電磁流量計(jì)運(yùn)行中產(chǎn)生故障的*類為儀表本身故障，即儀表結(jié)構(gòu)件或元器件損壞引起的故障；第二類為外界原因引起的故障，如安裝不妥流動(dòng)畸變，沉積和結(jié)垢等。本章重點(diǎn)討論的是應(yīng)用方面和上述第二類外界原因的故障。
按照故障發(fā)生時(shí)期分類，可分為：①調(diào)試期故障；②運(yùn)行期故障。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。運(yùn)行期故障足在運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)，主要原因有流體中雜質(zhì)附著電極襯里，環(huán)境條件變化出現(xiàn)新干擾源等。
按故障外界源頭分析來自3個(gè)方面：①管道系統(tǒng)和安裝等方面引起的；②環(huán)境方面引起的；③流體方面引起的。來源①主要在調(diào)試期表現(xiàn)出來；來源②和③則在調(diào)試期和運(yùn)行期均會(huì)出現(xiàn)。
一、電磁流量計(jì)調(diào)試期故障
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。 ·
1、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(wú)背壓，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。
2、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（如電解車間管道）亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施（參見下文案例12）。空間電磁波干擾-般經(jīng)信號(hào)電纜弓I入，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（見案例10）。
3、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（50／16 Hz-50／6 Hz）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。
二電磁流量計(jì)、運(yùn)行期故障
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，常見故障原因有：流量傳感器內(nèi)壁附著層，雷電擊，環(huán)境條件變化。
1、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(wú)法工作（參見案例7）。
2、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3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。現(xiàn)任已有若于設(shè)計(jì)單位隊(duì)識(shí)和探索解決這一問題，如齊魯石化設(shè)計(jì)院［1］。
3、環(huán)境條件變化
主要原因同上節(jié)調(diào)試期故障環(huán)境方面，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(wú)廠擾源，儀表運(yùn)行正常，然而在運(yùn)行期出現(xiàn)新干擾源（例如測(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)。
第二節(jié)電磁流量計(jì) 故障現(xiàn)象和檢查流程
●電磁流量計(jì)常見故障現(xiàn)象有：（1）無(wú)流量信號(hào)；（2）輸出晃動(dòng)；（3）零點(diǎn)不穩(wěn)； （4）流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；（5）輸山信號(hào)超滿度值5類，下文將分節(jié)討論。
●通常檢查整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)和判斷故障的程序如圖1所示，檢查環(huán)節(jié)包括電磁流量計(jì)本身的傳感器和轉(zhuǎn)換器以及連接兩者的電纜，電磁流量計(jì)上位的工藝管道，下（后）位顯示儀表連接電纜。
●經(jīng)常采用的檢查手段或方法及其檢查內(nèi)容列舉如下：
（1）通用常規(guī)儀器檢查
| ①電阻法 | ●保險(xiǎn)絲的通斷
●信號(hào)電纜、激磁電纜的通斷
●激磁線圈的通斷
●電極對(duì)稱性測(cè)量
●電極對(duì)地的絕緣電阻
●激磁線圈對(duì)地的絕緣電阻 | |
| ②電流法 | ●測(cè)量激磁電流
●測(cè)量輸出電流 |
| ③電壓法 | 判別：工作電源（包括供電和轉(zhuǎn)換器本身電源）是否正確 |
| ④波形法 | 在熟悉線路基礎(chǔ)上測(cè)量關(guān)鍵點(diǎn)波形，判別故障所在 |
（2）替代法 利用轉(zhuǎn)換器和傳感器間以及轉(zhuǎn)換器內(nèi)務(wù)線路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。
（3）信號(hào)蹤跡法 用模擬信號(hào)器替代傳感器，在液體未流動(dòng)條件下提供流量信號(hào)，以測(cè)試電磁流量轉(zhuǎn)換器。
●檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始，逆流量信號(hào)傳送的方向進(jìn)行。用模擬信號(hào)器測(cè)試轉(zhuǎn)換器，以判斷故障發(fā)生在轉(zhuǎn)換器及其后位儀表還足在轉(zhuǎn)換器的上位傳感器發(fā)生的。若足轉(zhuǎn)換器故障，如有條件可方便地借用轉(zhuǎn)換器或轉(zhuǎn)換器內(nèi)線路板作替代法調(diào)試；若是傳感器故障需要試調(diào)換時(shí)，因必須停止運(yùn)行，關(guān)閉管道系統(tǒng)，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項(xiàng)檢查，zui后才下決心，卸下管道檢查傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況或調(diào)換。
第三節(jié) 無(wú)流量信號(hào)輸出檢查和采取措施
一、故障原因
無(wú)流量信號(hào)輸出大體上可歸納為5個(gè)方面故障原因，它們是
（1）電源未通等電源方面故障；
（2）連接電纜（激磁回路，信號(hào)回路）系統(tǒng)方面故障；
（3）液體流動(dòng)狀況方面故障；
（4）傳感器零部件損壞或測(cè)量?jī)?nèi)壁附著層引起等方面的故障；
（5）轉(zhuǎn)換器元器件損壞方面的故障。
二、電磁流量計(jì)檢查程序
圖2所示足檢查電磁流量計(jì)無(wú)流量信號(hào)輸出的流程。先按流程全面考慮作初步凋查和判斷，然后再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則足：①可經(jīng)觀察或詢問了解毋須較大操作的在前，即先易后難；②按過去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)頻度較高而售后可能出現(xiàn)概率；③檢查本身的先后要求較高者在前。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)是后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
①模擬信號(hào)器足為調(diào)試和檢查電磁流量計(jì)專門設(shè)計(jì)的儀器，模擬流量傳感器的輸出信號(hào)，如上海光華儀表廠的LDZM型，上海光華·愛而美特儀器公司的GS7、GS8和GS9型。
圖2 電磁流量計(jì)無(wú)流量信號(hào)輸出檢查流程
三、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分別討論1：述5方面故障原因的檢查的采取措施
1、查電源方面故障
檢查流程圖第1，第2項(xiàng)。首先確認(rèn)己接入電源，再檢查電源各部分。查主電源和激磁電流熔絲，若接入符合規(guī)定電流值新熔絲再通電而又熔斷，必須找出故障所在點(diǎn)。查電源線路板輸出各路電壓是否正常，或試置換整個(gè)電源線路板。
2、查連接電纜系統(tǒng)方面故障
檢查流程圖第3項(xiàng)。分別查連接激磁系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)的電纜是否通，連接是否正確。
3、查液體流動(dòng)方向和管內(nèi)液體充滿性
檢查流程圖第4、第5項(xiàng)。液體流動(dòng)方向必須與傳感器殼體上箭頭方向一致。對(duì)于能正反向測(cè)量的電磁流量計(jì)，若方向不一致雖仍可測(cè)量，但沒定的顯示流動(dòng)正反方向不符，必須改正之。若拆傳感器工作量大，也可改變傳感器上箭頭方向和重新設(shè)定顯示儀表符號(hào)。
管道未充滿液體工要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)或傳感器安裝位置不妥，使傳感器測(cè)量管內(nèi)不能充滿液體。應(yīng)采取措施，避免安裝如圖3所示a，e位置和以虛線管排放時(shí)b位置，改裝到c，d位置。
圖3 傳感器安裝位置
4、查傳感器完好性和測(cè)量管內(nèi)壁狀況
檢查流程圖第6，第7，第8，第9，第10項(xiàng)。主要檢查各接線端于和激磁線圈完好性，以及測(cè)量管內(nèi)壁狀況。
激磁線圈及其系統(tǒng)出現(xiàn)的故障常有：①線圈斷開，②線圈或其端子絕緣下降③匝間短路。三類故障中以絕緣下降出現(xiàn)的頻度相對(duì)較高。線圈斷開和絕緣下降可方便地川萬(wàn)用電表和兆歐表檢查。匝間短路檢查就相對(duì)復(fù)雜些，首先新裝電磁流量計(jì)啟用前用惠斯登電極測(cè)其直流電阻值和測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度，并記錄在案作為參照值。檢查故障時(shí)若出現(xiàn)人范圍匝間短路，用萬(wàn)用表測(cè)量電阻就可作出判斷；若是少數(shù)匝間短路或要證明未發(fā)生短路。還必須用電橋測(cè)量，并作必要銅電阻溫度系數(shù)修正。
傳感器激磁線圈回路絕緣下降的故障出現(xiàn)頻度相對(duì)較高的原因足，電氣外殼防護(hù)等級(jí)IP65（GB4203－93）的傳感器常被短時(shí)間浸水（如傳感器裝在較低位置時(shí)周圍出事故浸水），按IP65僅是防塵防噴水，很易浸入水或潮氣。即使是IP67（防塵防短時(shí)間浸水）或IP68（防塵防連續(xù)浸水）級(jí)，也常發(fā)生在接線完成后，引入電纜密封圈或端子盒蓋密封墊片未達(dá)到密封要求而形成事故。因操作疏忽密封圈墊部位進(jìn)水造成的故障足屢見不鮮的。
