電磁流量計的故障分析及處理

呂韶偉

【摘 要】電磁流量計是現代工業儀表中應用較為廣泛的一種流量計，近年來隨著儀表設備的升級，智能電磁流量計已經取代了原有的轉子流量計，論文介紹了L—MagB系列電磁流量計在使用中的故障分析及處理，以方便儀表人員對流量計的日常維護。

【Abstract】Electromagnetic flowmeter is widely used in modern industrial instrument. In recent years， with the improvement of instrumentation equipment， the intelligent electromagnetic flowmeter has replaced the original rotor flowmeter. This paper introduces fault analysis and treatment of the L-MagB series electromagnetic flowmeter in the process of using， in order to provide convenience for flowmeter daily maintenance.

【關鍵詞】電磁感應；轉換器；傳感器

【Keywords】electromagnetic induction ；converter ；sensor

【中圖分類號】TH7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0182-02

1 引言

電磁流量計（Electromagnetic Flowmeters，EMF）是根據法拉第電磁感應定律進行流量測量的流量計，是20世紀50～60年代迅速發展起來的新型流量測量儀表[1]。近十年來隨著微電子技術、集成電路技術和電子制造工藝水平的飛速發展，工業儀表不但在穩定性、測量精度上有了很大的提高，而且大都實現了智能化。新型智能電磁流量計以其獨特的優點被廣泛用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環保、給排水等行業。近年來，隨著生產工藝的不斷提升，在進行裝備升級同時對各類儀器儀表的穩定性、可靠性也提出更高的要求，原有的轉子流量計已經更換成了電磁流量計，現在在用的電磁流量計有L-magB系列和EMF 8100系列，主要用于污水的流量測量。

2 故障分析及處理

電磁流量計按其與傳感器連接型式可以分為分體型電磁流量計和一體型電磁流量計，L-magB系列和EMF8100系列流量計采用的是一體型結構，其殼體直接和傳感器法蘭連接，一體型流量計在日常使用中維護方便，儀表維護人員在工作中所遇到的常見故障可以歸結為兩類：一類是流量計內部故障，即內部傳感器元件或轉換器集成電路板元器件損壞引起的故障，如今工業儀表的可靠性較高，這類故障日常遇到的相對較少；第二類是由外部原因引起的故障，如流量計安裝不正確、管道內污水流動發生變化、時間久管道內產生沉積或結垢、受惡劣環境影響造成的線路故障，屏蔽電纜接地不良受其他電磁設備干擾引起的波動等。我們將對這兩類故障進行深入分析和探討，以方便日常維護。

電磁流量計由電磁流量轉換器和電磁流量傳感器兩大部分組成，L—MagB系列智能流量計的轉換器與EMF8100系列轉換器不同，它的印刷電路板采用的是表面焊接技術[2]，對于用戶而言，是不可維修的，因此用戶是不能打開轉換器殼體的。但是L—MagB智能轉化器具有自診斷功能，如果故障不是由內部傳感器元件或轉換器集成電路板元器件損壞引起的，也就是如果是出自外部原因引起的故障，流量計顯示屏均能夠給出報警信息，這些信息在顯示器的左方提示出[3]。在測量狀態下，儀表自動顯示出來，故障內容如下：FQH為流量上限報警， FQL為流量下線報警，FGP為流體空管報警 ，SYS為系統勵磁報警。工作中我們可以很直觀地依據報警信息進行分析并做出故障處理。故障具體分析及如何況處理如下：

2.1 儀表沒顯示

故障分析：

儀表無顯示故障在日常使用中較常見，一般出現的原因有以下幾點：①電磁流量計的電源供電不正常或儀表內部電源接線端子連接不正確，開路﹑松動等；②電磁流量的計轉換器與傳感器之間的電纜連接不正確；③電磁流量計內部傳感器元件或轉換器集成電路板元器件有損壞。

解決方案：①檢查電磁流量計外部電源輸入電壓是否正常，保險絲是否完好，電源電纜是否損壞，確認電磁流量計接線盒內部接線端子是否正常連接，有無松動。②檢查轉換器與傳感器之間的電纜連接是否完好，連接是否正確。是否由于在現場長期濕度大加上高溫，造成接線端子與電纜線之間由于氧化造成接觸不良現象。③若確認是電磁流量計內部傳感器元件或轉換器集成電路板元器件有損壞，則需更換。

2.2 系統勵磁報警SYS

故障分析：①電磁流量計勵磁接線（L—MagB系列EX1和EX）；（EMF8100系列X和Y）連接不正常。②電磁流量計傳感器內部勵磁線圈損壞。③轉換器內部元器件損壞。

