電磁流量計故障檢查分析和排除的實踐

張俊慧

無錫市計量測試院 江蘇無錫 214000

電磁流量計的結構簡單。只要被測介質的最小電導率滿足測量條件，它幾乎適用于所有導電液體。它具有無阻力、無壓力損失、無機械慣性、響應靈敏、范圍廣等優點。廣泛應用于政府供水工程、石油化工、金屬冶煉、工業制藥、電力生產等行業。雖然電磁流量計有很多優勢，在實際的使用過程中，如果有選擇不當、不合理的安裝和非標準使用等問題，它也會導致儀表的指示值不穩定，甚至導致儀器的損壞。

1 電磁流量計分析

電磁流量計是石化生產設備中最常用的測量儀器，在化工裝置自動控制系統中起著測量、記錄、控制和調節管道中循環介質的作用。它可以測量和記錄介質的液體流動過程，以滿足需求的現場監測，同時，電磁流量計4-0mA可以輸出標準的電流信號，數據傳輸到計算機控制系統進行數據記錄，通過集中控制系統實現對管道介質的調節和控制功能。

2 電磁流量計的優點以及故障主要原因

電磁流量計具有無阻力、無壓力損失的特點，常用于某些污水和復雜流體的測量。電磁流量計的測量直徑大，但是壓力損失很小，而且測量精度和靈敏度高。電磁流量計結構簡單。電磁流量計雖然有很多優點，但是在實際的使用過程中，如果出現選擇不正確、安裝不合理、使用不規范等問題，儀器的指示值就會不穩定，誤差就會增大，甚至可能損壞儀器。電磁流量計上裝有智能中文液晶顯示器，可滿足生產現場顯示讀數的功能。功能齊全實用，顯示直觀，易于維護人員操作使用。電磁流量計輸出小，易受干擾。電磁流量計與介質流體應保持相同電位，以免電極腐蝕損傷，保證測量結果的準確性。因此，電磁流量計的測量穩定性與電磁流量計的接地方式有很大關系。電磁流量計之所以能得到很多工業廠家的青睞，是因為其測量結果精度高，在使用過程中不易改變功能。具體來說，流量計主要用于檢測以下物質:一種是酸性液體，一種是堿性液體，三種是含鹽量高的液體，四種是纖維液體。因此，企業在實際使用過程中應指派專業負責人員定期對流量計進行檢查和測試，以確定是否存在故障問題或可能發生故障的預警因素，避免化工廠在運行中出現質量問題，最后給產品的生產帶來極大的不利。

電磁流量計在生產操作中會出現各種故障。一是由于儀器本身的故障引起的儀器指示錯誤，包括儀器的結構或部件的損壞；第二個是失敗造成的儀器安裝環境或非標準安裝，如直管道的安裝傳感器的上游和下游部分不符合要求。

3 常見故障分析

3.1 管路風管報警故障分析及處理

電磁流量計在運行過程中可能出現管道空管報警，如管道中流體未充注、未按要求安裝、被測流體電導率過低等。儀表維護中變頻器元件的損壞也會引起空中交通管制報警。因此，有效區分轉爐的工況并及時更換是關鍵。

3.2 傳感器內壁結垢

電磁流量計的內壁和電極污垢導致儀表故障是很常見的。某污水處理廠用于測量涌水量的DN100電磁流量計有3臺送到無錫市計量測試院驗證并投入使用。儀器在使用初期工作正常。隨著時間的流逝，工廠發現儀器的流動數據變得越來越小，明顯偏離初始數據，然后停止檢驗，發現流量計的內壁均勻附著了一層厚厚的縮放、清洗后流量計恢復正常運行。隨著運行時間的積累，電磁流量計的內壁由于介質的特性，經過一段時間后，會引起污垢粘附。覆蓋電極后，流量顯示波動較大，流量不顯示。

3.3 外部電磁干擾

某單位一臺用于檢測工廠水量的DN300電磁流量計已正常運行6年。在實際的工作過程中，負責流量計的值班人員報告流量計不準確，比之前的數據小很多。白天對便攜式超聲流量計流量測量值進行在線比較，未發現任何異常。經過現場調查，值班人員表示，該流量計白天可以正常運行，夜間流量會明顯減少。管道的流量相對穩定。調查人員檢查了現場環境，在設計之初由于場地限制，在電磁流量計附近約10米處有一臺其他機組的變壓器。初步判斷可能是變壓器造成的電磁干擾。調查人員參觀了該單位，了解到他們最近安裝了幾臺大型負載設備。根據當地有關電力法規，它們只能在晚上運行。通過比較時的電磁流量計流開始下降，操作的設備的時候，發現兩者的時間恰逢對方，這是判定有問題在電磁流量計的接地，工作人員檢查后，確認接地已被腐蝕損壞。再次接地后，電磁流量計將恢復正常工作。每臺電磁流量計應單獨良好接地，安裝時應選擇無強磁源的地方。