接線端子受潮引起的絕緣下降，通常可采用熱吹風(fēng)吹干噪，之恢復(fù)絕緣。線圈受潮對(duì)于兩半合攏保護(hù)外殼的傳感器，可拆卸外殼蓋置于烘箱，以適當(dāng)溫度烘干之；對(duì)于氣密型（即焊接結(jié)構(gòu)的防護(hù)外殼）傳感器 磁圈雖然結(jié)構(gòu)上保證不會(huì)受潮，但也有從屯纜與密封膠交界面滲入的案例。
測(cè)量管內(nèi)壁狀況附著絕緣層或?qū)щ妼拥膠ui可靠檢查判斷足卸下傳感器離線直接觀察，但工作量較大；亦可用在線間接檢查方法，即測(cè)量電極接觸電阻和電極極化電壓估計(jì)附著層狀況。間接方法的具體操作參見本章第九節(jié)。
5、查轉(zhuǎn)換器的故障
檢查流程圖第11項(xiàng)。當(dāng)代電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器檢查方法常采用以線路板備件和替代法試排除故障。
第四節(jié) 輸出晃動(dòng)檢查和采取措施
一、故障原因
輸出晃動(dòng)大體上可歸納為5方面故障原因，它們是：
（1）流動(dòng)本身是波動(dòng)或脈動(dòng)的，實(shí)質(zhì)上不是電磁流量計(jì)的故障，僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況；
（2）管道末充滿液體或液體中含有氣泡；
（3）外界雜散電流等電、磁干擾；
（4）液體物性方面（如液體電導(dǎo)率不均勻或含有較多變顆粒／纖維的漿液等）的原因；
（5）電極材料與液體匹配不妥。
二、檢查程序
圖4所示是檢查電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)的流程。先按流程圖全面考急作初步調(diào)查和判斷，然后再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是：①可經(jīng)觀察或詢問了解無(wú)須作較大操作的在前，即先易后難；②按過去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高而今后可以出現(xiàn)概率較高者在前；③檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)足后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
圖4 電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)檢查流程
三、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分別討論上述5個(gè)方面故障原因的檢查方法和采取措施。
1、流動(dòng)本身的波動(dòng)（或脈動(dòng)）
檢查流程圖第1項(xiàng)。若流動(dòng)本身波動(dòng)，儀表輸出晃動(dòng)則是如實(shí)反映波動(dòng)狀況。檢查方法可在使用現(xiàn)場(chǎng)向操作人員和流程工藝人員詢問或巡視有否波動(dòng)源。管系流動(dòng)波動(dòng)（或脈動(dòng)）的原因通常有3個(gè)方面：（1）電磁流量計(jì)上游的流動(dòng)動(dòng)力源采用了往復(fù)泵或膜片泵（經(jīng)常用于精細(xì)化工、食品、醫(yī)藥和給水凈化等加注藥液），這些泵的脈動(dòng)頻率通常在每分鐘幾次到百余次之間；（2）儀表下游的控制閥流動(dòng)特性和尺寸選用不妥，從而產(chǎn)生獵振（hunting），這可觀察控制閥閥桿是否有振蕩性移動(dòng)；（3）其他擾動(dòng)源使流動(dòng)波動(dòng)，例如：電磁流量計(jì)上游管道中有否阻流件（如全開蝶閥）產(chǎn)生旋渦（如象渦街流量計(jì)旋渦發(fā)生體產(chǎn)生的渦列，傳感器進(jìn)口端墊圈伸人流通通道，墊圈條片狀碎塊懸在液流中擺動(dòng)等等）。
在有脈動(dòng)流動(dòng)源的管線上，要減緩其對(duì)流量?jī)x表測(cè)量的影響，通常采取流量傳感器遠(yuǎn)離脈動(dòng)源，利用管流流阻衰減脈動(dòng)；或在管線適當(dāng)位置裝上稱作被動(dòng)式濾波器的氣室緩沖器，吸收脈動(dòng)。
2、管道未充滿液體或液體中含有氣泡
檢查流程圖第2項(xiàng)，本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良使傳感器的測(cè)量管未充滿液體或傳感器安裝不妥所致。應(yīng)采取措施避免安裝如圖3所示a,e位置和以虛線管排放時(shí)b位置，改裝到c,d位置。
傳感器下游無(wú)背壓或背壓不足，如裝在位置e，液流經(jīng)下游很短一段管段即排人大氣，若閥門2全開，傳感器測(cè)量管內(nèi)有可能未充滿液體。有時(shí)候流程的流量較大能充滿而儀表運(yùn)行正常，流量減小就有可能液體不滿而使儀表失常。
液體中含有氣體 液體中泡狀氣體形成有從外界吸入和液體中溶解氣體（空氣）轉(zhuǎn)變成游離狀氣泡兩種途徑。液體中含有氣泡數(shù)量不多且氣泡球徑遠(yuǎn)小于電極直徑，雖然減少了部分液體體積，但不會(huì)使電磁流量汁輸出晃動(dòng)；較大氣泡則因擦過電極能遮蓋整個(gè)電極，使流量信號(hào)回路瞬間開路，則輸出信號(hào)晃動(dòng)更大。
●液流中微小氣泡在流動(dòng)過程中會(huì)逐漸在高點(diǎn)或死角積聚，若電磁流量計(jì)裝在管系高點(diǎn)，潴留氣體減少傳感器內(nèi)液體流通面積而影響測(cè)量準(zhǔn)確度，潴留較多時(shí)還會(huì)產(chǎn)生干擾信號(hào)（參見案例3）；若傳感器裝在高點(diǎn)卜游，高點(diǎn)積聚氣體超過容納量或因受壓力波動(dòng)，氣體以泡狀或片狀隨液體流動(dòng)，遮蓋電極而造成輸出晃動(dòng)。
●外界吸入空氣常見途徑在給水公用事業(yè)方面主要有江河原水含有氣泡，或吸入口水位高度過低（通常要求有2－5倍以上吸入口直徑的距離，視吸入流速而異）形成吸入旋渦卷進(jìn)空氣。在流程工業(yè)方面的配比混合容器攪拌時(shí)混入空氣以及泵吸入端或管系其他局部產(chǎn)生密封不良的場(chǎng)所吸入空氣等。這類故障在實(shí)踐中也常會(huì)碰到。
●液體中溶解空氣分離成游離氣泡 管系壓力降低原溶解的空氣（或氣體）會(huì)分離成游離氣泡。例如充滿液體管系二端閥門關(guān)閉，停止運(yùn)行后逐漸冷卻， 由于熱膨脹系數(shù)不同，液體收縮比管系收縮大得多，管系中形成收縮空間，形成局部真空狀態(tài)。液體中溶解空氣便分離出來形成氣泡，積聚于管系高點(diǎn)。重新啟動(dòng)，夾入氣泡的液體流過電極表面就可能使電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)。這可能是管系啟動(dòng)運(yùn)行初期電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)，然后趨于穩(wěn)定的這一現(xiàn)象的原因之一。又如水在1個(gè)大氣壓0℃時(shí)zui多可溶解約0.3％VN空氣，若在流程中水溫升高空氣就會(huì)分離成游離氣泡（到30℃時(shí)，zui多只能溶解約0.15％）。積聚起來也有可能出現(xiàn)故障現(xiàn)象。
3、外界電磁干擾
檢查流程圖第3項(xiàng)。電磁流量計(jì)由于流量信號(hào)小易受外界干擾影響，干擾源主要有管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場(chǎng)。
●管道雜散電流主要靠電磁流量計(jì)良好接地保護(hù)，通常接地電阻要小于100Q，不要和其他電機(jī)和電器共用接地。有時(shí)候環(huán)境條件較好，電磁流量計(jì)不接地也能正常工作，但是我們認(rèn)為即使如此還是作好接地為妥。因?yàn)橐坏┝己铆h(huán)境條件不復(fù)存在，儀表出現(xiàn)故障，屆時(shí)會(huì)影響使用，再作各種檢查帶來諸多麻煩。
有時(shí)候電磁流量計(jì)雖然良好接地，由于管道雜散電流過于強(qiáng)大（如電解工藝流程管線和有陰極保護(hù)管網(wǎng)）影響電磁流量汁正常測(cè)量，此時(shí)卻須將電磁流量傳感器與所管道之間作電氣絕緣隔離。具體實(shí)例及其檢查和排除過程可參閱案例12。
●靜電和電磁波干擾會(huì)通過電磁流量計(jì)傳感器和轉(zhuǎn)換器間的信號(hào)線引入，通常若良好屏蔽（如信號(hào)線用屏蔽電纜，電纜置于保護(hù)鐵管內(nèi)）是可以防治的。然而也曾遇到強(qiáng)電磁波防治無(wú)效的實(shí)例，此時(shí)將轉(zhuǎn)換器移近到傳感器附近，縮短連接的信號(hào)電纜，或改用無(wú)外接電纜的一體型儀表。實(shí)例的具體內(nèi)容請(qǐng)參見案例10。
●磁場(chǎng)干擾通常只有采取電磁流量傳感器遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)源。電磁流量計(jì)抗磁場(chǎng)的能力視傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而異，如傳感器激磁線圈保護(hù)外殼由非磁性材料（如鋁，塑料）制成，抗磁場(chǎng)影響的能力較弱，鋼鐵制成則較強(qiáng)。
4、論證核查液體物性
檢查流程圖第4項(xiàng)。液體物性中有3種因素會(huì)使輸出晃動(dòng)。它們是：（1）液體中含有固相顆粒或氣泡，（2）雙組分液體中二種液體電導(dǎo)率不同而末均勻混合，或管道化學(xué)反應(yīng)尚未*完成，（3）液體的電導(dǎo)率接近下限值。
●被測(cè)液體含有較多固體顆粒會(huì)像前文所述氣泡一樣，使流量信號(hào)出現(xiàn)尖峰脈沖狀噪聲等，造成輸出晃動(dòng)。固相若是粉狀通常則不會(huì)形成輸出晃動(dòng)。
●在精細(xì)化工業(yè)、食品業(yè)、醫(yī)藥業(yè)和給水處理工程經(jīng)常在主液內(nèi)加藥液，而藥液通常是由往復(fù)泵或膜片泵按主液流量成比例地注入。注入藥液后的上液呈現(xiàn)有藥液段和無(wú)藥液段相間隔的段列，若兩種電導(dǎo)率不問的液體沒有混和均勻，其下游測(cè)量流量的電磁流量計(jì)輸出就會(huì)呈現(xiàn)晃動(dòng)。出現(xiàn)這種情況應(yīng)將加液點(diǎn)移至下游，或?qū)㈦姶帕髁坑?jì)移全加液點(diǎn)上游；如果受現(xiàn)場(chǎng)條件限制或嫌改裝工程量大，亦可在加液點(diǎn)下游裝混合器補(bǔ)救之。但裝靜態(tài)混合器后液流將產(chǎn)小旋轉(zhuǎn)流，有可能造成1％或以上的額外附加誤差。然而與輸出晃動(dòng)無(wú)法測(cè)量相比，是權(quán)衡兩弊取其輕的措施。
