點有(you)：
◇測量管内(nei)無任何阻(zu)礙流體流(liu)動的部件(jian)，無壓力損(sun)耗，對直管(guan)段要求很(hen)低。
◇測量時(shi)不會受流(liu)體的黏度(du)、密度、溫度(du)、壓力和電(dian)導率等變(bian)化的幹擾(rao)。
◇管道的襯(chen)裏有PFA、PTFE、聚氨(an)酯、硬橡膠(jiao)等多種材(cai)質可供選(xuan)用。
◇電磁流(liu)量計的變(bian)送器部件(jian)可以提供(gong)直流和交(jiao)流兩種模(mo)式供電，接(jie)線方式有(you)二線制和(he)四線制，非(fei)防爆型和(he)防爆型，标(biao)準型和經(jing)濟型等多(duo)種規格能(neng)滿足用戶(hu)的不同需(xu)求。
◇可靠性(xing)高，重複性(xing)好，每5年維(wei)護一次，其(qi)量程比可(ke)達1000:1。
1電磁流(liu)量計的工(gong)作原理
　　電(dian)磁流量計(ji)是根據法(fa)拉第電磁(ci)感應定律(lü)來進行流(liu)量測量的(de)，它可以測(ce)量具有一(yi)定電導率(lü)的流體，例(li)如髒污液(ye)體、粘性液(ye)體、帶微粒(li)、導電的腐(fu)蝕性液體(ti)和磨損懸(xuan)浮液等流(liu)體的體積(ji)流量。電磁(ci)流量計由(you)電磁流量(liang)傳感器和(he)電磁流量(liang)轉換器兩(liang)個部分組(zu)成，其工作(zuo)原理類似(si)變壓器工(gong)作原理，即(ji)由電源向(xiang)勵磁線圈(quan)供電，形成(cheng)勵磁電流(liu)，而勵磁電(dian)流經過線(xian)圈後産生(sheng)感應磁場(chang)，導電的介(jie)質通過該(gai)磁場切割(ge)磁力線，在(zai)與磁場和(he)流體的流(liu)動方向垂(chui)直的方向(xiang)上形成感(gan)應電動勢(shi)，在電極之(zhi)間産生了(le)和流體的(de)流動速度(du)成正比的(de)電位差信(xin)号。在此過(guo)程中被測(ce)流體的流(liu)量經過電(dian)磁流量傳(chuan)感器轉換(huan)成了感應(ying)電動勢，接(jie)着由電磁(ci)流量轉換(huan)器把感應(ying)電動勢轉(zhuan)換成國際(ji)統一的4mADC～20mADC标(biao)準電流信(xin)号輸出，方(fang)便進行控(kong)制和顯示(shi)。
2電磁流量(liang)計的故障(zhang)判斷及處(chu)理
　　電磁流(liu)量計盡管(guan)按組成的(de)環節不同(tong)可以分爲(wei)： 分體式電(dian)磁流量計(ji) 和 一體型(xing)電磁流量(liang)計 兩種結(jie)構，但是兩(liang)種結構形(xing)式的流量(liang)計故障現(xian)象和檢修(xiu)方法大緻(zhi)相同。電磁(ci)流量計通(tong)訊的電壓(ya)信号一般(ban)爲2.5mV～8mV，如果流(liu)量較小時(shi)甚至可能(neng)隻有幾微(wei)伏。工作人(ren)員在檢查(cha)電磁流量(liang)計的故障(zhang)時，應該先(xian)檢查其顯(xian)示儀是否(fou)正常顯示(shi)，按照顯示(shi)儀表→電磁(ci)流量轉換(huan)器→電磁流(liu)量傳感器(qi)→測量管道(dao)的順序進(jin)行排查。如(ru)果是大口(kou)徑的電磁(ci)流量計，更(geng)換時工程(cheng)量大，涉及(ji)面也廣，故(gu)需要反複(fu)檢查，根據(ju)每項檢查(cha)的結果來(lai)确定電磁(ci)流量計是(shi)否需要卸(xie)下更換或(huo)維修。
2.1儀表(biao)沒有流量(liang)數值顯示(shi)
　　電磁流量(liang)計顯示屏(ping)無流量信(xin)号輸出。
　　儀(yi)表本身原(yuan)因可能有(you)：電源與導(dao)線連接發(fa)生問題；傳(chuan)感器或轉(zhuan)換器的内(nei)部元件有(you)機械損壞(huai)。
