電磁流量計(jì)的常見故障及維護(hù)保養(yǎng)

 1 概述

   電磁流量計(jì)是高精度、高可靠和使用壽命長(zhǎng)的流量?jī)x表，它采用單片機(jī)嵌入式技術(shù)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律來測(cè)量管內(nèi)導(dǎo)電介質(zhì)體積流量的感應(yīng)式儀表?，F(xiàn)已廣泛地應(yīng)用于化工、環(huán)保、冶金、醫(yī)藥、電力、給排水等工業(yè)技術(shù)和管理部門。電磁流量計(jì)在滿足現(xiàn)場(chǎng)顯示的同時(shí)，還可以輸出4～20mA電流信號(hào)供記錄、調(diào)節(jié)和控制用。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、選材、制定工藝、生產(chǎn)裝配和出廠測(cè)試等過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都非常關(guān)鍵，多電極結(jié)構(gòu)保證了測(cè)量精度并且任何時(shí)候無需接地環(huán)，減輕了儀表體積和安裝維護(hù)的麻煩。電磁流量計(jì)具有帶背光寬溫的中文液晶顯示器，功能齊全實(shí)用、顯示直觀、操作使用方便，可以減少其他電磁流量計(jì)英文菜單所帶來的不便。本文就電磁流量計(jì)的常見故障及日常的維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)述。

   2 電磁流量計(jì)的主要特點(diǎn)

   2.1 能耗較低

   電磁流量計(jì)的傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量管內(nèi)沒有可動(dòng)部件，也沒有任何阻礙流體流動(dòng)的節(jié)流部件。所以當(dāng)流體通過流量計(jì)時(shí)不會(huì)引起任何附加的壓力損失，是流量計(jì)中運(yùn)行能耗最低的流量?jī)x表之一。

   2.2 測(cè)量范圍廣泛

   電磁流量計(jì)可測(cè)量贓污介質(zhì)、腐蝕性介質(zhì)及懸濁性液固兩相流的流量。這是由于儀表測(cè)量管內(nèi)部無阻礙流動(dòng)部件，與被測(cè)流體接觸的只是測(cè)量管內(nèi)襯和電極，其材料可根據(jù)被測(cè)流體的性質(zhì)來選擇。例如，用聚三氟乙烯或聚四氟乙烯做內(nèi)襯，可測(cè)量各種酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)；渦街流量計(jì)采用耐磨橡膠做內(nèi)襯，就特別適合于測(cè)量帶有固體顆粒的、磨損較大的礦漿、水泥漿等液固兩相流以及各種帶纖維液體和紙漿等懸濁液體。

   2.3 不易受外界影響

   電磁流量計(jì)是一種體積流量測(cè)量?jī)x表，在測(cè)量過程中，它不受被測(cè)介質(zhì)的溫度、粘度、密度以電導(dǎo)率的影響。因此，電磁流量計(jì)只需經(jīng)水標(biāo)定后，在一定范圍，就可用來測(cè)量其它導(dǎo)電性液體的流量。

   2.4 量程范圍寬

   電磁流量計(jì)的輸出只與被測(cè)介質(zhì)的平均流速成正比，而與對(duì)稱分布下的流動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。所以電磁流量計(jì)的量程范圍極寬，其測(cè)量范圍度可達(dá)100：1，有的甚至達(dá)1000：1的可運(yùn)行流量范圍。

   2.5 反應(yīng)靈敏

   電磁流量計(jì)無機(jī)械慣性，反應(yīng)靈敏，可以測(cè)量瞬時(shí)脈動(dòng)流量，也可測(cè)量正反兩個(gè)方向的流量。

   2.6 口徑范圍寬

   工業(yè)用電磁流量計(jì)的口徑范圍極寬，從幾個(gè)毫米一直到幾米，而且國(guó)內(nèi)已有口徑達(dá)3m的實(shí)流校驗(yàn)設(shè)備，為電磁流量計(jì)的應(yīng)用和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