若混合液在管道內(nèi)化學(xué)反應(yīng)未結(jié)束就進(jìn)入電磁流量汁測(cè)量，也有可能出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。這種情況下只能改變測(cè)量點(diǎn)位置，務(wù)使測(cè)量位置在混合點(diǎn)上游或遠(yuǎn)離混合段的下游。然而遠(yuǎn)離混合段的相隔距離需要很長(zhǎng)，例如反應(yīng)時(shí)間60s，液體流速3m／s，不考慮保險(xiǎn)系數(shù)就要求相距180m。
●液體電導(dǎo)率若接近下限值也有可能出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范（specification）規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測(cè)量的zui低值，而實(shí)際條件不可能都很理想。我們就多次遇到測(cè)量低度蒸溜水或去離子水，具電導(dǎo)率接近電磁流量計(jì)規(guī)范規(guī)定的下限值5×10-6S／cm，使用時(shí)卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。通常認(rèn)為能穩(wěn)定測(cè)量的電導(dǎo)率下限值要向1－2個(gè)數(shù)量級(jí)。
液體電導(dǎo)率可查閱附錄或有關(guān)手冊(cè)，缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)則可取樣用電導(dǎo)率儀測(cè)定。但有時(shí)候也有從管線上取樣去實(shí)驗(yàn)室測(cè)定認(rèn)為可用，而實(shí)際電磁流量計(jì)不能工作的情況。這是由于測(cè)電導(dǎo)率時(shí)的液體與管線內(nèi)液體已有差別，譬如液體巳吸收了大氣中C02或NOx，生成碳酸或硝酸，改變了電導(dǎo)率。
對(duì)于含有顆粒或纖維液體產(chǎn)生的噪聲漿液，采取提高激磁頻率能有效地改善輸出晃動(dòng)。表7－1所示足頻率可調(diào)IFM 3080F型DN 300電磁流量計(jì)，測(cè)量濃度3.5％瓦楞低板漿液，在現(xiàn)場(chǎng)以不同激磁頻率測(cè)量所顯示瞬時(shí)流量晃動(dòng)量。當(dāng)頻率較低為50／32Hz，晃動(dòng)高達(dá)10.7％；頻率提高到50／2Hz時(shí)，晃動(dòng)降低至1.9％，效果十分明顯。
表1 不同激磁頻率下時(shí)瞬時(shí)流量晃動(dòng)量
| 激磁頻率/Hz | 顯示流量（峰晃動(dòng)范圍）/m3 •h-1 | 與平均值的百分比 |
| 50/32 | 180－223 | 10.7 |
| 50/18 | 200－224 | 5.6 |
| 50/6 | 190－220 | 7.3 |
| 50/2 | 255－265 | 1.9 |
5、調(diào)查液體與電極材料匹配
檢查流程圖第5項(xiàng)。電極材料的選擇首先考慮足對(duì)被測(cè)液體的耐腐蝕性，然而選配不妥產(chǎn)生電極表面效應(yīng)會(huì)形成輸出晃動(dòng)等故障。電極表面效應(yīng)包括電極表面生成鈍化膜或氧化膜等絕緣層以及極化現(xiàn)象和電化學(xué)等。介質(zhì)一心極材料匹配還沒有像耐腐蝕性那樣有充足的資料可查，只有一些有限經(jīng)驗(yàn)，尚待在實(shí)踐中積累。
鉭一水、堿等非酸液 鉭電極測(cè)量水流量時(shí)會(huì)形成絕緣層，使儀表失靈或運(yùn)行一短時(shí)期后出現(xiàn)很大噪聲。在工藝流程中即使是極短時(shí)間鉭電極與水或"非酸"液接觸，如用清水沖洗管子，亦會(huì)影響儀表正常使用。氫氧化鈉等堿液亦不能選鉭電極。
哈氏合金B(yǎng)一高濃度鹽酸 哈氏合金B(yǎng)對(duì)溫度濃度不高的鹽酸已有若干應(yīng)用良好的實(shí)例。然而濃度超過某值時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪聲，應(yīng)改用鉭電極、硝酸、硫酸等酸液也有相似效應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
鉑一過氧化氫 鉑電極用于測(cè)量低壓過氧化氫（壓力低于0.3MPa）時(shí)，由于觸媒作用在電極表面產(chǎn)生氣霧，阻斷了電氣通路而影響工作。
鍆一濃度大于10％的鹽酸 鉑電場(chǎng)對(duì)濃度大于10％的鹽酸會(huì)產(chǎn)生噪聲，當(dāng)改用鉭電極。
哈氏合金B(yǎng)－硫酸鋁溶液 水廠用硫酸鋁與原水混合以凝聚懸浮體。我們?cè)龅焦虾辖養(yǎng)電極測(cè)量15％硫酸鋁溶液，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)，后改用耐酸鋼電極即獲得滿意的結(jié)果。
第五節(jié) 零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查和采取措施
一、故障原因
零點(diǎn)不穩(wěn)定人體上可歸納為5方面故障原因，它們是：
（1）管道未充滿液體或液體中含有氣泡；
（2）主觀上認(rèn)為管系液體無(wú)流動(dòng)而實(shí)際上存在微小流動(dòng)；其實(shí)不足電磁流量計(jì)故障，而足如實(shí)反映流動(dòng)狀況的誤解；
（3）傳感器按地不完善受雜散電流等外界干擾：
（4）液體方面（如液體電導(dǎo)率均勻性，電極污染等問題）的原因；
（5）信號(hào)回路絕緣下降。
二、檢查程序
圖5所示足檢查零點(diǎn)電磁流量計(jì)不穩(wěn)定的流程。先按流程全面考慮作初步調(diào)查和判斷，然后再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查項(xiàng)口順序的先后原則是：（1）可經(jīng)觀察或詢問了解毋須較大操作的在前，即先易后難；（2）按過去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高而今后可能出現(xiàn)概率較高者在前；（3）檢查本身所需的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)查確隊(duì)足后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
三、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分別討論上述5方面故障原因的檢查方法和采取措施。
1、管道未充滿液體或液體中含有氣泡
檢查流程圖第1項(xiàng)。本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)主不良或相關(guān)設(shè)備不完善所引起的，可參閱第9頁(yè)第四中"2、管道未充滿液體或液體中含有氣泡"。
2、管道有微量流動(dòng) 檢查流程圖第2項(xiàng)。主觀上認(rèn)為流量傳感器內(nèi)無(wú)流動(dòng)而實(shí)際上存在著微量流動(dòng)。本類故障主要原閃足管線的截止閥密閉性差，電磁流量計(jì)所檢測(cè)到的微小泄漏量，誤解為零點(diǎn)變動(dòng)或零點(diǎn)不穩(wěn)定。閥門使用日久或液體污肌使閥門密閉不全的事例足會(huì)經(jīng)常遇到的，大型閥門尤其如此。另一個(gè)常見原因足流量?jī)x表除了上管道外還有若干支管，忘記或忽略這些支管的閥門關(guān)閉。
有時(shí)候，在現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)管系無(wú)流動(dòng)還比較困難。此時(shí)可按圖4所示，在流量傳感器2前后的截止閥1、4間設(shè)置小口徑泄漏監(jiān)視閥3，觀察足否有泄漏量。
圖6 雙閥關(guān)閉和泄漏監(jiān)視
1，4，6截止閥；2 流量傳感器 3，5 泄漏監(jiān)視閥
3、接地不完善受外界干擾影響和接地電位變動(dòng)影響
檢查流程圖第3項(xiàng)。管道雜散電流等外界干擾影響主要靠電磁流量計(jì)良好的接地保護(hù)，通常要求接地電阻小于1000，不要和具他電機(jī)電器共用接地。有時(shí)候環(huán)境條件較好，電磁流量計(jì)不接地亦能正常工作，但是一旦良好環(huán)境不存在，儀表會(huì)出現(xiàn)故障，屆時(shí)再作檢查會(huì)帶來堵多麻煩。
流量傳感器附近的電力設(shè)備狀態(tài)的變化（如漏電流增加）形成按地電位變化，電會(huì)引起電磁流量計(jì)零點(diǎn)變動(dòng)。檢查方法請(qǐng)閱第九節(jié)。
4、調(diào)查液體物性
檢合流程圖第4項(xiàng)。液體電導(dǎo)率變化或不均勻，在靜止時(shí)會(huì)使零點(diǎn)變動(dòng)，流動(dòng)時(shí)使輸出晃動(dòng)。因此流量計(jì)位置應(yīng)遠(yuǎn)離注入藥液點(diǎn)或管道化學(xué)反應(yīng)段下游，流量傳感器裝在這些場(chǎng)所的上游。
液體若含有固相，或雜質(zhì)沉積測(cè)量管內(nèi)壁，或在測(cè)量管內(nèi)壁結(jié)垢，或電極被油脂等污穢等等，均有可能出現(xiàn)零點(diǎn)變動(dòng)。因?yàn)閮?nèi)壁表面結(jié)垢和和電極污穢程度不可能*'樣和對(duì)稱，破壞廠初始凋零設(shè)定的平衡狀況。積極措施足清除污穢和沉積垢層；若零伙變動(dòng)不大也可嘗試重新調(diào)零。
5、調(diào)查信號(hào)線路絕緣
檢查流程圖第5項(xiàng)。信號(hào)回路絕緣下降會(huì)形成零點(diǎn)不穩(wěn)。信號(hào)回路絕緣下降的土要原因足，包極部位絕緣下降所引起的，但也不能排除信號(hào)電纜及其接線端子絕緣下降或破壞。因?yàn)橛袝r(shí)候現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分嚴(yán)酷，稍一疏忽儀表蓋、導(dǎo)線連接處密封不慎，彌漫著潮氣酸霧或粉粒塵埃侵入儀表接線盒或電纜保護(hù)層，使絕緣卜降。信號(hào)回路絕緣電阻檢查分別按電纜側(cè)和流量傳感器側(cè)兩郵分進(jìn)行，用兆歐表測(cè)試。因信號(hào)電纜容易可先做。流量傳感器再分兩次進(jìn)行：充滿液體測(cè)黽電極表面接觸電阻和個(gè)管后測(cè)量，U極絕緣電阻。
6、檢查電極接觸電阻和電極絕緣電阻
檢合流柞圖第6項(xiàng)，分2步進(jìn)行。
（1）充滿液體測(cè)量電極表面勺液體接觸電阻 流量傳感器卸下信號(hào)電纜接線，用萬(wàn)用表分別測(cè)量每電極與接地點(diǎn)，間的電阻，兩電極對(duì)地電姐值之左應(yīng)在10％－20％。第九節(jié)中"一、電極接觸電阻的測(cè)量"將有進(jìn)一步說明。
