電磁流量計運行中產生的誤差分析
來源：江蘇萬訊儀表有限公司
2025年06月29日 07:32
電磁流量計有許多優點，但若選型、安裝、使用不當，將會引起誤差增大，示值不穩定，甚至表體損壞，現將電磁流量計運行中產生的誤差做簡要的分析。
1、管內液體未充滿。由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測量管內液體未能充滿，故障現象因不充滿程度和流動狀況有不同表現。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現象表現為誤差增加，即流量測量值與實際值不符；若流動是氣泡流或塞狀流，故障現象除測量值與實際值不符外，還會因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現輸出晃動；若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，也會出現輸出晃動，若液體未滿管情況較嚴重，以致液面在電極以下，則會出現輸出超滿度現象。
實例1 某造船廠有一臺DN80mm電磁流量計測量水流量，運行人員反映關閉閥門后流量為零時，輸出反而達到滿度值。現場檢查發現傳感器下游僅有一段短管，水直接排入大氣，截止閥卻裝在傳感器上游，閥門關閉后傳感器測量管內水全部排空。將閥門改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類故障原因在制造廠售后服務事例中是經常碰到的，當屬工程設計之誤。
2、液體中含有固相。液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體，可能產生的故障有；①漿液噪聲；②電極表面玷污；③導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物覆蓋，流通截面積縮小。
實例2 導電沉積層短路效應。電磁流量傳感器測量管絕緣襯里若沉積導電物質，流量信號將被短路而使儀表失效。由于導電物質是逐漸沉積，本類故障通常不會出現在調試期，而要運行一段時期后才顯露出來。
某柴油機廠工具車間電解切削工藝試驗裝置上，用DN80mm儀表測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取切削效率。起初該儀表運行正常，間斷使用2個月后，感到流量顯示值越來越小，直到流量信號接近為零。現場檢查，發現絕緣層表面沉積一層黃銹，擦拭清潔后儀表運行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
本實例屬運行期故障，雖非多見故障，然而若黑色金屬管道銹蝕嚴重，沉積銹層，也會有此短路效應。凡是開始運行正常，隨著時間推移，流量顯示越來越小，就應分析有此類故障的可能性。
3、有可能結晶的液體，電磁流量計應慎用。有些易結晶化工物料在溫度正常的情況下能正常測量，由于輸送流體的導管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時不會結晶，但是電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，因此，流體流過測量管時易因降溫而引起內壁結上一層固體。由于改用其他原理的流量計測量也同樣存在結晶問題，所以在無其他更好方法的情況下，可選用測量管長度非常短的一種“環形”(ring)電磁流量傳感器，并將流量計的上游管道伴熱保溫予以強化。在管道連接方法上，考慮流量傳感器拆裝方便，在一旦結晶時能方便地拆下維護。
實例3 因液體結晶引起電磁流量計無法正常工作的例子并不少見。例如，湖南某冶煉廠安裝一批電磁流量計測量溶液流量，因電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，數星期后內壁和電極上就結了一層結晶物，導致信號源內阻變得很大，儀表示值失常。因這批電磁流量計口徑較大，頻繁拆洗不堪忍受，所以最后還是改用明渠流量計。
4、電極和接地環材質選擇不當引發的問題。因材質與被測介質不匹配而引發故障的電磁流量計與介質接觸的零部件有電極與接地環，匹配失當除耐腐蝕問題外，只要是電極表面效應。表面效應應有：①化學反應(表面形成鈍話膜等)；②電化學和極化現象(產生電勢)；③觸媒作用(電極表面生成氣霧等)。接地環也有這些效應，但影響程度要小一些。
實例4 上海某化工(冶煉)廠用20余臺哈氏合金B電極電磁流量計測量濃度較高的鹽酸溶液，出現輸出信號不穩的晃動現象。現場檢查確認儀表正常，也排除了會產生輸出晃動的其他干擾原因。但是在多處其他用戶用哈氏合金B電極儀表測量鹽酸時運行良好。在分析故障原因是否由鹽酸濃度差別上引起時，應當時尚無鹽酸濃度對電極表面效應影響方面的經驗，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起利用化工廠現場條件，做改變鹽酸濃度的實流試驗。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時儀表輸出穩定，當濃度增加到15％～20％時，儀表輸出開始晃動起來。濃度到25％時，輸出晃動量高達20％。改用鉭電極電磁流量計后運行正常。
5、液體電導率超過允許范圍引發的問題。液體導電率若接近下限值也有可能出現晃動現象。因為制造廠儀表規范(specification)規定的下限值是在各種使用條件較好狀態下可測出的值，而實際條件不可能都很理想，于是就多次遇到低度蒸餾水或去離子水，其導電率接近電磁流量計規范規定的下限值5 ，使用時卻出現輸出晃動。通常認為能穩定測量的導電率下限值要高1～2個數量級。
液體電導率可查閱有關手冊，缺少現成數據則可取樣用電導率儀測定。但有時候也有從管線上取樣去實驗室測定認為可用，而實際電磁流量計不能工作的情況。這是由于測電導率時的液體與管線內液體已有差別，譬如液體已吸收了大氣中的CO2或NO ，生成碳酸或硝酸，電導率增大。
對于含有顆粒或纖維液體產生的噪聲漿液，采取提高激勵頻率的方法能有效地改善輸出晃動。有的頻率可調的IFM3080F型 DN300電磁流量計，測量濃度3.5％瓦楞紙板漿液，在現場以不同激勵頻率測量所顯示瞬時流量晃動量。當頻率較低，為50/32Hz時，晃動高達10.7％；頻率提高到50/2Hz，晃動降低至1.9％，效果十分明顯。
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