   3 電磁流量計(jì)的常見故障

   3.1 儀表本身故障

   儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障。

   3.2 外界原因引起的故障

   3.2.1 調(diào)試期故障

   調(diào)試期故障出現(xiàn)在新裝用后調(diào)試初期，主要原因是儀表選用或設(shè)定不當(dāng)，安裝不妥等。本類故障在電磁流量計(jì)初始裝用調(diào)試時(shí)就出現(xiàn)，但一經(jīng)改進(jìn)排除故障，以后在相同條件下一般就不會(huì)再度出現(xiàn)。常見調(diào)試期故障主要有安裝不妥、環(huán)境干擾、流體特性影響三方面原因。第一，管道系統(tǒng)和安裝等方面。通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網(wǎng)高點(diǎn)；流量傳感器后無背壓，孔板流量計(jì)液體逕直排人大氣，形成其測(cè)量管內(nèi)非滿管；裝在自上向下流的垂直管道上，可能出現(xiàn)排空等。第二，環(huán)境方面。主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾，大電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨(dú)接地保護(hù)可獲得滿意測(cè)量，但如遇管道有強(qiáng)雜散電流亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施?？臻g電磁波干擾通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)，但也曾遇到屏蔽保護(hù)還不能克服。第三，流體方面。液體含有均勻分布細(xì)小氣泡通常不影響正常測(cè)量，唯所測(cè)得體積流量是液體和氣體兩者之和；氣泡增大會(huì)使輸出信號(hào)波動(dòng)，若氣泡大到流過電極遮蓋整個(gè)電極表面，使電極信號(hào)回路瞬時(shí)斷開，輸出信號(hào)將產(chǎn)生更大波動(dòng)。低頻（50/16Hz-50/6Hz）矩形波激磁電磁流量計(jì)測(cè)量液體中含有固體超過一定含量時(shí)將產(chǎn)生漿液噪聲，輸出信號(hào)亦會(huì)有一定程度波動(dòng)。兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時(shí)，若兩種液體電導(dǎo)率或各自與電極間電位有差異，在混合未均勻前即進(jìn)入流量傳感器進(jìn)行流量測(cè)量，輸出信號(hào)亦會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)選配不善，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。

   3.2.2 運(yùn)行期故障

   運(yùn)行期故障一般在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)，是電磁流量計(jì)經(jīng)初期調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后在運(yùn)行期間出現(xiàn)的故障，常見故障的主要原因有流體中雜質(zhì)附著電極襯里，流量傳感器內(nèi)壁附著層，雷電擊，環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等。第一，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測(cè)量電路。后兩種現(xiàn)象均會(huì)使儀表無法工作。第二，雷電擊。雷電擊在線路中感應(yīng)瞬時(shí)高電壓和浪涌電流，進(jìn)入儀表就會(huì)損壞儀表。雷電擊損儀表有三條引入途徑：電源線，傳感器勺轉(zhuǎn)換器間的流量信號(hào)線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應(yīng)高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的，其他兩條途徑較少。還從發(fā)生雷擊事故現(xiàn)場(chǎng)了解到，不僅電磁流量計(jì)出現(xiàn)故障，控制室中其他儀表電常常同時(shí)出現(xiàn)雷擊事故。因此使用單位要認(rèn)識(shí)設(shè)置控制室儀表電源線防雷設(shè)施的重要性。第三，環(huán)境條件變化出現(xiàn)干擾源。主要原因與調(diào)試期故障環(huán)境方面基本相同，只是干擾源不在調(diào)試期出現(xiàn)而在運(yùn)行期間再介入的。例如一臺(tái)接地保護(hù)并不理想的電磁流量計(jì)，調(diào)試期因無干擾源，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源，測(cè)量點(diǎn)附近管道或較遠(yuǎn)處實(shí)施管道電焊，干擾儀表正常運(yùn)行，出現(xiàn)輸出信號(hào)大幅度波動(dòng)。

   4 電磁流量計(jì)的維護(hù)保養(yǎng)

   電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器具有自診斷功能。除了電源和硬件電路故障外，一般應(yīng)用中出現(xiàn)的故障均能正確給出報(bào)警信息。這些信息在顯示器右下方給出相應(yīng)提示。電磁流量計(jì)常見故障的維護(hù)與保養(yǎng)主要有以下幾個(gè)方面：

   4.1 儀表無顯示

   出現(xiàn)此故障時(shí)，應(yīng)首先檢查電源是否接通，檢查電源保險(xiǎn)絲是否完好，檢查供電電壓是否符合要求，如果上述都正常，應(yīng)將轉(zhuǎn)換器送與生產(chǎn)廠家進(jìn)行維修。

   4.2 勵(lì)磁報(bào)警

   出現(xiàn)此現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)檢查勵(lì)磁接線x和y是否開路，檢查勵(lì)磁線圈電阻值是否正常，以此判定轉(zhuǎn)換器是否有故障。

   4.3 空管報(bào)警

   出現(xiàn)此問題時(shí)，應(yīng)測(cè)量流體是否充滿傳感器測(cè)量管，檢查信號(hào)連線是否正確。檢查流量傳感器電極是否正常。用導(dǎo)線將轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入端子a、b和c三點(diǎn)短路，此時(shí)如果“空管報(bào)警”提示撤消，說明轉(zhuǎn)換器正常，有可能是被測(cè)流體電導(dǎo)率低或空管閾值及空管量程設(shè)置錯(cuò)誤。

   4.4 測(cè)量的流量不準(zhǔn)確

   出現(xiàn)此情況時(shí)，應(yīng)檢測(cè)流體是否充滿傳感器測(cè)量管，信號(hào)線連接是否正常，檢查傳感器系數(shù)、傳感器零點(diǎn)是否按傳感器標(biāo)牌或出廠校驗(yàn)單設(shè)置正常。