（2）空管測(cè)量電極絕緣 放空測(cè)量管，用干布揩于內(nèi)表面，待*干燥后，用H500VDC兆歐表測(cè)量各電極與地間的電阻們，阻值必須在100MΩ以上。
第六節(jié) 流量測(cè)量值與實(shí)際值不符的檢查和采取措施
一、故障原因
引起測(cè)量流量與實(shí)際測(cè)量不符的故障原因，大體上可歸納成以下6個(gè)方面。
（1）轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不止確；
（2）傳感器安裝位置不妥，未滿管或液體中含有氣泡：
（3）未處理好信號(hào)電纜或使用過程中電纜絕緣下降：
（4）傳感器卜游流動(dòng)狀況不符合要求；
（5）傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降；
（6）所測(cè)量管系存在未納入考核的流入／流出值。
二、比對(duì)的參照系
在檢查本身故障現(xiàn)象之前，首先要評(píng)估與電磁流量計(jì)測(cè)量流量比對(duì)的實(shí)際流量（即各參照系推導(dǎo)出來的參比流量）的準(zhǔn)確性和正確性。人們用作參照流量常從以刀；3個(gè)方面獲得：
（1）從流程系統(tǒng)的物料平衡，即進(jìn)入系統(tǒng)的量與流出系統(tǒng)的量之間作比較；
（2）與其他流量測(cè)量值之間的比對(duì)，如與水池容器的體積或外夾裝式超聲流量汁的流量相比較；
（3）與歷史測(cè)量值相比較。
流程現(xiàn)場(chǎng)工藝運(yùn)行人員按這些參照系，根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)提出流量?jī)x表測(cè)量值不準(zhǔn)確的看法，儀表工程師要廠解與分析運(yùn)行人員作出判斷的依據(jù)，過程和數(shù)據(jù)，了解流程必要時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)勘察，確認(rèn)其正確后才作下一步檢查。
現(xiàn)例舉用得較多的夾裝式超聲流量計(jì)作比對(duì)參照時(shí)，準(zhǔn)確性評(píng)估中的幾點(diǎn)常見失誤。（1）作流量計(jì)算時(shí)流通面積未實(shí)例測(cè)量管段的外徑和壁厚，僅按所查得鋼管規(guī)格表中名義尺寸代入，由于外徑和壁厚的允差，帶來流通面積的計(jì)算誤差。例如DN200-DN500無(wú)縫熱軋鋼管流通面積可能相差±（3.4－3.2）％；即使外徑用圓周法實(shí)測(cè)而壁厚未測(cè)而用名義尺寸，流通面積也可能相差±（1.25－1）％。（2）在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量聲波傳播距離如有（1－2）％誤差，即會(huì)給流量測(cè)量帶來（1－2）％的誤差。（3）沒有計(jì)入水泥襯里層厚度，舊管銹蝕層或污積層厚度。
又如水廠經(jīng)常用清水池體積作比對(duì)參照，要評(píng)估水池面積的準(zhǔn)確性。經(jīng)常發(fā)生計(jì)算水池面積僅按設(shè)計(jì)圖或竣工圖數(shù)據(jù)，由于竣工圖僅按工程要求而未按計(jì)量要求丈量，必然會(huì)帶來誤差；還有可能未減去水池中隔墻、管線所占去的體積，以及旁路管線流出／流人的體積。并要確認(rèn)在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)閥門的密封性等等，均應(yīng)作復(fù)核評(píng)估。
三、檢查程序
圖7所示足檢查電磁流量計(jì)測(cè)量流量與實(shí)際流量不符的流程。先按流程全面考慮作初步調(diào)查和判斷，然后再逐頃細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則足：（1）可經(jīng)觀察或詢問了解而毋須作較大操作的在前，即先易后難；（2）按過去現(xiàn)場(chǎng)檢查修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高今后出現(xiàn)概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)全確認(rèn)足后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
四、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分別討淪圖7-7所示6個(gè)方面故障原因檢查和采取措施。
1、復(fù)核轉(zhuǎn)換器設(shè)定值和檢查零點(diǎn)、滿度值
檢合流程圖第1項(xiàng)。首先檢查相配套傳感器和轉(zhuǎn)換器的編號(hào)是否對(duì)號(hào)。當(dāng)代大部分電磁流量計(jì)在制造廠實(shí)流校準(zhǔn)后在傳感器（或／和隨表附《使用說明書》，標(biāo)明校準(zhǔn)的儀表常數(shù)，并在所配套的轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)定好。因此新安裝內(nèi)儀表調(diào)試前首先要復(fù)核儀表常數(shù)，或者傳感器編號(hào)和轉(zhuǎn)換器編號(hào)是否配對(duì)。因?yàn)檫@類失配的事件經(jīng)常發(fā)生，還需復(fù)核口徑、量程和計(jì)量單位等設(shè)定值。用模擬信號(hào)器）通常要按所用電磁流量計(jì)型號(hào)向制造廠訂購(gòu)）檢查轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)和量程。
2、查管道充液狀況和含有氣泡
檢任流程圖第2項(xiàng)。本類故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良或相關(guān)設(shè)備不完善所引起的，可參閱第9頁(yè)第四節(jié)中"2、管道未充滿液體或液體小有含有氣泡"一節(jié)。
3、檢查信號(hào)電纜系統(tǒng)
檢查流程圖第3項(xiàng)，查連接電纜匹配是否適當(dāng)？連接是否正確？絕緣是否下降？
通常人們檢查電磁流量計(jì)測(cè)量流量不符的故障原因，往往忽視連接傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的電纜系統(tǒng)，而從制造廠去現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)調(diào)試或檢查過程的故障事例中，實(shí)際上出現(xiàn)連接電纜的原因頻度頗高。例如經(jīng)常遇到以下事例：（1）將所附整根電纜割斷后重新連接，使用一階段后連接處吸入潮氣，絕緣下降；（2）信號(hào)線末端未處理好，內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層和信號(hào)芯相互間有短接，或與外殼短接；（3）不用規(guī)定型號(hào)（或所附）的電纜；（4）電纜長(zhǎng)度超過受液體電導(dǎo)率制約束的長(zhǎng)度上限；（5）液體電導(dǎo)率較低而傳感器和轉(zhuǎn)換器相距較遠(yuǎn)，未按規(guī)定用驅(qū)動(dòng)屏蔽電纜，有些型號(hào)儀表電纜長(zhǎng)度超過30m，電導(dǎo)率低于10-4S／cm時(shí)就需用2芯雙重屏蔽的驅(qū)動(dòng)屏蔽層。上述5種事例中（3）-（5）只會(huì)出現(xiàn)在初裝調(diào)試期，（2）也較多出現(xiàn)于初裝調(diào)試期。
4、調(diào)查傳感器上游流動(dòng)狀況，檢查傳感器測(cè)量道道內(nèi)壁狀況
檢查流程圖第4項(xiàng)。傳感器上游流動(dòng)狀況常因受安裝空間限制，偏離規(guī)定要求，如接近產(chǎn)生擾流的阻流件而無(wú)足夠長(zhǎng)度的直管段，這些會(huì)引入影響測(cè)量準(zhǔn)確的因素。特別是接近傳感器上游設(shè)置調(diào)節(jié)閥或未全開的閘閥，能完滿解決的*辦法足改動(dòng)傳感器的安裝位置；在上游直管段長(zhǎng)度不足的情況下，安裝流動(dòng)調(diào)整?quot;也只能作部分改善。
測(cè)量 內(nèi)壁存在淤積層或管壁被磨損，從而改變流通面積，影響測(cè)量值。這類故障的出現(xiàn)只有在運(yùn)行一段時(shí)期后才會(huì)出現(xiàn)，請(qǐng)參閱故障案例8。
流量傳感器上游流動(dòng)狀況偏離要求的原因絕大部分是工程設(shè)計(jì)將傳感器安裝在不適當(dāng)位置所致；但也發(fā)生過工程設(shè)計(jì)的安裝情況良好，但運(yùn)行一段時(shí)間后，卻出現(xiàn)較大誤差，按常識(shí)判斷為流動(dòng)狀況不善，似乎足不可能的，但也確實(shí)發(fā)生過，請(qǐng)參閱故障案例1。
5、檢測(cè)電極與液體間接觸電阻和電極絕緣
檢查流程圖第5項(xiàng)。電極與液體接觸電阻值主要取決于接觸面積和液體電導(dǎo)率。一般結(jié)構(gòu)電極在測(cè)量電導(dǎo)率為5×10-6S／cm的蒸餾水時(shí)電阻值為350kD，電導(dǎo)率為150×10-6S／cm的生活和工業(yè)用水約為15kn，電導(dǎo)率為1×10-2S／cm的鹽水約為200n。
用萬(wàn)用表在充滿液體時(shí)測(cè)量電極接觸電阻，雖然只是確定大體的值，卻足判斷管壁狀況較方便的方法。準(zhǔn)確的測(cè)量則必須用交流電橋，如"Kohlraush電橋"等測(cè)量。
電磁流量傳感器的電極接觸電阻在新裝儀表調(diào)試時(shí)即測(cè)量并記錄在案，以后每次維護(hù)時(shí)均作測(cè)量（作分析比較測(cè)得各次電阻值，必須是用同一型號(hào)萬(wàn)用表，同一測(cè)量檔的測(cè)量值），分析比較將有助于今后判斷儀表故障，省略從管道上卸下流量傳感器進(jìn)行檢查。
如所測(cè)電極接觸電阻值比以前增加，說明電極表面被絕緣層覆蓋或部分覆蓋；如比以前電阻值減少，說明電極和襯里表面附著導(dǎo)電沉積層。
通常要求電極絕緣電阻大于100Mn，若檢查結(jié)果確實(shí)足絕緣破壞只能調(diào)換傳感器。檢查電極絕緣的方法足先卸下流量傳感器，放空液體，用布擦干襯里內(nèi)表面，不留液（水）漬，干燥之。然后用500VDC兆歐表，分別測(cè)試兩電極對(duì)地電阻。然而絕緣下降的原因，往往是地接線柱等浸水受潮所致，有時(shí)候用熱吹風(fēng)排除潮氣即可恢復(fù)絕緣。
6、檢查有否未納入考核的歧管流出或流入