　　工藝原因(yin)有：工藝管(guan)道内的流(liu)體改變了(le)流動狀态(tai)，内壁附着(zhe)層有毛刺(ci)或凸出物(wu)等。可按如(ru)下方法進(jin)行檢修：
1）仔(zai)細觀察儀(yi)表表盤顯(xian)示的故障(zhang)報警代碼(ma)，對照說明(ming)書中的故(gu)障報警代(dai)碼介紹，檢(jian)修故障。如(ru)果沒有故(gu)障報警，則(ze)依次檢查(cha)儀表電源(yuan)是否正常(chang)，是否閉合(he)了儀表開(kai)關，儀表内(nei)的保險絲(si)是否燒毀(hui)，要判斷故(gu)障位置可(ke)選用萬用(yong)表的電壓(ya)檔測量各(ge)部位的電(dian)壓。
2）如果電(dian)磁流量計(ji)供電沒問(wen)題，則檢測(ce)導線的連(lian)接，觀測信(xin)号電纜與(yu)勵磁電纜(lan)之間的連(lian)接線是否(fou)松開。若松(song)開，需要用(yong)螺絲刀擰(ning)緊螺釘；如(ru)果接線端(duan)子腐蝕或(huo)氧化，要重(zhong)新更換接(jie)線端子。
3）用(yong) 萬用表 檢(jian)查端子或(huo)勵磁線圈(quan)的電阻、絕(jue)緣電阻是(shi)否正常或(huo)下降，線圈(quan)是否斷路(lu)、短路。用萬(wan)用表測線(xian)圈端子之(zhi)間的電阻(zu)值，若電阻(zu)正常則在(zai)80Ω～1500Ω之間，不同(tong)品牌的阻(zu)值略有不(bu)同。傳感器(qi)電纜和端(duan)子盒的密(mi)封墊片磨(mo)損、内部進(jin)水或受潮(chao)都會導緻(zhi)勵磁線圈(quan)的回路絕(jue)緣電阻小(xiao)于100MΩ，可用吹(chui)風機吹掃(sao)烘幹。受潮(chao)的勵磁線(xian)圈如果可(ke)以拆卸，可(ke)将其卸下(xia)後，放進烘(hong)箱調至低(di)溫檔烘幹(gan)。
4）安裝或更(geng)換傳感器(qi)時，應使流(liu)體流動方(fang)向和傳感(gan)器标注的(de)箭頭一緻(zhi)，根據工藝(yi)要求決定(ding)傳感器管(guan)道内是否(fou)需要充滿(man)流體。
5）如果(guo)污物附着(zhe)在傳感器(qi)的襯裏層(ceng)，會使其絕(jue)緣電阻下(xia)降。如果條(tiao)件允許，可(ke)用小型手(shou)電筒照射(she)拆開後的(de)傳感器内(nei)部，觀察是(shi)否有污物(wu)。若現場條(tiao)件不允許(xu)拆卸時，可(ke)以用數字(zi)萬用表測(ce)量電極接(jie)觸電阻和(he)其極化電(dian)壓的數值(zhi)，從而間接(jie)地判斷出(chu)襯裏層是(shi)否有污物(wu)。
2.1.1電極的接(jie)觸電阻的(de)測量
　　測量(liang)電極的接(jie)觸電阻，實(shi)質上是由(you)測得電極(ji)與地之間(jian)的電阻，間(jian)接判斷出(chu)電極與襯(chen)裏層之間(jian)有無污物(wu)，給工作人(ren)員判斷儀(yi)表的故障(zhang)原因提供(gong)數值依據(ju)[2]。
　　若兩電極(ji)的接觸電(dian)阻差值增(zeng)大，可能是(shi)其中一隻(zhi)電極的絕(jue)緣性能變(bian)差；若某電(dian)極對地電(dian)阻增加，可(ke)能是絕緣(yuan)層覆蓋在(zai)該電極表(biao)面了；若某(mou)電極對地(di)電阻變小(xiao)，可能是有(you)導電的堆(dui)積物附着(zhe)在該電極(ji)表面或襯(chen)裏層。
　　測量(liang)電極接觸(chu)電阻時，應(ying)斷開傳感(gan)器的連接(jie)，并在流體(ti)充滿管道(dao)時進行測(ce)量。要用同(tong)型号、同量(liang)程的數字(zi)萬用表，如(ru)×100檔，紅色表(biao)筆應該接(jie)金屬管道(dao)或接地，黑(hei)色表筆接(jie)在電極上(shang)；測量時，表(biao)筆接觸端(duan)子後，應該(gai)立刻讀取(qu)萬用表上(shang)顯示的最(zui)大值，沒必(bi)要多次測(ce)量，以免因(yin)爲極化現(xian)象産生更(geng)大的測量(liang)誤差。
