电磁流量计故障检查分析和排除的实践

张俊慧

无锡市计量测试院 江苏无锡 214000

电磁流量计的结构简单。只要被测介质的最小电导率满足测量条件，它几乎适用于所有导电液体。它具有无阻力、无压力损失、无机械惯性、响应灵敏、范围广等优点。广泛应用于政府供水工程、石油化工、金属冶炼、工业制药、电力生产等行业。虽然电磁流量计有很多优势，在实际的使用过程中，如果有选择不当、不合理的安装和非标准使用等问题，它也会导致仪表的指示值不稳定，甚至导致仪器的损坏。

1 电磁流量计分析

电磁流量计是石化生产设备中最常用的测量仪器，在化工装置自动控制系统中起着测量、记录、控制和调节管道中循环介质的作用。它可以测量和记录介质的液体流动过程，以满足需求的现场监测，同时，电磁流量计4-0mA可以输出标准的电流信号，数据传输到计算机控制系统进行数据记录，通过集中控制系统实现对管道介质的调节和控制功能。

2 电磁流量计的优点以及故障主要原因

电磁流量计具有无阻力、无压力损失的特点，常用于某些污水和复杂流体的测量。电磁流量计的测量直径大，但是压力损失很小，而且测量精度和灵敏度高。电磁流量计结构简单。电磁流量计虽然有很多优点，但是在实际的使用过程中，如果出现选择不正确、安装不合理、使用不规范等问题，仪器的指示值就会不稳定，误差就会增大，甚至可能损坏仪器。电磁流量计上装有智能中文液晶显示器，可满足生产现场显示读数的功能。功能齐全实用，显示直观，易于维护人员操作使用。电磁流量计输出小，易受干扰。电磁流量计与介质流体应保持相同电位，以免电极腐蚀损伤，保证测量结果的准确性。因此，电磁流量计的测量稳定性与电磁流量计的接地方式有很大关系。电磁流量计之所以能得到很多工业厂家的青睐，是因为其测量结果精度高，在使用过程中不易改变功能。具体来说，流量计主要用于检测以下物质:一种是酸性液体，一种是碱性液体，三种是含盐量高的液体，四种是纤维液体。因此，企业在实际使用过程中应指派专业负责人员定期对流量计进行检查和测试，以确定是否存在故障问题或可能发生故障的预警因素，避免化工厂在运行中出现质量问题，最后给产品的生产带来极大的不利。

电磁流量计在生产操作中会出现各种故障。一是由于仪器本身的故障引起的仪器指示错误，包括仪器的结构或部件的损坏；第二个是失败造成的仪器安装环境或非标准安装，如直管道的安装传感器的上游和下游部分不符合要求。

3 常见故障分析

3.1 管路风管报警故障分析及处理

电磁流量计在运行过程中可能出现管道空管报警，如管道中流体未充注、未按要求安装、被测流体电导率过低等。仪表维护中变频器元件的损坏也会引起空中交通管制报警。因此，有效区分转炉的工况并及时更换是关键。

3.2 传感器内壁结垢

电磁流量计的内壁和电极污垢导致仪表故障是很常见的。某污水处理厂用于测量涌水量的DN100电磁流量计有3台送到无锡市计量测试院验证并投入使用。仪器在使用初期工作正常。随着时间的流逝，工厂发现仪器的流动数据变得越来越小，明显偏离初始数据，然后停止检验，发现流量计的内壁均匀附着了一层厚厚的缩放、清洗后流量计恢复正常运行。随着运行时间的积累，电磁流量计的内壁由于介质的特性，经过一段时间后，会引起污垢粘附。覆盖电极后，流量显示波动较大，流量不显示。

3.3 外部电磁干扰

某单位一台用于检测工厂水量的DN300电磁流量计已正常运行6年。在实际的工作过程中，负责流量计的值班人员报告流量计不准确，比之前的数据小很多。白天对便携式超声流量计流量测量值进行在线比较，未发现任何异常。经过现场调查，值班人员表示，该流量计白天可以正常运行，夜间流量会明显减少。管道的流量相对稳定。调查人员检查了现场环境，在设计之初由于场地限制，在电磁流量计附近约10米处有一台其他机组的变压器。初步判断可能是变压器造成的电磁干扰。调查人员参观了该单位，了解到他们最近安装了几台大型负载设备。根据当地有关电力法规，它们只能在晚上运行。通过比较时的电磁流量计流开始下降，操作的设备的时候，发现两者的时间恰逢对方，这是判定有问题在电磁流量计的接地，工作人员检查后，确认接地已被腐蚀损坏。再次接地后，电磁流量计将恢复正常工作。每台电磁流量计应单独良好接地，安装时应选择无强磁源的地方。