檢查流程圖第6項(xiàng)。當(dāng)流程工藝人員發(fā)現(xiàn)測(cè)量流量與參照量有較大差別時(shí)，分析各種原因常聚焦于流量?jī)x表方面而忽略測(cè)量管道歧管流出／流入的原因。工藝操作人員與去現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)儀表工程師討論時(shí)，常常有把握地說無(wú)歧管流出或流入。然而現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)表明，作了全面檢查并排除其他各種故障可能性后，zui后常是有歧管流出或流入導(dǎo)致測(cè)量流量與所謂"實(shí)際測(cè)量"不符，這種實(shí)例不是個(gè)別的。因此有否歧管亦應(yīng)作為一個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查。例如調(diào)查在作為參照量（如超聲流量計(jì)、容器和水池等）測(cè)量點(diǎn)與電磁流量計(jì)之間的管道有否歧管，閥門是否緊閉，此外也應(yīng)檢查容器或水池是否連有其他流出流入源。
①流動(dòng)調(diào)整器（流動(dòng)整流器）是置于管道內(nèi)的多孔板或由較小管束（或格柵板）組成的一種管件，用來減少（或消除）漩渦和改善流速分布畸變，以達(dá)到縮短直管段長(zhǎng)度的目的。
第七節(jié) 輸出信號(hào)超滿度值檢查和采取措施
故障原因
輸出信號(hào)超滿度值的故障原因來自4個(gè)方面，即：傳感器方面、連接電纜方面、轉(zhuǎn)換器方面、連接于轉(zhuǎn)換器輸出的后位儀表方面。每個(gè)方面又各有多種原因，其主要如下所列：
（1）傳感器方面--電極間無(wú)液體連通，從液體引入電干擾；
（2）連接電纜方面--電纜斷開，接線錯(cuò)誤；
（3）轉(zhuǎn)換器方面--與傳感器配套錯(cuò)誤，設(shè)定錯(cuò)誤；
（4）后位儀表方面--未電隔離，設(shè)定錯(cuò)誤。
二、檢查程序
圖8所示是檢查輸出信號(hào)超滿度值的流程。檢查首先足判別故障原因來自轉(zhuǎn)換器之前（即流量信號(hào)上游）還足在轉(zhuǎn)換器以及其后之后位儀表，然后按流程全面考慮作初步調(diào)查和判斷，再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查項(xiàng)目順序的先后原則是：（1）可經(jīng)觀察或詢問了解毋須較大操作在前，即先易后難；（2）按過去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高而今后可能出現(xiàn)概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)是后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前檢查。
三、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分節(jié)討論上述來自4個(gè)方面故障原因的檢查方法和采取措施。
1、判別故障原因在轉(zhuǎn)換器之前還是在轉(zhuǎn)換器及其后之下位儀表
檢查流程圖第1項(xiàng)。故障在轉(zhuǎn)換器之前，即在傳感器和傳感器／轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)電纜（一體型電磁流量計(jì)信號(hào)連接線，在儀表內(nèi)部，一般極少出現(xiàn)故障）；之后即在傳感器本身及其后積算器或流量計(jì)算機(jī)等下位儀表。
先在管系和流量傳感器內(nèi)通水，靜止無(wú)流動(dòng)狀態(tài)下將轉(zhuǎn)換器兩信號(hào)端子和功能地或保護(hù)地端子短路，觀察轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)足否到零。若能到零，則可初步判斷故障在轉(zhuǎn)換之前而不在轉(zhuǎn)換器本身及后位儀表，下一步可先重點(diǎn)檢查連接電纜和傳感器（即流程圖第2項(xiàng)）；若不能到零，則檢查重心應(yīng)在轉(zhuǎn)換器和后位儀表（即流程圖第3、4、6、7項(xiàng)）。
2、確認(rèn)信號(hào)電纜完好性和兩電極場(chǎng)與液體充分接觸。
檢查流程圖第2項(xiàng)。若信號(hào)回路斷開，輸出信號(hào)將超滿度值，因此本檢查項(xiàng)目主要是核實(shí)流量信號(hào)回路完整通暢。信號(hào)回路包括電纜及其連接端子，流量傳感器一對(duì)電極和電極間液體。除檢查電路通斷外，還應(yīng)核實(shí)電纜型號(hào)，各接點(diǎn)的連接正確性，絕緣是否達(dá)到要求等。流量傳感器電極末接觸到液體（兩電極均末接觸到液體或一只電極末接觸到，同樣也斷開了信號(hào)電纜，必須如圖3所示將流量傳感器改裝到能充滿液體位置等排除電極與液體末接觸的原因。
3、復(fù)核轉(zhuǎn)換器設(shè)定值的正確性，核查零點(diǎn)和滿點(diǎn)
檢查流程圖第3項(xiàng)。分離型電磁流量計(jì)出廠時(shí)，一般轉(zhuǎn)換器和傳感器按合同規(guī)定口徑及流量及設(shè)定參數(shù)實(shí)流校準(zhǔn)，傳感器和轉(zhuǎn)換器必須一一對(duì)應(yīng)。因此，先檢查配套是否正確，再檢查轉(zhuǎn)換器儀表常數(shù)和各參數(shù)是否符合。然后再用模擬信號(hào)器復(fù)查零點(diǎn)。一體型儀表毋需檢查本項(xiàng)。
4、檢查下（后）位儀表
檢查流程圖第4項(xiàng)。電磁流量轉(zhuǎn)換器輸出流量信號(hào)傳送給流量積算器，流量計(jì)算機(jī)等下位儀表。若后位儀表帶電連接（即有源負(fù)載），負(fù)載上電源回授損壞轉(zhuǎn)換器輸出電路，出現(xiàn)輸信號(hào)超滿度值現(xiàn)象，要采取電隔離措施。
轉(zhuǎn)換器輸出回路有允許接地和不允許接地兩種類型。若是允許接地者，輸出仍超過滿度值，轉(zhuǎn)換器有故障；若是不允許接地者誤接地，只要去除接地就可運(yùn)行正常。
5，檢查從液體引入電干擾
檢查流程圖第5項(xiàng)。在無(wú)激磁電流情況下，用萬(wàn)用電表或示波器在兩電極檢測(cè)干擾電勢(shì)。這一故障現(xiàn)象常出現(xiàn)于制堿工業(yè)氯化納電解工序等和陰極保護(hù)管線上，可采取將電磁流量傳感器與管線絕緣的措施，使電極與液體處于同電位。請(qǐng)參見案例12（第24頁(yè)）。
6、查轉(zhuǎn)換器本身
轉(zhuǎn)換器本身故障引起輸出信號(hào)超滿度值的原因較為復(fù)雜，它可由轉(zhuǎn)換器內(nèi)各單元線路中某一環(huán)節(jié)引起的，因類型（模擬式或數(shù)字式）而有較大差別。對(duì)于一般使用單位；可利用當(dāng)代電磁流量計(jì)線路板分成可互換相互獨(dú)立的單元，采取試換備用線路板（或臨時(shí)借用同型號(hào)其他運(yùn)行正常儀表的線路板）以替代法檢查判別。
先檢查流程圖第6項(xiàng)，即查輸入／輸出電路。按模擬電路轉(zhuǎn)換器或數(shù)字電路轉(zhuǎn)換器兩種類型各自特點(diǎn)上，著重檢查幾個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)模擬電路轉(zhuǎn)換器應(yīng)從反饋回路是否開路，輸出回路有否損壞為主；對(duì)數(shù)字電路轉(zhuǎn)換器應(yīng)從ND轉(zhuǎn)換電路和輸出回路分析為主要檢查環(huán)節(jié)。
然后檢查流程圖第7項(xiàng)，即查轉(zhuǎn)換器其他電路。
本章前文作故障類型分析和故障檢查時(shí)，對(duì)故障源頭作了一些描述，本節(jié)則進(jìn)一步討論故障源頭，并例舉13個(gè)具體案例。這些案例除注明外均為筆者及其同事們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一種故障源頭會(huì)表現(xiàn)出多種故障現(xiàn)象，匯總?cè)绫?.2所示。
| 故 障 源 | 故 障 現(xiàn) 象 |
| 類別 | 名稱 | 1、無(wú)信號(hào)輸出 | 2、輸出晃動(dòng) | 3、零點(diǎn)不穩(wěn) | 4、流量測(cè)量值與實(shí)際值不符 | 5、輸出超滿度 |
| 一、管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備類 | 1、安裝不善 | | √ | | √ | √ |
| 2、未滿管 | |
| ①少量氣體，呈分散流 | | √ | | √ | |
| ②氣體增加，呈分層流或波狀流 | | √ | | √ | |
| ③呈氣泡流或塞狀流 | | | | √ | |
| ④液位在電極以下 | | | | | √ |
| 3、管系駐留氣體 | | √ | | √ | |
| 4、管系吸入氣泡 | | √ | | √ | |
| 5、往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生脈動(dòng) | | √ | | √ | |
| 6、使用過程中流動(dòng)狀態(tài)變化 | | | | √ | |
| 二、流體類 | 1、液體中含有氣體 | | √ | | √ | |
| 2、液體中含有固體 | |
| ①漿液噪聲 | | √ | | | |
| ②電極被污染 | | √ | | | |
| ③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里 | √ | | | | |
| ④襯里被磨損或被沉積改變流通面積 | | | | √ | |
| 3、電導(dǎo)率不均勻或接近閥值 | | √ | √ | | |
| 4、與液體接觸件材料失配 | √ | √ | | | |
| 5、流動(dòng)噪聲 | | √ | | | |
| 三、環(huán)境類 | 1、強(qiáng)磁場(chǎng) | | √ | | | |
| 2、強(qiáng)電磁波 | | √ | | | |
| 3、管道雜散電流 | | √ | | | |
| 4、地電位變化 | | | √ | √ | |
| 5、潮氣浸入 | √ | | √ | √ | |
一、管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備類
源自管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備引起電磁流量計(jì)故障源主要有：1、安裝不善；2、未滿管；3、管系儲(chǔ)留氣體；4、不斷吸入氣體；5、往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生的脈動(dòng)流；6、使用過程中流動(dòng)狀態(tài)變化。
1、安裝不善 安裝不善的例子有：（1）流量傳感器與連接管道間內(nèi)徑匹配失當(dāng)，相差過大，（1S091（4：1991規(guī)定：在沒有制造廠推薦的情況下，連接管內(nèi)徑不得小于流量傳感器內(nèi)徑，不得大寸：內(nèi)徑的3％）；（2）流量傳感器與管道間墊圈突人流通通道；（3）鄰近流量傳感器前撓流件產(chǎn)生嚴(yán)重流速分布畸變或旋轉(zhuǎn)流，直管段不足。這些原因主要引起流量測(cè)量值與實(shí)際值不符，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。