2.1.2電極(ji)極化電壓(ya)的測量
　　将(jiang)數字萬用(yong)表打到直(zhi)流電壓的(de)2V檔位，測量(liang)兩個電極(ji)與地之間(jian)的極化電(dian)壓，極化電(dian)壓一般在(zai)幾毫伏之(zhi)間。如果兩(liang)次測量數(shu)值基本一(yi)緻，則說明(ming)沒有層積(ji)物覆蓋在(zai)電極上或(huo)者未被污(wu)染；若兩次(ci)測量數值(zhi)不一緻，則(ze)說明有層(ceng)積物覆蓋(gai)在電極上(shang)或者電極(ji)已被污染(ran)。
　　轉換器上(shang)沒有流量(liang)數值信号(hao)顯示，應先(xian)檢查轉換(huan)器和傳感(gan)器的連接(jie)有無故障(zhang)。如果傳感(gan)器正常，懷(huai)疑轉換器(qi)發生故障(zhang)時，可用正(zheng)常的線路(lu)闆替換檢(jian)查判斷。
2.2儀(yi)表示值爲(wei)最大值
　　出(chu)現這種故(gu)障，可能原(yuan)因有儀表(biao)本身原因(yin)和工藝上(shang)的原因。
　　儀(yi)表本身的(de)原因有：接(jie)線錯誤、連(lian)接導線故(gu)障、信号回(hui)路開路等(deng)；傳感器與(yu)轉換器匹(pi)配錯誤；參(can)數設置錯(cuo)誤。
　　工藝原(yuan)因有：設備(bei)的管道内(nei)無流體。
可(ke)用以下方(fang)法檢測：
1）采(cai)取對分檢(jian)查法，即将(jiang)被檢測的(de)部分在中(zhong)點進行分(fen)割，對此點(dian)前後兩部(bu)分分别進(jin)行檢查，例(li)如對轉換(huan)器前後進(jin)行分割檢(jian)查，從而縮(suo)小故障檢(jian)查範圍。
2）對(dui)電磁流量(liang)傳感器的(de)輸出信号(hao)線3個端子(zi)短接，流量(liang)顯示爲零(ling)，說明信号(hao)線正常。若(ruo)流量顯示(shi)仍爲最大(da)值，需要繼(ji)續保持3個(ge)端子短接(jie)，測量轉換(huan)器3個連接(jie)端子的電(dian)阻大小，從(cong)而判斷信(xin)号電纜是(shi)否正常。
3）若(ruo)信号電纜(lan)正常工作(zuo)，再進行其(qi)他檢查。測(ce)得兩電極(ji)的電阻值(zhi)很大（數字(zi)萬用表）或(huo)者無窮大(da)（指針萬用(yong)表），可能原(yuan)因是液體(ti)沒有将傳(chuan)感器的電(dian)極浸泡，例(li)如一隻電(dian)極或兩隻(zhi)電極沒有(you)接觸到液(ye)體。
2.3儀表示(shi)值偏低或(huo)偏高
　　原因(yin)可能是：校(xiao)準設定電(dian)磁流量計(ji)的機械零(ling)點時，校準(zhun)錯誤，沒有(you)注意工藝(yi)和現場的(de)各種要求(qiu)，導緻傳感(gan)器的安裝(zhuang)位置不對(dui)；安裝傳感(gan)器的前、後(hou)直管段長(zhang)度不當；流(liu)體沒有充(chong)滿整個管(guan)道或有大(da)量氣泡存(cun)在；電極阻(zu)值、電極的(de)絕緣電阻(zu)等發生改(gai)變；在設定(ding)轉換器參(can)數時，設置(zhi)錯誤。
　　工藝(yi)原因有：管(guan)道内部的(de)流體流動(dong)狀況不符(fu)合測量要(yao)求。
　　可按以(yi)下方法檢(jian)查和處理(li)：
1）通過對比(bi)儀表測量(liang)的曆史數(shu)據和其他(ta)種類的流(liu)量計測量(liang)結果，再依(yi)據整個工(gong)藝的物料(liao)守恒來大(da)緻估算，确(que)保工藝上(shang)的數據與(yu)儀表測量(liang)的數據大(da)緻相同，這(zhe)樣可以給(gei)工作人員(yuan)判斷和處(chu)理故障帶(dai)來方便。
2）電(dian)磁流量計(ji)如果出現(xian)測量數據(ju)不正确，應(ying)該首先檢(jian)查其傳感(gan)器和轉換(huan)器是否匹(pi)配，确定其(qi)直徑、測量(liang)範圍、單位(wei)等是否設(she)置正确。可(ke)通過輸入(ru)模拟信号(hao)給轉換器(qi)，檢查其零(ling)點及最大(da)值。