3.4 电磁流量计安装、试验失效

仪器性能的调试工作一般在设备安装前进行，而不是投入运行。如果在此时间段内出现故障，称为安装测试故障。产生此类故障的原因如下：一是安装时没有合理考虑周围环境条件，或有较大的磁场干扰，或有电流干扰；二是仪器安装没有严格按照相关标准进行；三是仪器没有安装在指定的位置；第四是对当前机体功能特性的变化进行对比测试。

原因不同故障现象也呈现出自己的特点，所以我们可以通过故障现象来判断故障的原因。例如，测量介质的特性属于气液两相条件。测量介质中的微小气泡在开始时不会影响电磁流量计的功能。但是当介质的气相达到一定程度时，仪器信号会出现较大的波动，导致无法获得准确可靠的数据结果。另外，如果传感器没有严格按照相关标准安装，管道内的流体不能注满，就会出现相应的故障问题。

3.5 仪表正常操作后的故障

安装调试完成后，即可开始试运行。如果没有问题，就可以投入正常使用。由于仪器在运行过程中会或多或少地受到环境条件和运行时间的影响，如果由于这两个因素而发生故障，则该故障与前面描述的故障不一致。

3.6 仪表无流量信号输出

一般情况下，如果仪表设备中没有显示信号结果，可能是由以下原因造成的:一是电源设备故障；二是电缆线路故障；三是液体不能按原方向流动；四是管道中的流体介质不满意。根据这些因素，相关负责人员应定期检查仪器电源是否正常，电缆线路是否连接良好（这个因素主要从两个方面来衡量:管路通畅，连接方式准确），液体是否沿正确的方向流动，管路中是否还有闲置空间。当液体流动时，管道中还有闲置空间的原因是没有满，因为传感器安装没有严格遵守相关标准。当管道充满液体而没有任何空闲空间时，故障问题将得到解决而没有任何阻塞。如果管道中的液体未满，仍有闲置空间，或存在大量气泡，则仪器显示的数据可能会有较大的波动。解决办法是将流量计安装在较低的位置。然后判断周围环境是否有干扰。确定流量计与地面的接触程度，可以在很大程度上避免干扰源。

3.7 仪表输出信号显示超过全值

首先，由专门负责检查工作的相关人员检查电缆线路是否连接良好，是否有不当的地方；检查信号电路是否连接正确。通常情况下，如果电缆线路中途断开，信号电路也会断开，从而影响输出信号的结果。接下来，检查变频器和传感器是否处理不当，所选型号是否正确，参数设置是否合适。

3.8 电磁流量计在工作时信号变小或突然下降

电磁流量计工作信号会减小或减小的原因主要有以下两个原因：一是电极不再具有良好的绝缘，二是短路现象。具体来说，由于导管内壁附着的杂质较多，无法及时清洗干净。在这种情况下，导管内的保温对象不能很好地发挥其功能，应予以更换。电磁流量计的运行环境如为强酸或强碱，接收信号的设备和线路或多或少会受到腐蚀，应由负责人在最短的时间内将其拆除。

3.9 流量测量值与实际值的偏差

电磁流量计另一个容易发生的故障是测量值与实际值不太一致，总是会有或多或少的偏差。面对这种现象，相关负责人应考虑安排专门的检查员检查相关设备部件连接是否良好。首先，找出设备部件的出厂参数，判断设定值是否与设定值一致。在此过程中，可以通过智能手段消除可能出现的误差。然后，要确定传感器是否严格按照规定的标准要求安装，管道中应无闲置空间或大量气泡。另外，如果电缆线路连接有问题，仪器设备显示的数据结果就会不准确，偏差较大，应及时更换。