案例1 本實(shí)例雖非上文例舉的安裝不善直接引起的，但其因故卻與流量傳感器進(jìn)入端墊圈進(jìn)入流通通道同。
上海某水廠兩根輸水管各用二臺(tái)串聯(lián)DNl400儀表計(jì)量出廠成品水，分別由發(fā)送方（水廠）和接收方掌握。
*臺(tái)傳感器上游離全開蝶閥距離約5米與下游第2臺(tái)傳感器相距約2.5米，上游直管段長(zhǎng)度略嫌不足。1997年啟用，發(fā)現(xiàn)其中一根管線兩臺(tái)儀表計(jì)量值相差15％，半年后差值略有減小，為10％。除未檢查傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況外，作了全面檢查和分析，未找出故障原因，成為懸案。直到1998年下半年卸下傳感器發(fā)現(xiàn)進(jìn)口管道水泥襯里大塊脫落，堆積在傳感器進(jìn)口處高度達(dá)300－350mm（目測(cè)）。這些堆積物導(dǎo)致進(jìn)入傳感器水流流速分布嚴(yán)重畸變，即管道下部約有0.25D高度的弓形截面障礙物擋住了水流。清除障礙即恢復(fù)正常。對(duì)于差值半年后從15％減小到10％，可以解釋為開始時(shí)堆積高度比300－350mm高，在流動(dòng)沖刷下高度降低，差值也隨著減小。大口徑流量傳感器卸下管線或進(jìn)入管道檢查內(nèi)部，必須停止流動(dòng)，涉及面廣，通常只能在排除其他故障的可能性后，放到zui后進(jìn)行。
2、未滿管 由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測(cè)量管內(nèi)液體未能充滿，故障現(xiàn)象因不充滿程度和流動(dòng)狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水平管道中呈分層流或波狀流，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加，即流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；若流動(dòng)是氣泡流或塞狀流，故障現(xiàn)象除測(cè)量值與實(shí)際值不符外，還會(huì)因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。若水平管道分層流中流通面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，亦會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。若液體未滿管到液體表面在電極以下，則會(huì)出現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。
案例2 某造船廠有一臺(tái)DN80mm電磁流量計(jì)測(cè)量水流量，運(yùn)行人員反映關(guān)閉閥流量為零時(shí)，輸出反而達(dá)到滿度值。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)傳感器下游僅有一段短管，水直接排人大氣，截止閥卻裝在傳感器上游（如圖3虛線1位置），閥關(guān)后傳感器測(cè)量管內(nèi)水全部排空。將閥改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類故障原因在售后服務(wù)事例中足經(jīng)常碰到的，當(dāng)屬工程設(shè)計(jì)之誤。
3、管系潴留氣體 管系潴留氣體的一種原因是啟用前未能排凈管內(nèi)空氣，剩留氣體積聚在管系高點(diǎn)，流動(dòng)時(shí)被液體夾帶，呈氣泡狀流出；另一原因足液體中夾帶小氣泡逐漸聚集，潴留在管系高點(diǎn)。故障表現(xiàn)為流量測(cè)量值和實(shí)際值不符以及輸出晃動(dòng)。
案例3 南京某石化廠以DNl000mm管道引長(zhǎng)江水，管道長(zhǎng)10km順地勢(shì)起伏途經(jīng)小丘，在小丘頂裝DN700mm儀表。管系投入運(yùn)行，電磁流量計(jì)不能正常工作，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)電磁流量傳感器及其附近有水流聲的不正常現(xiàn)象。初步分析認(rèn)為管系啟用后未能將管道內(nèi)空氣排凈，而工程設(shè)計(jì)未在高點(diǎn)裝排氣閥而無(wú)法放氣。測(cè)量電極信號(hào)高達(dá)4mV（大部分為干擾電勢(shì)），因不能停水無(wú)法進(jìn)一步檢查和排除故障。數(shù)月后制造廠維修人員再次隨訪，此時(shí)不再有水流聲，因經(jīng)過一段時(shí)間流動(dòng)，剩留空氣隨水流帶走，重新調(diào)試即能使之正常運(yùn)行。
案例4 廣西某水廠在郊區(qū)山頭設(shè)置清水池，利用水池高度勢(shì)能發(fā)送成品水。運(yùn)行人員反映計(jì)量出水量的DN700mm電磁流量計(jì)有時(shí)候流量顯示不穩(wěn)。晃動(dòng)達(dá)百分之十幾到百分之二十，誤差也大，估計(jì)相差約20％。現(xiàn)場(chǎng)考查發(fā)現(xiàn)水池如圖7-9所示安裝流量傳感器，水位高度不足就會(huì)卷入氣泡，甚至流量傳感器測(cè)量管內(nèi)不能充滿。如水位降至A線時(shí)，雖高出吸入口頂端，但高出不多，還會(huì)在C處產(chǎn)生旋渦，將水位表面空氣卷入形成氣泡，使顯示晃動(dòng)；若水位降到B，測(cè)量管將不滿管。我們建議如圖虛線所示裝一彎頭，擴(kuò)大水池有效容量，減少吸入氣泡的機(jī)會(huì)，彌補(bǔ)原設(shè)計(jì)的不足。這類實(shí)例是經(jīng)常遇到的。
圖9 易卷入氣泡安裝例
5、往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生脈動(dòng)流 往復(fù)泵泵送液流而測(cè)量點(diǎn)又未遠(yuǎn)離泵，脈動(dòng)流會(huì)使電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)，有時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。為減緩脈動(dòng)對(duì)儀表的影響，通常可采取提高電磁流量計(jì)激磁頻率或增加電阻尼；在管系方面可增裝氣室等阻尼裝置。管系流量控制失配使控制閥啟閉振蕩也會(huì)形成脈動(dòng)流。
6、使用過程中流動(dòng)狀態(tài)變化 通常儀表調(diào)試正常運(yùn)行一段時(shí)期后，也會(huì)因流動(dòng)狀態(tài)變化而出現(xiàn)故障。雖然這種故障原因出現(xiàn)概率不高，但在分析故障原因時(shí)不應(yīng)忘記這一因素。
案例5 這是一個(gè)懸掛在液流中的剝離襯里片擺動(dòng)，隨著液流形成脈動(dòng)流的罕見實(shí)例。江西某銅礦豳?gòu)S裝有若干臺(tái)電磁流量計(jì)測(cè)量含粉狀固相的漿液，幾年來一直使用正常。到1998年7月用戶反映其中一臺(tái)DN600mm儀表出現(xiàn)輸出晃動(dòng)高達(dá)滿度值的50％-100％。現(xiàn)場(chǎng)檢查儀表本身均正常，并且巡視和詢問得悉流動(dòng)動(dòng)力源末改動(dòng)，不會(huì)新產(chǎn)生流動(dòng)波動(dòng)，也排除了使用環(huán)境變壞新引入干擾的可能性。總體印象是儀表正常，安裝和環(huán)境條件符合要求。當(dāng)時(shí)因不能停流卸下和檢查流量傳感器隱蔽部分及其鄰近管道狀況，一時(shí)未找出故障原因。直到月余后該廠停車槍修，發(fā)現(xiàn)流量傳感器附近卜游襯有橡膠襯里的U型管內(nèi)，大片橡膠襯里脫落，懸掛于管內(nèi)，隨液體流動(dòng)而擺動(dòng)，造成流動(dòng)波動(dòng)，儀表如實(shí)反映，形成輸出晃動(dòng)。新?lián)Q上U型管后，大幅輸出晃動(dòng)就不再出現(xiàn)了。
案例6 龜在管內(nèi)洄游，輸出信號(hào)出現(xiàn)大尖峰，本案例取自一則國(guó)外報(bào)導(dǎo)，足在美國(guó)發(fā)生的［5］
大口徑電磁流量計(jì)監(jiān)測(cè)火電廠冷凝器冷卻海水流量，從記錄紙上看到儀表偶爾出現(xiàn)大尖峰信號(hào)。數(shù)度現(xiàn)場(chǎng)檢查，因干擾噪聲瞬現(xiàn)即逝，檢查時(shí)捕捉不到，也未發(fā)現(xiàn)周圍會(huì)有產(chǎn)生電氣噪聲等異常情況。用戶曾有人提出也許有魚在流量傳感器內(nèi)流動(dòng)的想法，當(dāng)時(shí)認(rèn)為排放門有細(xì)網(wǎng)目網(wǎng)柵檔住和流量傳感器上游不可能有魚進(jìn)入而被否定了。但事后做廠一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將電磁流量計(jì)安裝于小型水槽，放入金魚觀察，金魚鉆入電磁流量傳感器，儀表果然出現(xiàn)尖峰噪聲。以后，當(dāng)初提問者告，在排放通道中確實(shí)見到了魚影，是由魚苗經(jīng)網(wǎng)柵鉆入排放管道后長(zhǎng)大為成魚。
二、流體類
源自流體方面引起電磁流量計(jì)故障主要有：1、液體中含有氣體，2、液體中含有固體，3、電導(dǎo)率不均勻液體接觸件材料匹配失當(dāng)，5、流動(dòng)噪聲。
1、液體中含有氣體 液體中含有溶解氣體不會(huì)影響流量測(cè)量，游離氣體（即氣泡）則會(huì)影響測(cè)量并可能引起故障。液體中游離氣體有3方面來源：①管道內(nèi)空氣未排凈，②從管系外吸入，③溶解氣體轉(zhuǎn)化。前二者上一小節(jié)已有所述，后者因管內(nèi)液體溫度壓力變化等所致。
在流程工業(yè)中管道液體壓力／溫度常會(huì)變動(dòng)，當(dāng)液體壓力降低或溫度升高，溶解氣體為轉(zhuǎn)化成游離氣泡．例如低于室溫液體，靜止在管道中滯留一段時(shí)期（如停車），所溶解空氣有可能轉(zhuǎn)化成氣泡；高于室溫液體靜止在兩端密閉的管道中逐漸冷卻收縮，形成局部真空，溶解空氣或氣化蒸氣形成氣泡。這樣形成的氣泡在流程重新開車初始階段往往會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象，運(yùn)行一段時(shí)間即趨正常。控制閥開度很小時(shí)，易氣化液體有時(shí)會(huì)氣化，也會(huì)形成氣泡。
2、液體中含有固相 液體中含有粉狀、顆粒、或纖維等固體，可能產(chǎn)生故障有：①漿液噪聲，②電極表面染污，③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里，④襯里被磨損或被沉積，改變流通面積。