解決方案：①檢查勵磁接線（L—MagB系列EX1和EX）；（EMF8100系列X和Y）連接是否正確，是否有由惡劣環境造成的接觸不良現象。②用萬用表電阻檔測量電磁流量計內部勵磁線圈的電阻值，看看是否小于150Ω，如果測量值大于150Ω，則勵磁線圈已經損壞，需要更換。③如果檢查到電磁流量計內部勵磁接線和勵磁線圈的電阻值都正常，則為轉換器內部元器件損壞引起，則需要更換。

2.3 空管報警 FGP

故障分析：①被測管道內部污水未充滿管道或污水中含有氣泡。②管道內部被測流體電導率低于5μs/cm或儀表空管閥值參數設置不正確。③電磁流量計接線盒內部接線端與傳感器之間的信號線連接異常，開路或者連接錯誤。④電磁流量計內部傳感器電極工作異常。⑤長時間使用造成傳感器電極污染。

解決方案：①被測管道內部污水未充滿管道或污水中含有氣泡，正常生產過程中出現此類故障不多見，這種情況一般出現在停機清掃后再次使用初期，屬于短暫現象，此時管道內部污水還沒充滿整個管道，或工藝過程中出現氣泡，當正常生產時，流量計的指示會恢復正常。②管道內部被測流體電導率低于5μs/cm或儀表空管閥值參數設置不正確，因為是該廠電磁流量計主要用于污水測量，不存在電導率低的問題，如需檢測可以將儀表轉換器的三個信號輸入端子SIG1、SIG2和SIGGND短路一下，如果短路后“空管報警 FGP”不顯示，則檢查電磁流量計空管閥值參數是否按設計要求正確設置。③檢查電磁流量計接線盒內部接線端與傳感器之間信號線接線是否正確，有無松動、脫落、接觸不良現象。④關閉管道截止閥門使管道內部流量為零，查看電導比參數值是否小于100%；打開管道截止閥，使管道內有流量的情況下，用萬用表分別測量端子SIG1對GND和 SIG2對GND的電阻，看阻值是否小于50Ω（如果測量介質為水最好用可以使用指針萬用表測量，觀看量過程有充放電現象），如果阻值不正常則為電極損壞。⑤用萬用表電壓檔測量DS1和DS2之間的電壓值應是否小于1V，如果測量值大于1V則可判斷為內部傳感器電極污染，需要進行清洗。

2.4 上限FQH、下限QL報警

當管道中的污水實際流量值大于或小于儀表的上下限參數設定值時會出現上限FQH、下限FQL報警提示，我們只要進入操作菜單將流量上、下限參數進行修改，或者關閉上下限警即可。

2.5 測量的流量不準確（偏大、偏小、指示不穩定波動）

故障分析：①由于管道的截止閥開度造成污水流速過低時，或者污水中含有油脂使被測污水中有氣泡產生，當氣泡在管道中逐漸聚集，污水流過管道內的流通面積發生變化，氣體會對傳感器造成干擾，影響流量計實際流量值。②電磁流量計信號連接電纜出現破損，導致信號對地短路，接線盒內接線端子接觸不良，流量計輸出信號同二次顯示儀表不匹配，或者屏蔽電纜接地不良，當信號線和其他大功率大電流電纜一起敷設，或周圍有大電機，變壓器等強電磁感設備造成的干擾。③電磁流量計傳感器參數設置不正確。

解決方案：

①檢查管道控制閥開度保證管道內污水的流速在儀表允許最低流量界限值之上，使傳感器能夠工作正常。②檢查各接線端金屬表面是否由于氧化造成接觸不良，信號電纜有無松動現象，檢查信號電纜連接線是否破損，短路以及電纜的屏蔽接地是否完好，查看并從新接線，如果電纜的絕緣性降低已不符合絕緣要求，則需更新連接電纜。③檢查電磁流量器傳感器設定系數，檢查傳感器零點是否按傳感器標牌或出廠校驗單設置，重新按設計要求新對轉換器設定值進行設定。

3 結語

以上是我們在日常工作中，對于電磁流量計使用過程中所遇到的故障做出的判斷和處理方法進行的總結，對于一個儀表維護人員來說掌握好電磁流量計的故障處理，是確保正常生產的保障。

【參考文獻】

【1】黃寶森.電磁流量計[M].北京：原子能出版社，1981.

【2】曾為民，李斌.電磁流量計綜述[J].上海大學學報，1997（S1）：34.

【3】珠海天力哈希儀器儀表有限公司.電磁流量計使用說明書TLDG-K-112212DN3 2010[K].