3.4 電磁流量計安裝、試驗失效

儀器性能的調試工作一般在設備安裝前進行，而不是投入運行。如果在此時間段內出現故障，稱為安裝測試故障。產生此類故障的原因如下：一是安裝時沒有合理考慮周圍環境條件，或有較大的磁場干擾，或有電流干擾；二是儀器安裝沒有嚴格按照相關標準進行；三是儀器沒有安裝在指定的位置；第四是對當前機體功能特性的變化進行對比測試。

原因不同故障現象也呈現出自己的特點，所以我們可以通過故障現象來判斷故障的原因。例如，測量介質的特性屬于氣液兩相條件。測量介質中的微小氣泡在開始時不會影響電磁流量計的功能。但是當介質的氣相達到一定程度時，儀器信號會出現較大的波動，導致無法獲得準確可靠的數據結果。另外，如果傳感器沒有嚴格按照相關標準安裝，管道內的流體不能注滿，就會出現相應的故障問題。

3.5 儀表正常操作后的故障

安裝調試完成后，即可開始試運行。如果沒有問題，就可以投入正常使用。由于儀器在運行過程中會或多或少地受到環境條件和運行時間的影響，如果由于這兩個因素而發生故障，則該故障與前面描述的故障不一致。

3.6 儀表無流量信號輸出

一般情況下，如果儀表設備中沒有顯示信號結果，可能是由以下原因造成的:一是電源設備故障；二是電纜線路故障；三是液體不能按原方向流動；四是管道中的流體介質不滿意。根據這些因素，相關負責人員應定期檢查儀器電源是否正常，電纜線路是否連接良好（這個因素主要從兩個方面來衡量:管路通暢，連接方式準確），液體是否沿正確的方向流動，管路中是否還有閑置空間。當液體流動時，管道中還有閑置空間的原因是沒有滿，因為傳感器安裝沒有嚴格遵守相關標準。當管道充滿液體而沒有任何空閑空間時，故障問題將得到解決而沒有任何阻塞。如果管道中的液體未滿，仍有閑置空間，或存在大量氣泡，則儀器顯示的數據可能會有較大的波動。解決辦法是將流量計安裝在較低的位置。然后判斷周圍環境是否有干擾。確定流量計與地面的接觸程度，可以在很大程度上避免干擾源。

3.7 儀表輸出信號顯示超過全值

首先，由專門負責檢查工作的相關人員檢查電纜線路是否連接良好，是否有不當的地方；檢查信號電路是否連接正確。通常情況下，如果電纜線路中途斷開，信號電路也會斷開，從而影響輸出信號的結果。接下來，檢查變頻器和傳感器是否處理不當，所選型號是否正確，參數設置是否合適。

3.8 電磁流量計在工作時信號變小或突然下降

電磁流量計工作信號會減小或減小的原因主要有以下兩個原因：一是電極不再具有良好的絕緣，二是短路現象。具體來說，由于導管內壁附著的雜質較多，無法及時清洗干凈。在這種情況下，導管內的保溫對象不能很好地發揮其功能，應予以更換。電磁流量計的運行環境如為強酸或強堿，接收信號的設備和線路或多或少會受到腐蝕，應由負責人在最短的時間內將其拆除。

3.9 流量測量值與實際值的偏差

電磁流量計另一個容易發生的故障是測量值與實際值不太一致，總是會有或多或少的偏差。面對這種現象，相關負責人應考慮安排專門的檢查員檢查相關設備部件連接是否良好。首先，找出設備部件的出廠參數，判斷設定值是否與設定值一致。在此過程中，可以通過智能手段消除可能出現的誤差。然后，要確定傳感器是否嚴格按照規定的標準要求安裝，管道中應無閑置空間或大量氣泡。另外，如果電纜線路連接有問題，儀器設備顯示的數據結果就會不準確，偏差較大，應及時更換。