案例7 導(dǎo)電沉積層短路效應(yīng) 電磁流量傳感器測(cè)量管絕緣襯里表面若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號(hào)將被短路而儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，本類故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯示露出來。
某柴油機(jī)廠工具車間電解叨削工藝試驗(yàn)裝置上，用DN80mm儀表測(cè)量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取*切削效率。起初該儀表運(yùn)行正常，間斷使用兩個(gè)月后，感到流量顯示值越來越小，直到流量信號(hào)接近為零。現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣層表面沉積薄薄一層黃銹，擦拭清潔后儀表就運(yùn)行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
本實(shí)例屬運(yùn)行期故障，雖非多見故障然而若黑色金屬管道銹蝕嚴(yán)重，沉積銹層，也會(huì)有此短路效應(yīng)。凡是開始運(yùn)行正常，隨著時(shí)間推移，流量顯示越來越小，就應(yīng)分析有類故障的可能性。
案例8 淤泥沉積層上海某水廠從30余公里外的黃浦江上游以矩形管引水，再以兩DNl600mm圓管泵送原水進(jìn)廠，用兩臺(tái)DNl600mm電磁流量計(jì)計(jì)量水量。1991年啟用，使用正常，但到1993年感到計(jì)量減少，經(jīng)檢查排除了儀表開放部分的故障原因；檢查流量傳感器兩電極對(duì)地電阻值不對(duì)稱，分析流量傳感器出現(xiàn)故障的可能性較大，因不能斷流而無(wú)法檢查隱蔽部分。1997午4月才有機(jī)會(huì)進(jìn)入管道檢查流量傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況， 內(nèi)壁沉積淤泥zui厚處超過10mm，電極表面亦被淤泥沉積層所覆蓋，與周圍淤泥層平齊。經(jīng)鏟刷
洗后，儀表運(yùn)行即恢復(fù)正常。確認(rèn)故障原因系內(nèi)部管壁沉積淤泥所致。
本實(shí)例向人們揭示，原水計(jì)量的流量?jī)x表通道內(nèi)壁總會(huì)沉積淤泥，是否影響測(cè)量只是時(shí)間長(zhǎng)短而已，本例水質(zhì)條件運(yùn)行3年已感到流量測(cè)量值減少。為此測(cè)量江河原水電磁流量計(jì)必須要定期清洗。其他流量?jī)x表如超聲流量計(jì)和文丘利管流量計(jì)至少同樣有沉積減小流通面積，影響測(cè)量精度的問題，DNl600mm管沉積10mm流量值要變化1.2％－2.5％。同時(shí)在工程設(shè)計(jì)時(shí)要考慮長(zhǎng)期運(yùn)行沉積淤泥影響的對(duì)策，例如：提高測(cè)量位置流速以延長(zhǎng)清洗周期；預(yù)置進(jìn)入管內(nèi)清洗的檢查孔等。
本實(shí)例屬運(yùn)行期常見故障
3、電子不均勻 配比流程中常有在液內(nèi)注入"加藥"液，而注入液常用往復(fù)泵加入。若注入液與主液電導(dǎo)率不同，而混合液尚未混合均勻，電磁流量傳感器若裝其下游，因電導(dǎo)率急劇變化會(huì)使儀表輸出晃動(dòng)，雖然液體電導(dǎo)率大于閾值而緩慢變化足不會(huì)影響電磁流量計(jì)正常測(cè)量。這一現(xiàn)象在給水處理工程原水加凝聚劑工藝中是經(jīng)常發(fā)生的。
4、與液體接觸件材料匹配失當(dāng)與液體接觸件材料產(chǎn)生匹配失當(dāng)故障的有電極與接地環(huán)。匹配失當(dāng)除耐腐蝕問題外，主要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)有：①化學(xué)反應(yīng)（表面形成鈍化膜等），②電化學(xué)和極化現(xiàn)象（產(chǎn)生電勢(shì)），③觸媒作用（電極表面生成氣霧等），前文第三節(jié)已有所述（見第10頁(yè)）。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度要小些。
案例9 上海某化工（冶煉廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高鹽酸溶液，出現(xiàn)輸出信號(hào)不穩(wěn)的晃動(dòng)現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)儀表正常，也排除了會(huì)產(chǎn)生輸出晃動(dòng)的其他干擾原因。但是在多處其他用戶用哈氏合金B(yǎng)I乜極化表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。在分析故障原因是否叮能由鹽酸濃度差別上引起的，因當(dāng)時(shí)尚無(wú)鹽酸濃度對(duì)電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗(yàn)，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位-起利用化工廠現(xiàn)場(chǎng)條件，做改變鹽酸濃度的實(shí)流試驗(yàn)。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時(shí)儀表輸出穩(wěn)定，當(dāng)濃度增加到15％-20％時(shí)，儀表輸出開始晃動(dòng)起來，濃度到25％時(shí)，輸出晃動(dòng)量高達(dá)20％。改用鉭電極電磁流量計(jì)后就運(yùn)行正常。
環(huán)境類
源自管環(huán)境方面引起電磁流量計(jì)故障主要有：1、強(qiáng)磁場(chǎng)，2、強(qiáng)電磁波，3、管道雜散電流，4、地電位變化，5、潮氣浸入。
1、強(qiáng)磁場(chǎng) 強(qiáng)磁場(chǎng)影響的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多，因安裝時(shí)都注意到要遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)。前文第五章第六節(jié)簡(jiǎn)述了幾則有關(guān)外界磁場(chǎng)的應(yīng)用例。
2、強(qiáng)電磁波 電磁流量計(jì)應(yīng)符合電磁兼容性要求，在規(guī)定輻射電磁場(chǎng)環(huán)境下正常工作，不會(huì)在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。我們遇到強(qiáng)無(wú)線電波干擾影響的案例。
案例10 福建省某水廠-裝用多臺(tái)電磁流量計(jì)其中一臺(tái)輸出大幅度波動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和轉(zhuǎn)換器相距50m，以置于鐵導(dǎo)管內(nèi)的屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測(cè)得共模干擾信號(hào)高達(dá)1.7V。先采取下文案例12的方法將流量傳感器電氣絕緣的措施，共模信號(hào)降低至0.6V，但輸出波動(dòng)無(wú)明顯改善。
再次與用戶分析現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，得悉在流量計(jì)非常鄰近的地方有強(qiáng)無(wú)線電發(fā)射臺(tái)。為證實(shí)故障原因是否來自該干擾源，臨時(shí)將轉(zhuǎn)換器移至流量傳感器相距3m的地方，復(fù)測(cè)共模干擾信號(hào)小于0.1mV，雖然還感到偏大，但儀表運(yùn)行巳趨于正常。故障原因足即使多層屏蔽信號(hào)線，電磁波還足被引入到儀表。
本實(shí)例揭示分離型電磁流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)有較大共模干擾時(shí)，作故障原因分析就應(yīng)考慮強(qiáng)無(wú)電波是否會(huì)是干擾源的可能性。本實(shí)例屬調(diào)試期罕見故障。
3、管道雜散電流 電磁流量計(jì)妥善接地后，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時(shí)候按規(guī)定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地。卻還會(huì)受雜散電流影響，尚需采取其他措施。
案例11 山東某鋁冶廠用DN80電磁流量堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環(huán)，并用導(dǎo)線跨接和妥善接地。然而儀表還足不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點(diǎn)，才隔離了雜散電流影響。
儀表投入正常運(yùn)行一段時(shí)期后，又出現(xiàn)輸出信號(hào)晃動(dòng)現(xiàn)象，排除了流動(dòng)波動(dòng)的可能性，儀表本身完好，初步判斷為儀表運(yùn)行異常。觀察數(shù)天發(fā)現(xiàn)中午午餐休息期和晚班運(yùn)行正常而日班卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。據(jù)此線索追蹤溯源，找到故障源頭足離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的同-管系上進(jìn)行電焊所致。
案例12 ，乜磁流量傳感器與連接管道絕緣，消除大雜散電流影響例
浙江省某自來水公司安裝兩臺(tái)DN900MT900理電磁流量計(jì)，一臺(tái)運(yùn)行正常，另一臺(tái)在1－2小時(shí)周期內(nèi)出現(xiàn)有高達(dá)50％FS波動(dòng)。用戶認(rèn)為兩臺(tái)儀表使用條件相仿，故障足由儀表方面原因引起的。勘察現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境，上下游緊接流量傳感器的足兩段長(zhǎng)0.5m有良好接地的無(wú)襯里短鋼管，然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求，同時(shí)，排除了管網(wǎng)流動(dòng)脈動(dòng)的可能性。
轉(zhuǎn)換器與傳感器相距約10m。有一數(shù)百kVA的三相變壓器裝在附近，分別離轉(zhuǎn)換器和傳感器約2m和8m。
