详细分析电磁流量计使用过程中较常见的故障以及原因分析

 

 

前言

　　电磁流量计是一种新型的流量计量仪表，已被广泛应用于化工、医药、食品、管道运输、工业生产等领域。与其他类型的流量计相比，电磁流量计有着计量性能稳定，准确可靠、无附加压力损失、适应能力强、对被测液体的要求低、量程宽、响应快、灵敏度高、可靠性强等显著的优点。但是随着应用的广泛，其在使用过程中会出现各种问题，影响正常的生产。因此，对电磁流量计使用过程中的一些较常见的故障进行总结分析，弄清其机制是十分有必要的。

 

1　电磁流量计的工作原理

　　电磁流量计的基本工作原理法拉第电磁感应定律。根据该定律，当导电金属在垂直方向上切割磁力线时，会产生感应电势。电磁流量计中的导电介质就充当了这里的导电金属杆，分布在上下两端的励磁线圈会在管道的垂直方向上感应出一个均匀恒定磁 B，当导电流体在管道中以速度 V 流过时，导电流体会对磁力线进行切割，从而生成感生电动势 UE。如果把一对电极安装到管道的两侧就能实现对该感生电压的检测，其值可表示为 UE = k BDV, 其中 D 代表管道的直径，k是一个常数。由此可以计算出被测流体的体积流量 qv 为：

 

2　电磁流量计的安装

　　电磁流量计的正确安装是其正常运行的前提条件，同时安装的合理也方便了今后的使用和维护。在电磁流量计的安装过程中，必须全面遵守其设计、试验和供电方面的安全规定。

　?。?）安装前需确认法兰、衬里、壳体和出线套的完整性，检查电路板和元件是否焊牢，型号与编码是否一致。（2）管线上的箭头应与实际流向相符，上下游预留足够长度的直管段，把电极完全浸入到被测流体中。传感器应通过电极的水平位置。（3）保证安装现场环境温度和湿度在仪器允许的范围内，安装基座应避免剧烈振动和强磁场干扰，仪器不能受雨水直淋。（4）保证测量管与工艺管道同轴，配件完整，润滑良好。与金属管道连接可靠、接地电阻选用合理。恰当采用阴极?；?，延长仪器寿命。

 

3　选型的基本原则

　　电磁流量计的选型是一个复杂的过程，选型人员必须对各种型号和原理的流量计都有一个清晰的认识，才能选择出好适合的仪器。一般来说，电磁流量计主要从五个方面来考虑：

　?。?）性能要求。主要包括：确定测量需求，是测流量还是总量；对准确度、重复性、线性度、量程、压力损失、输出信号形式和响应时间等。此外，所选的流量计应考虑到使用环境对其工作状态的影响。

（2）流体特性。选型时候必须考虑到液体的基本性质，例如外界的变化对液体粘度、密度、粘度、蒸汽压力和其他参量的影响，被测液体是否具有强腐蚀性、结垢、堵塞、相变和混相等物质。（3）流量计的安装?；诓煌淼牧髁考朴凶挪煌陌沧耙?，这不仅影响流量计的安装质量，更是直接影响其后续的测量精度和稳定性。因此选型过程中应充分考虑应用场合的安装条件。（4）经济性要求。主要包括产品单价、安装费用、运行费用、检测费用、维护费用和备用件费用等。

 

4　常见问题及分析

　　电磁流量计的故障包括仪表本身引起的故障和外界原因引起的故障。在调试或试用阶段出现的问题主要是因为安装不良或选型不当造成的，而在正常工作期间出现的故障则多由环境变化或干扰源等因素造成的。

 

　?。?）流量信号输出微弱。主要现象：在被测液体正常流动的情况下，信号转换器的流量信号输出很小或者为零。原因分析：首先考虑是否为传感器接线和安装的问题，例如电源断路、励磁回路或信号回路的连接电缆接触不良等。其次考虑外界的干扰，包括信号转换器内的元器件失效和测量内壁有附着层，造成信号转换器和电极之间的绝缘等。

 

　?。?）输出信号不稳定。主要现象：被测液体流速稳定、流量平稳，但仪表显示信号输出有时大时小。原因分析：首先，可能是电路接触不良，或受到外界环境中的电磁干扰，造成信号转换器工作失常。干扰源主要有电源干扰、电机电磁干扰、共模干扰等。其次，可能是传感器中有杂散电流，电极被电离层隔开，或接地不良造成强噪声，把信号淹没。例如实测液体中突然出现较多颗粒性浆液，并不断冲刷电极，生成大量随机尖刺干扰信号，使信噪比陡降。再次，传感器在非满管状态或气泡较多的情况下也会造成输出信号的大范围波动。

 

　?。?）零点漂移严重。主要现象：没有实测液体或被测液体静止的情况下，仪表依然有一定的输出信号。原因分析：首先，信号地接不良是重点考虑因素。良好的接地可以避免杂散电流的影响，检查接地电阻是否过大，是否与其它电机设备共用信号地，周边电力设备工作是否正常。其次是可能引入了共模干扰，信号回路绝缘下降，或是电缆线路及其接线端子绝缘下降。应及时使用兆欧表检查电缆侧和传感器侧的信号回路绝缘电阻是否处于正常状态。

 

　?。?）测量值与实际值偏差较大。主要现象：被测液体流动缓慢时候，仪表输出明显偏大；被测液体流动迅速时候，仪表显示明显偏小，并且被测液体的流动速度和仪表输出不是显示的线性关系。原因分析：测量偏差的可能原因较多，包括、转换器设定值错误、传感器安装位置错误、未满管或液体中含有气泡、信号电缆绝缘下降不合理、液体流动情况复杂、极间电阻变化或电极绝缘下降等等。

 

5　小结

　　在电子技术的推动下，电磁流量计的性能也正在大幅度提升，测量的精度已经能够通过各种误差补偿的运用而得以保证。但由于电磁流量计的工作环境复杂，使用过程中难免还会出现各种问题。本文总结的一些常见问题以及提出的分析结论具有很强的代表性，对于电磁流量计的维护和维修有很大的指导意义。