3.10 儀表正常操作后的故障

由于環境變化和長期運行都會影響儀器的運行狀態。一般來說，電磁流量計的缺點包括積累的污垢內壁致使流量傳感器失靈，儀器環境條件的變化引起的故障等。電磁流量計后投入運行，經過一段時間的操作，附件中的流體介質積累層內壁上的傳感器，從而導致故障出現。如果流體介質的積累是絕緣的，過多的雜質積累會導致整個電極電路開路；相反，如果流體介質累積附著層的整體電導率，積累過多會導致電極電路短路。以上兩種情況均會導致儀器運行不正常。因此，電磁流量計投入使用后，有必要定期清理測量管內附著的污物層。另一方面，電磁流量計運行環境的變化對儀器的影響也不容忽視。調試過程中沒有干擾源并不意味著運行環境沒有干擾。例如電磁流量計在運行過程中，附近管道、大型電機或變壓器等電磁設備的焊接操作會干擾電磁流量計的正常運行，電磁流量計的輸出信號會波動。此外，雷擊等惡劣的天氣環境也會影響儀器的正常運行。例如，在儀表線路中容易產生雷擊、高電壓和浪涌電流等。它們大多通過電力線和流動信號線進入儀器，導致儀器內部結構的損壞。在生產控制過程中，電磁流量計因其精度高、耐腐蝕性強而得到廣泛的應用。但是在實際測量中，電磁流量計容易出現各種故障，因此有必要采取合理的檢測方法，對各種故障提出可行的解決方案。

3.11 儀器輸出信號超出刻度值上限

可以通過逐步檢測來檢查故障原因。首先檢查流量計的電纜連接，確定是否有連接錯誤；然后檢查信號電路連接。一般情況下，斷開連接線纜會導致信號電路斷開，因此輸出信號指示超過滿值的最大值。在此基礎上，對傳感器與傳感器模型的匹配、變頻器的參數設置進行逐步的檢驗。實際上，由于電磁流量計轉換器的輸出信號往往被傳送到流量積分器和計算機，因此，電路儀表的安全門和流量積分器的故障也會導致流量計的最大輸出值。

3.12 使用過程中出現故障

傳感器內表面粘有雜質由于電磁流量計的使用場所比較復雜，被測流體往往不單一、不簡單，內部部件往往含有各種雜質。電磁流量計在長期的測量和使用過程中，這些雜質很容易進入傳感器內表面并粘附在傳感器內表面，使傳感器無法正常工作，最終損壞。這些雜質的電導率與流體的電導率之間的差異決定了這些雜質對傳感器的影響。如果雜質的導電性與流體的導電性大致相同，電磁流量計的測量結果不會有明顯的差異。當雜質的電導率高于流體的電導率時，內部電路會發生短路，導致電流過大，測量結果突然波動較大。最后，如果雜質的導電性遠低于流體的導電性甚至不導電，內部電路就會完全無法運轉，導致電磁流量計無法測量。因此，在電磁流量計的應用中，特別是對于那些電導率高的雜質，應及時對其內表面的雜質進行處理，以免影響電磁流量計的測量結果。

4 日常維護和檢查方法

一是觀察傳感器的電力電纜和傳輸電纜（或電線）是否有損壞或老化，電纜外的橡膠護套是否有保護作用；二是要定期（一般半年）清洗變送器管內壁污垢層，用軟布清洗電極表面，清除污垢或沉積物；三是在生產實踐中對儀器的定期檢查是保證電磁流量計顯示精度的關鍵。四是在實際應用中總結經驗，完善改進方案，使電磁流量計的應用更加完善，并保證其測量精度；五是對管道內壁進行清洗，不得附著任何雜質，以提高保溫性能；六是要定期檢查電磁流量計是否有問題或隱患，以確保流量計總是能顯示出更準確可靠的結果，特別是界面的密實度好；要盡量避免儀器被碰撞損壞，保證流量計與地面有良好的接觸。

5 結語

電磁流量計是現實生活中經常使用的一種測量工具。如果不能保證測量結果的準確性，就無法獲得準確的數據源，影響實際生產。因此，有必要充分了解電磁流量計的一些常見故障及應對措施，并在使用過程和調試期間根據相應的條件采取相應的措施，從而最終使電磁流量計的測量結果準確電磁流量計廣泛應用于大型化工企業。電磁流量計故障檢查分析和排除的實踐工作在實際工作過程中還需要工作人員進一步創新和完善，找到更好的方法解決相應的問題。從而更好地促進其使用，進而對人們的生活帶來更大的幫助。