3）檢查導(dao)線與接線(xian)端口的連(lian)接是否松(song)動，導線和(he)電磁屏蔽(bi)的接零接(jie)地是否滿(man)足工藝條(tiao)件。用萬用(yong)表測量電(dian)極絕緣電(dian)阻，測量時(shi)傳感器要(yao)求斷電。首(shou)先拆下傳(chuan)感器，排空(kong)管道内的(de)液體，擦幹(gan)襯裏内部(bu)，再用萬用(yong)表分别測(ce)量2支電極(ji)與法蘭的(de)電阻值。若(ruo)測量電極(ji)的絕緣電(dian)阻>100MΩ則是正(zheng)常；若阻值(zhi)<100MΩ，說明電阻(zu)受潮，需要(yao)用電吹風(feng)機調到熱(re)風檔對電(dian)極進行烘(hong)幹，使其阻(zu)值變大。
4）傳(chuan)感器受工(gong)藝介質的(de)幹擾最大(da)，允許拆卸(xie)傳感器時(shi)，需要對其(qi)内壁吹掃(sao)和清理，認(ren)真檢查其(qi)内壁是否(fou)有毛刺、凸(tu)起和雜物(wu)，它們都會(hui)導緻電極(ji)絕緣電阻(zu)降低，使測(ce)量數值發(fa)生偏差。
2.4儀(yi)表顯示值(zhi)波動
　　電磁(ci)流量計電(dian)壓信号很(hen)小，在2.5mV～8mV之間(jian)，流量小時(shi)可能隻有(you)幾微伏左(zuo)右，故容易(yi)受外界靜(jing)電、電磁波(bo)、磁場等幹(gan)擾的影響(xiang)。
　　儀表自身(shen)的原因有(you)：接線端口(kou)與導線老(lao)化，電路闆(pan)鏽蝕緻使(shi)接觸不良(liang)，電子元件(jian)脫焊、虛焊(han)等。工作人(ren)員在安裝(zhuang)傳感器時(shi)不細緻，擋(dang)住流體通(tong)道截面産(chan)生了渦流(liu)現象。
　　工藝(yi)原因有：往(wang)複式壓縮(suo)泵的出口(kou)流量出現(xian)脈動特性(xing)。
　　設計和安(an)裝不正确(que)也會導緻(zhi)傳感器示(shi)值波動明(ming)顯，可按如(ru)下方法進(jin)行檢查和(he)處理：
1）克服(fu)電磁幹擾(rao)最有效的(de)措施就是(shi)良好的接(jie)地，傳感器(qi)接地阻值(zhi)要<100Ω。管道上(shang)如果出現(xian)了雜散電(dian)流，也會影(ying)響傳感器(qi)的正常顯(xian)示，可采取(qu)增設新的(de)接地點來(lai)消除，位置(zhi)要求在原(yuan)接地外側(ce)幾米處。信(xin)号線一定(ding)要用匹配(pei)對應的電(dian)纜，盡量減(jian)少傳感器(qi)與轉換器(qi)的傳輸距(ju)離，這樣可(ke)以減小靜(jing)電和電磁(ci)波對儀表(biao)數值産生(sheng)的幹擾。若(ruo)波動故障(zhang)一直存在(zai)，可以嘗試(shi)将分體式(shi)儀表變更(geng)爲一體式(shi)。
2）儀表的電(dian)氣線路接(jie)觸不良會(hui)導緻顯示(shi)時而正常(chang)時而波動(dong)，可采取撥(bo)動或搖動(dong)電纜，輕敲(qiao)轉換器的(de)外殼等手(shou)段檢查轉(zhuan)換器的接(jie)線和接線(xian)端子是否(fou)牢固，進一(yi)步觀察儀(yi)表顯示的(de)示數是否(fou)變化。
3）第2）步(bu)中的各項(xiang)檢查若正(zheng)常，需要到(dao)現場繼續(xu)檢查傳感(gan)器、線路的(de)連接狀态(tai)，插座是否(fou)腐蝕。如果(guo)傳感器接(jie)線盒内部(bu)受潮或激(ji)磁線圈的(de)絕緣電阻(zu)明顯下降(jiang)，可用電吹(chui)風機吹幹(gan)水份。