分析故障原因有以下兩種可能：（1）大功率變壓器產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾；（2）管道上雜散電流干擾。要證明是否足變壓器磁場(chǎng)干擾影響，因要關(guān)閉變壓器涉及面廣，安排為第二步檢查，首先檢查是否足管道雜散電流干擾。不加激磁電流用示波器測(cè)量?jī)蓸O間電勢(shì)，其值應(yīng)為零。然而實(shí)例測(cè)得峰值Vpp高達(dá)1V的波形畸變交流電勢(shì)。初步判定即使良好接地，儀表還足受到管道雜散電流干擾影響。
采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運(yùn)行，輸出顯示即呈穩(wěn)定正常，也排除廠電力變壓器磁場(chǎng)干擾對(duì)流量測(cè)量的影響。同時(shí)測(cè)得干擾電流有60mAAC，電流方向來自流量傳感器上游。
這一措施也適用于有陰極保護(hù)電流的管道，作為試排除管道電流干擾影響的方法。
4、地電位變化 地電位變化會(huì)影響流量測(cè)量，例如因其他設(shè)備上原因接地線上產(chǎn)生電壓降而使電磁流量汁地電位變化，若形或較大共模干擾時(shí)，也會(huì)影響測(cè)量。
5、潮氣浸入 電磁流量計(jì)應(yīng)用于給排水工業(yè)常將流量傳感器裝在低于地平線的儀表井中，常會(huì)浸在未及時(shí)排放的雨水中，甚至長(zhǎng)期浸泡在水中。即使足外殼防護(hù)等級(jí)為IP67（塵密短時(shí)浸水級(jí)）或IP68（塵密連續(xù)浸水級(jí)），也常因接線端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封，漏裝套圈，或套圈與電纜外徑未匹配，經(jīng)常發(fā)生這類事故。
地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也會(huì)受氣溫變化的呼吸作用吸入潮氣，凝結(jié)成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封套圈或未緊壓密封，電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類事例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無(wú)意割斷電纜后重新再接，用膠帶包封。這一隱患在運(yùn)行初期不會(huì)形成故障，但包封口久老化，連接處吸入潮氣，電纜絕緣降低。
水和潮氣侵入端子盒，降低了絕緣強(qiáng)度和絕緣電阻，流量信號(hào)回路將無(wú)流量信號(hào)輸出，激磁線圈回路將形成零點(diǎn)偏移或不穩(wěn)。必要時(shí)可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。
非氣密型結(jié)構(gòu)的激磁線圈保護(hù)外殼，因呼吸作用吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測(cè)量管外壁結(jié)露，低于0℃則會(huì)結(jié)霜，會(huì)使流量信號(hào)回路短路而失效。
案例13 開封某水廠用一臺(tái)DNl200電磁流量計(jì)測(cè)進(jìn)廠引黃河水，另-臺(tái)DN900儀表測(cè)進(jìn)廠地下水，兩臺(tái)DNl000儀表并聯(lián)連接測(cè)出廠成品水。系統(tǒng)投入正常運(yùn)行兩年后，發(fā)現(xiàn)出廠水比進(jìn)廠水多出10％－15％。觀察儀表運(yùn)行無(wú)異常表現(xiàn)。用外夾換能器（探頭）便攜式超聲流量計(jì)分別對(duì)4臺(tái)電磁流汁作比對(duì)試驗(yàn)，證明兩臺(tái)出廠電磁流量計(jì)輸出信號(hào)偏高。分別關(guān)閉停流檢查零點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)出廠水儀表零點(diǎn)大幅度偏移。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，很有可能接經(jīng)端子盒進(jìn)水或激磁線圈受潮，絕緣下降所致。當(dāng)拭去水露，用電吹風(fēng)吹干燥接線盒端子座，激磁端廣對(duì)地電阻從5～6MQ恢復(fù)到數(shù)十Mn，偏移的零點(diǎn)隨即回到零位，儀表運(yùn)行正常。
究其原因足激磁線圈回路對(duì)地絕緣下降，使電極上加上一個(gè)較大的絕緣電阻和信號(hào)內(nèi)阻對(duì)激磁電壓的分壓，形成較大的共模干擾信號(hào)，而轉(zhuǎn)換器前置放大器共模抑止比能力有限，從而使轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)有輸出。
第九節(jié) 電磁流量計(jì)專項(xiàng)檢測(cè)
電極接觸電阻測(cè)量
測(cè)量電極勺液體接觸電阻值，可以不從管道卸下流量傳感器而間接估汁電極和襯里層表面大體狀況，有助于分析故障原因。這尤其對(duì)于人口徑電磁流量計(jì)的檢查帶來極大方便。估計(jì)流量傳感器測(cè)量管內(nèi)表面狀況如電極和襯里層是否有沉積層，沉積層足導(dǎo)電性質(zhì)的還足絕緣性質(zhì)的，電極表面污染狀況等。
電磁流量傳感器的電極接觸電阻應(yīng)在新裝儀表調(diào)試好后立即測(cè)量并紀(jì)錄在案，以后每維護(hù)一次測(cè)量一次，分析比較這些數(shù)據(jù)將有助于今后判斷儀表故障原因。
電極與液體接觸的電阻值主要取決于電極與液體接觸表面面積和被測(cè)液體電導(dǎo)率。一般結(jié)構(gòu)電極在測(cè)量電導(dǎo)率5×10-6S／cm的蒸餾水時(shí)電阻值為350k～Q，電導(dǎo)率150×10-6S／cm的生活和工業(yè)用水約為15kO，電導(dǎo)率1×10-2S／cm的鹽水約為200n。
用萬(wàn)用表在充滿液體時(shí)分別測(cè)量每個(gè)電子與地間的電阻，經(jīng)驗(yàn)表明兩極的接觸電阻值之差應(yīng)小于10％－20％，否則就說明有故障。用萬(wàn)用表測(cè)量電極接觸電阻不足正確測(cè)量電阻準(zhǔn)確值的方法，只是確定大體的值。準(zhǔn)確的測(cè)量必須用交流電橋，如"Kohlraush電橋"等。
測(cè)出的電極對(duì)地電阻與原測(cè)量值比較有以下不同趨向：
（1）兩電極阻不平衡值增加（即差值增加），
（2）電阻值增加，
（3）電阻值減少。
這三種跡象可分別判斷以下幾種可能故障原因：
（1）電極部位有一只電極絕緣有較大下降，
（2）電極表面絕緣層覆蓋，
（3）電極表面和襯里表面附著導(dǎo)電沉積層。
以上幾種故障可能性，亦可作為預(yù)測(cè)產(chǎn)生故障的前兆。
用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)注意以下各點(diǎn)：
（1）電阻值應(yīng)在測(cè)棒接觸端子的瞬間讀取指針偏傳zui大值，測(cè)量值應(yīng)以zui初一次所得為準(zhǔn)。如重新測(cè)量因極化作用所測(cè)各值足不一致的；
（2）測(cè)兩電極阻值時(shí)，接地端測(cè)棒極性必須相同，即用電表同-一根測(cè)棒，正極棒接電極，負(fù)極棒接地。
（3）測(cè)量要用同一型號(hào)萬(wàn)用表，并用同一量程，常用1.5V電池工作范圍的測(cè)量檔，如：×lkn檔。
二、電極的極化電壓
測(cè)量電極與液體間極化電壓將有助于判斷零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障是否由于電極被污染或覆蓋所引起的。
用數(shù)字式萬(wàn)用表2V直流檔，分別測(cè)兩電極與地之間的極化電壓（電磁流量計(jì)可以不停電測(cè)，也可停電測(cè)）。如果兩次測(cè)量值接近幾乎相等，說明電極未被污染或被覆蓋，否則說明電極被污染或被覆蓋。極化電壓大小決定于電極材料的"電極電位"和液體的性質(zhì)，測(cè)量值可能在幾mV至幾百mV之間。
因?yàn)閷?shí)際上運(yùn)行中兩電極被污染情況不可能*相同對(duì)稱，于是兩電極上的電壓形成了不對(duì)稱的共模電壓。不對(duì)稱的共模電壓就成為差模信號(hào)，造成零點(diǎn)偏移。
三、信號(hào)電纜干擾的測(cè)定
信號(hào)電纜受外界靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)干擾會(huì)使電磁流量計(jì)零點(diǎn)變動(dòng)。為判斷零點(diǎn)變動(dòng)是否由于受信號(hào)電纜干擾電勢(shì)影響，需測(cè)定干擾大體范圍和對(duì)電磁流量計(jì)的影響程度。
按圖7-10所示及上文"電極接觸電阻的測(cè)量"所測(cè)得兩電極的大體電阻值RA、RR，分別按圖a、b接入電路所測(cè)得零點(diǎn)之差應(yīng)在滿度值1％或其基本誤差范圍以內(nèi)。
測(cè)定時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn)：
1、應(yīng)注意接入RA和RB勿受電源干擾等所感應(yīng)；
2、測(cè)定時(shí)轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)與原接線器測(cè)量時(shí)相比可能有少許變動(dòng)（通常為上升），通常認(rèn)為變動(dòng)量不超過去5％左右就可以了；
3、圖7-10只繪出重接變動(dòng)部分的線路，其他仍按原樣線路；
4、測(cè)定時(shí)傳感器周圍環(huán)境盡可能與發(fā)生故障時(shí)一樣，如附近電機(jī)能作電源通斷試驗(yàn)就更好了。
四、測(cè)定有無(wú)接地電位
電磁流量汁在正常使用過程中，如傳感器附近電（力）機(jī)狀態(tài)變化（如漏電），接地電位會(huì)產(chǎn)生變化而引起零點(diǎn)變動(dòng)。檢查是否有這方面影響，可將轉(zhuǎn)換器工作接地C端子與保護(hù)接地G端子短路，以零點(diǎn)（或指示值）變動(dòng)判斷有否接地電位。若零點(diǎn)變動(dòng)超過容許值時(shí)，應(yīng)與制造廠，作必要的措施。
但是這也不一定能下結(jié)論："沒有零點(diǎn)（或指示）變動(dòng)就沒有接地電位"。
五、管道雜散電流流向判別
有時(shí)侯為尋找管道雜散的干擾源在流量傳感器上游還足在下游，以縮小搜索范圍，設(shè)法減小或消除雜散電流干擾影響。
以上文第八節(jié)案例12（第24頁(yè)）為例說明具體做法。如圖11所示，與管道電氣絕緣的流量傳感器上下游跨接導(dǎo)線和接地線的A、B兩點(diǎn)，分別接入電流表。在A點(diǎn)測(cè)得電流為60mAAC，B點(diǎn)電流為零，說明干擾源頭在流量傳感器的上游。
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