0 引言

         電磁流量計(jì)的原理是根據(jù)物理學(xué)法拉弟電磁感應(yīng)規(guī)律制做的一種測(cè)量導(dǎo)電液體的流量計(jì)量?jī)x表，電磁流量計(jì)具有測(cè)量的管道外徑范圍大、流量范圍寬、不易出現(xiàn)堵塞、良好的耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，目前，已廣泛的應(yīng)用于各類導(dǎo)電液體流量的計(jì)量檢測(cè)中。但在實(shí)際使用中，由于長(zhǎng)期受外界環(huán)境條件和本身流體特點(diǎn)以及儀器本身如元器件易損壞等原因，容易引起各類故障。本文對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中常遇到的電磁流量計(jì)的幾種故障進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析和闡述。

 

1 管道內(nèi)介質(zhì)未滿管造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         此類問(wèn)題主要是流量計(jì)管道的鋪設(shè)不規(guī)范，致使儀表測(cè)量電極所測(cè)量的管道未充滿液體或儀器測(cè)量電極安裝位置不合理等原因所致。

 

未滿管的問(wèn)題大多在流體自然流或者測(cè)量電極下游背壓不足或無(wú)背壓的情形下發(fā)生。

 

         對(duì)于此類情況，首先，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察的方法發(fā)現(xiàn)未滿管問(wèn)題，可以在管道的排放口觀察管道內(nèi)排放的液體是否為滿管狀態(tài)。其次，也可以通過(guò)對(duì)測(cè)量電極的阻值來(lái)判定是否滿管問(wèn)題，若在排除電路斷路的情況下通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)電極的阻值明顯偏高，則可以判斷管道內(nèi)為非滿管狀態(tài)。

 

         管道未滿管狀態(tài)也可以分為測(cè)量電極安裝高度高于介質(zhì)液面或者測(cè)量電極安裝高度低于介質(zhì)液面這兩種情況。若測(cè)量電極安裝高度高于介質(zhì)液面時(shí)，這時(shí)測(cè)量電極和介質(zhì)液面不在同一平面上，流量計(jì)表頭顯示的數(shù)據(jù)為異常狀態(tài)并會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)，此時(shí)，測(cè)量的電路相當(dāng)于處于斷開(kāi)的狀態(tài)。

 

         若測(cè)量電極安裝的高度低于介質(zhì)液面，流量計(jì)的安裝位置沒(méi)出現(xiàn)問(wèn)題的話，流量計(jì)表頭顯示的數(shù)據(jù)一般是比較穩(wěn)定正常的。若此時(shí)電極所在的管道內(nèi)未滿管，就會(huì)出現(xiàn)有時(shí)流體的流量較大且管道滿管時(shí)儀表運(yùn)行狀態(tài)為正常，但流體流量較小時(shí)儀表運(yùn)行狀態(tài)就有可能因?yàn)槲礉M管而使數(shù)據(jù)異常。

 

         要解決電磁流量計(jì)的這些問(wèn)題，就要在流量計(jì)安裝時(shí)盡量避免出現(xiàn)非滿管的情況，這樣就必需在設(shè)計(jì)U 型管時(shí)，把 U 型管設(shè)計(jì)在管道最低端并且保證 U 型管中間的直管段足夠長(zhǎng)(如圖 1)。

 

2 管道介質(zhì)中含有氣泡造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         介質(zhì)中氣泡形成有: 從管道外進(jìn)入介質(zhì)中的氣泡和溶解在介質(zhì)中的氣泡等兩種情況。當(dāng)液體中含有的氣泡球直徑遠(yuǎn)小于測(cè)量電極直徑且氣泡數(shù)量不多，這種情況下雖然減少了部分液體的體積，但不會(huì)使電磁流量計(jì)傳出晃動(dòng)。若液體中含有球徑較大的氣泡時(shí)，氣泡經(jīng)過(guò)電極就會(huì)完全擋住電極，此時(shí)，流量計(jì)表頭顯示的數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生異常，并會(huì)出現(xiàn)晃動(dòng)。

 

         此時(shí)，若通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)電極的阻值明顯偏高，可判斷是由于管道內(nèi)氣泡影響造成的。要解決電磁流量計(jì)管道介質(zhì)中含有氣泡的問(wèn)題，若是由流量計(jì)本身安裝方式不正確引起的話，比如該流量計(jì)安裝在出水口處直接進(jìn)入空氣或者安裝在管道的最高點(diǎn)而聚集有氣泡并造成流量計(jì)數(shù)值不穩(wěn)定的話，重新選擇合適的安裝位置是最好解決辦法，也可以在安裝選擇時(shí)采用 U 型管安裝的方法或者在管道的最低點(diǎn)安裝(如圖 1)。若由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和位置等限制因素?zé)o法選擇安裝位置的情況下，可在電磁流量計(jì)上游(遠(yuǎn)離抽水泵處)加裝集氣裝置或排氣設(shè)備。

 

3 外界強(qiáng)磁干擾造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         電磁流量計(jì)的日常運(yùn)行易受到外界強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，日常運(yùn)行中主要遇到的干擾源有磁場(chǎng)、管道內(nèi)小電流、電磁波、靜電等。