3.10 仪表正常操作后的故障

由于环境变化和长期运行都会影响仪器的运行状态。一般来说，电磁流量计的缺点包括积累的污垢内壁致使流量传感器失灵，仪器环境条件的变化引起的故障等。电磁流量计后投入运行，经过一段时间的操作，附件中的流体介质积累层内壁上的传感器，从而导致故障出现。如果流体介质的积累是绝缘的，过多的杂质积累会导致整个电极电路开路；相反，如果流体介质累积附着层的整体电导率，积累过多会导致电极电路短路。以上两种情况均会导致仪器运行不正常。因此，电磁流量计投入使用后，有必要定期清理测量管内附着的污物层。另一方面，电磁流量计运行环境的变化对仪器的影响也不容忽视。调试过程中没有干扰源并不意味着运行环境没有干扰。例如电磁流量计在运行过程中，附近管道、大型电机或变压器等电磁设备的焊接操作会干扰电磁流量计的正常运行，电磁流量计的输出信号会波动。此外，雷击等恶劣的天气环境也会影响仪器的正常运行。例如，在仪表线路中容易产生雷击、高电压和浪涌电流等。它们大多通过电力线和流动信号线进入仪器，导致仪器内部结构的损坏。在生产控制过程中，电磁流量计因其精度高、耐腐蚀性强而得到广泛的应用。但是在实际测量中，电磁流量计容易出现各种故障，因此有必要采取合理的检测方法，对各种故障提出可行的解决方案。

3.11 仪器输出信号超出刻度值上限

可以通过逐步检测来检查故障原因。首先检查流量计的电缆连接，确定是否有连接错误；然后检查信号电路连接。一般情况下，断开连接线缆会导致信号电路断开，因此输出信号指示超过满值的最大值。在此基础上，对传感器与传感器模型的匹配、变频器的参数设置进行逐步的检验。实际上，由于电磁流量计转换器的输出信号往往被传送到流量积分器和计算机，因此，电路仪表的安全门和流量积分器的故障也会导致流量计的最大输出值。

3.12 使用过程中出现故障

传感器内表面粘有杂质由于电磁流量计的使用场所比较复杂，被测流体往往不单一、不简单，内部部件往往含有各种杂质。电磁流量计在长期的测量和使用过程中，这些杂质很容易进入传感器内表面并粘附在传感器内表面，使传感器无法正常工作，最终损坏。这些杂质的电导率与流体的电导率之间的差异决定了这些杂质对传感器的影响。如果杂质的导电性与流体的导电性大致相同，电磁流量计的测量结果不会有明显的差异。当杂质的电导率高于流体的电导率时，内部电路会发生短路，导致电流过大，测量结果突然波动较大。最后，如果杂质的导电性远低于流体的导电性甚至不导电，内部电路就会完全无法运转，导致电磁流量计无法测量。因此，在电磁流量计的应用中，特别是对于那些电导率高的杂质，应及时对其内表面的杂质进行处理，以免影响电磁流量计的测量结果。

4 日常维护和检查方法

一是观察传感器的电力电缆和传输电缆（或电线）是否有损坏或老化，电缆外的橡胶护套是否有保护作用；二是要定期（一般半年）清洗变送器管内壁污垢层，用软布清洗电极表面，清除污垢或沉积物；三是在生产实践中对仪器的定期检查是保证电磁流量计显示精度的关键。四是在实际应用中总结经验，完善改进方案，使电磁流量计的应用更加完善，并保证其测量精度；五是对管道内壁进行清洗，不得附着任何杂质，以提高保温性能；六是要定期检查电磁流量计是否有问题或隐患，以确保流量计总是能显示出更准确可靠的结果，特别是界面的密实度好；要尽量避免仪器被碰撞损坏，保证流量计与地面有良好的接触。

5 结语

电磁流量计是现实生活中经常使用的一种测量工具。如果不能保证测量结果的准确性，就无法获得准确的数据源，影响实际生产。因此，有必要充分了解电磁流量计的一些常见故障及应对措施，并在使用过程和调试期间根据相应的条件采取相应的措施，从而最终使电磁流量计的测量结果准确电磁流量计广泛应用于大型化工企业。电磁流量计故障检查分析和排除的实践工作在实际工作过程中还需要工作人员进一步创新和完善，找到更好的方法解决相应的问题。从而更好地促进其使用，进而对人们的生活带来更大的帮助。