4）脈動(dong)的流體如(ru)往複泵輸(shu)送的液體(ti)，會導緻顯(xian)示數值上(shang)下波動，可(ke)以通過将(jiang)傳感器的(de)安裝位置(zhi)遠離脈動(dong)源，利用管(guan)道自身阻(zu)力減弱脈(mo)動流體幹(gan)擾。若管道(dao)因爲條件(jian)有限，長度(du)不夠長，須(xu)在傳感器(qi)前加裝濾(lü)波器或緩(huan)沖器來削(xue)弱脈動。傳(chuan)感器的安(an)裝位置不(bu)當，會使測(ce)量管道内(nei)出現氣體(ti)、氣泡或液(ye)體不能充(chong)滿整個管(guan)道等現象(xiang)，這些都會(hui)導緻儀表(biao)顯示出現(xian)波動[3]。
2.5儀表(biao)的零點不(bu)穩
無流量(liang)時，顯示的(de)零點不穩(wen)定。
　　儀表本(ben)身原因有(you)：儀表機械(xie)零點沒有(you)校驗；儀表(biao)絕緣電阻(zu)改變；傳感(gan)器沒有很(hen)好地接地(di)，受到外界(jie)電磁幹擾(rao)等。
　　工藝原(yuan)因有：管道(dao)内的流體(ti)中含有小(xiao)氣泡或者(zhe)沒有充滿(man)整個管道(dao)。可采用如(ru)下方法檢(jian)驗：
1）接線端(duan)子絕緣電(dian)阻、信号電(dian)纜或電極(ji)絕緣電阻(zu)變小都會(hui)使信号測(ce)量回路的(de)電阻下降(jiang)。導線連接(jie)處和儀表(biao)表殼密封(feng)圈不牢固(gu)，會導緻發(fa)生洩漏，此(ci)時工作現(xian)場的濕氣(qi)、粉塵、水霧(wu)就會乘虛(xu)入侵至電(dian)纜保護層(ceng)内和儀表(biao)接線盒内(nei)，使其絕緣(yuan)電阻下降(jiang)。
2）被堆積物(wu)覆蓋的和(he)已污染了(le)的傳感器(qi)電極，也會(hui)出現零點(dian)不穩定的(de)故障。檢查(cha)前，必須在(zai)流體充滿(man)整個管道(dao)時，測量電(dian)極的接觸(chu)電阻，然後(hou)在排淨流(liu)體，再次測(ce)量其電阻(zu)。
絕緣電阻(zu)的測量參(can)數要求如(ru)下：
①滿管時(shi)，先拆下信(xin)号電纜線(xian)，用萬用表(biao)電阻檔測(ce)量電極與(yu)接地點的(de)電阻大小(xiao)，兩電極接(jie)觸電阻之(zhi)差應在10%～20%範(fan)圍内，若超(chao)出該範圍(wei)，就會引起(qi)儀表零點(dian)不穩。
②空管(guan)時，拆下傳(chuan)感器及相(xiang)關電纜線(xian)後，先擦淨(jing)傳感器内(nei)表面的水(shui)滴，幹燥完(wan)全後，測量(liang)每個電極(ji)與接地點(dian)電阻，絕緣(yuan)電阻必須(xu)要>100MΩ。
3）儀表不(bu)能和電動(dong)機或其他(ta)電器設備(bei)共用接地(di)點，接地電(dian)阻要<100Ω。周圍(wei)有大功率(lü)電機、變頻(pin)器、電焊機(ji)等電器設(she)備時，也會(hui)導緻原來(lai)正常顯示(shi)的儀表突(tu)然出現零(ling)位不穩定(ding)的故障，需(xu)要移動到(dao)其他位置(zhi)避免幹擾(rao)。
3總結
　　 檢查(cha)電磁流量(liang)計的故障(zhang)，原則上是(shi)先工藝後(hou)儀表。工藝(yi)上的複雜(za)多變都會(hui)使流量測(ce)量出現誤(wu)差，因此應(ying)該先排除(chu)工藝上的(de)問題後，再(zai)對流量儀(yi)表進行檢(jian)查和處理(li)。檢查變送(song)器或轉換(huan)器故障時(shi)，要先檢查(cha)現場儀表(biao)及各種附(fu)件，例如供(gong)電電源、接(jie)線、安全栅(shan)等，還要檢(jian)查法蘭和(he)殼體接地(di)等。流量數(shu)值的各種(zhong)不正常現(xian)象，都是先(xian)檢查零點(dian)，再檢查參(can)數設置、導(dao)壓管、安裝(zhuang)位置等。熟(shu)悉了檢查(cha)順序，再加(jia)上不斷地(di)總結歸納(na)，電磁流量(liang)計的故障(zhang)就可以被(bei)迅速地排(pai)除。

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