 

         當(dāng)受到外界磁場(chǎng)干擾，電磁流量計(jì)傳出信號(hào)表現(xiàn)為非線性輸出時(shí)，可通過(guò)模擬信號(hào)分析儀來(lái)判別分析。

         

         若儀表的傳出信號(hào)為持續(xù)的線性輸出時(shí)，可認(rèn)為外界的磁場(chǎng)干擾所致。管道內(nèi)小電流的干擾可以通過(guò)電磁流量計(jì)合理的接地來(lái)保護(hù)，也可以在電磁流量傳感器與管道之間作電氣絕緣隔離，需要注意的是不要和其他電器和電機(jī)組共用接地線。

 

         電磁波和靜電的干擾會(huì)通過(guò)電磁流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器和傳感器之間的信號(hào)纜線引入，可以實(shí)行屏蔽的方法來(lái)達(dá)到解決的目的。如若電磁波太強(qiáng)而無(wú)法完全屏蔽，可以改用無(wú)纜線的電磁流量計(jì)儀表或者縮短其轉(zhuǎn)換器和傳感器之間的信號(hào)纜線。

 

4 電導(dǎo)率低造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         電磁流量計(jì)的測(cè)量原理規(guī)定被測(cè)介質(zhì)是導(dǎo)電介質(zhì)且不能低于導(dǎo)電率的下限。電導(dǎo)率低于導(dǎo)電值會(huì)產(chǎn)生測(cè)量數(shù)據(jù)異常，如果超過(guò)導(dǎo)電率即使在變化的情況下也可測(cè)量，并且誤差變化不會(huì)大。

 

         導(dǎo)電率如果低于下限值，被測(cè)介質(zhì)含有較多固體顆粒會(huì)使流量信號(hào)出現(xiàn)噪聲，造成傳出晃動(dòng)。導(dǎo)電率超過(guò)下限值即使變化較大時(shí)，測(cè)量的誤差也基本不變。如果被檢測(cè)的介質(zhì)導(dǎo)電率低于該電磁流量計(jì)所能檢測(cè)最低值，那么可以更換與該種介質(zhì)導(dǎo)電率相適應(yīng)的低導(dǎo)電率電磁流量計(jì)或者選用其他測(cè)量方法。

 

5 測(cè)量電極結(jié)垢及測(cè)量電極短路造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         長(zhǎng)期使用后的電極或者在易產(chǎn)生水垢的介質(zhì)中使用的電極，在運(yùn)行中電極會(huì)產(chǎn)生水垢。當(dāng)電極結(jié)垢后，電極傳出的流量信號(hào)會(huì)越來(lái)越小，最終將接收不到電極發(fā)出的信號(hào)。測(cè)量電極結(jié)垢后，會(huì)使測(cè)量電極電路斷開(kāi)而不能正常工作。

 

         要解決電磁流量計(jì)測(cè)量電極結(jié)垢和短路問(wèn)題，首先對(duì)于容易產(chǎn)生和附著水垢的測(cè)量電極可用提高介質(zhì)流速的方法以達(dá)到自動(dòng)清理管壁的目的。其次，對(duì)于測(cè)量電極短路問(wèn)題，最好在選擇測(cè)量電極時(shí)選用不易附著介質(zhì)的半球形或尖形的測(cè)量電極、刮刀式測(cè)量電極、可替換式測(cè)量電極等。

 

6 測(cè)量電極遭腐蝕造成對(duì)儀表測(cè)量的影響

         測(cè)量電極遭腐蝕造成的電極信號(hào)衰退和失效也是電磁流量計(jì)常遇到的問(wèn)題，這類情況一般是測(cè)量電極選擇時(shí)沒(méi)有選擇相應(yīng)介質(zhì)的防腐蝕電極材料所致，造成測(cè)量電極被介質(zhì)所腐蝕，最終影響流量計(jì)輸出。電磁流量計(jì)測(cè)量電極選擇的材料首先要考慮到的因素是被測(cè)介質(zhì)的腐蝕性，其次還要防止產(chǎn)生噪聲和形成的表面鈍化效應(yīng)等。電磁流量計(jì)的測(cè)量電極對(duì)耐腐蝕性的要求很高，基本不允許或者只允許極慢的腐蝕速率，因?yàn)檫@樣會(huì)破壞襯里與測(cè)量電極之間的密閉性，造成電磁流量計(jì)不能正常工作。所以測(cè)量電極材料的選擇，需要參照被測(cè)量介質(zhì)在以往相關(guān)設(shè)備上運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和以往的實(shí)際應(yīng)用情況，最好由該使用企業(yè)和熟悉相關(guān)行業(yè)的相關(guān)技術(shù)人員來(lái)選擇確定。對(duì)于一般的普通介質(zhì)，可以根據(jù)行業(yè)的實(shí)際情況翻閱有關(guān)的防腐蝕手冊(cè)，對(duì)于一些成分較復(fù)雜的介質(zhì)，可以做相關(guān)的掛片試驗(yàn)，最終得出比較可靠的參考結(jié)論。通常情況下，選擇的測(cè)量電極材料的耐腐蝕性要比管道材料

的耐腐蝕要高一個(gè)等級(jí)。