【摘要】講述電磁流量計的工作原理,及應用中的常見問題、故障類型和解決方法。
1、引言
由于水資源匱乏水價上漲,在水的計量上大量使用計量精度高的電磁流量計檢測系統。隨著使用量增加,電磁流量計的故障率、損壞率增大,如何準確快速的排除流量計出現的問題,是提高計量水平的關鍵因素,通過對各類問題的分析總結,使電磁流量計的故障率、壞率降低了60%,提高計量水平。
2、電磁流量計的工作原理
電磁流量計是利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。它的原理是法拉第電磁感應定律,即導體在磁場中做切割磁力線運動時,在其兩端產生感應電動勢,導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動時,切割磁力線產生與流量成比例的感應電勢,電動勢的方向按“右手規則”判斷,通過測量電動勢的大小可以計算出流體的流量。
Q=E/KE=KBDV
式中Q――流量;E――感應電動勢（單位V）;k――系數;
B――磁感應強度（單位T）;D――測量管內徑（單位m）;
V――平均流速,（單位m/s）;
3、電磁流量計使用中常見故障產生的原因及解決辦法
電磁流量計運行時常見故障:（1）電磁流量計不計量。（2） 計量數據誤差大。
3.1電磁流量計不能計量故障。
3.1.1電磁流量計被損壞造成的不計量故障。
（1）雷擊:雷擊是損壞電磁流量計的主要原因。在打雷時,儀表線路中會感應出瞬時高電壓、電流,當它們進入儀表時就會損壞儀表。通過對現場損壞的部件分析發現,感應電壓、電流進入儀表有4條途徑:（a）從電源線進入儀表（b）從傳感器與轉換器間的流量信號線進入儀表（c）從勵磁線進入儀表（d）從輸出4-20mA的信號線進入儀表。因此電磁流量計在設計上改進防雷擊設計,在使用中加強防雷擊措施,可減少此類故障的發生。
（2）電源電壓波動過大、儀表進水、部件老化等情況均會引起電磁流量計的損壞。提高電磁流量計的電源的穩定性,或給它提供一臺精度高的穩壓電源,可以減少流量計的損壞。在儀表的工作現場作好儀表的防水防潮工作,可減少此類問題的發生。
3.1.2測量線路斷路造成的不計量的故障。
架設的測量線路被掛斷或挖斷,使流量計不能計量,修復線路即可排除故障。
3.2計量數據誤差大問題。
原因有:（1）儀表的安裝位置設計的不合理造成的。（2）使用過程中使用方法不正確造成的計量誤差問題。
3.2.1儀表的安裝位置設計不合理產生的問題。
（1）傳感器安裝時選擇的測量位置不當,測量條件不合適,造成的計量誤差。傳感器上游流體的流動狀況不穩定,偏離規定要求造成的。例沒有足夠長度的直管段,在接近傳感器的上游設置調節閥或未全部打開的閘閥等等,可以改動傳感器的安裝位置予以解決。
（2）被測管道的液體未滿管,或液體中含有氣泡造成的測量誤差。此類故障主要是管網工程設計不良或相關設備不完善造成的,進行管網改造可解決問題。
3.2.2使用過程中產生的問題。
（1）使用中電磁流量計的轉換器參數設置不準確、造成計量誤差。在使用中就曾經發現傳感器系數被誤改,從而導致計量失真的情況。通過復核轉換器參數值,檢查零點、滿度值,可解決這一問題。
（2）信號電纜不匹配或使用過程中電纜絕緣不好造成的計量誤差;不同儀表廠的儀表對電纜的要求是不一樣的,當出現計量誤差較大的情況時,通過檢查,連接電纜是否匹配?連接是否正確?絕緣是否下降?可以發現信號電纜系統存在的問題,消除計量誤差。
檢查時重點檢查一下幾點:（a）信號電纜斷開點。因為斷接處易吸入潮氣,絕緣下降產生計量誤差;（b）信號線末端未處理好,使內、外屏蔽層和信號線之間有短接,或與外殼短接產生計量誤差;（c）電纜型號不匹配產生計量誤差;（d）電纜長度超過規定上限,又沒采取有效措施,產生的計量誤差。當按要求更換電纜后即可解決上述問題。
（3）傳感器極間電阻變化、電極絕緣下降產生的計量誤差;由于電磁流量計測量的多是工業廢水,所以含有大量的懸浮固體或污物,就會經常出現傳感器內壁有附著層的問題。當附著層的電導率與被測液體電導率相近時,就會造成測量誤差大。若是高電導率附著層,電極間電動勢將被短路,儀表不計量;若是絕緣性附著層,電極表面被絕緣使測量電路斷開,造成檢測數據偏小。通過檢測電極與液體間接觸電阻、電極絕緣,可防止此類問題的發生。
電極與液體接觸電阻值的大小,主要取決于接觸面積和液體的電導率。一般結構的電極與蒸餾水接觸時,電導率為5×10-6S/cm,測得的接觸電阻值為幾百千歐,生活用水和工業用水的電導率為150×10-6S/cm,測得接觸電阻值約為15kΩ,鹽水的電導率為1×10-2S/cm,測得的接觸電阻值約為200Ω。測量電極接觸電阻時,應在充滿液體時測,雖然只能確定大概的值,卻是判斷儀表狀況好壞的簡捷的方法。另外應在安裝調試時,測量每一臺傳感器的電極接觸電阻,并記錄在案,作為以后維護時的參考值。當測量電極的接觸電阻比參考值偏大時,說明電極表面被絕緣層覆蓋或部分覆蓋;當測量值比參考值減少時,說明電極和襯里表面附著導電沉積層（電極絕緣電阻大于100兆歐姆）;檢測后對有問題的傳感器拆下檢查,若確實是絕緣被破壞,則調換傳感器即可（注意在測量電極的電阻值時,必須用同一型號萬用表的同一測量檔進行測量）。
（4）儀表周圍電磁場的干擾造成的計量誤差。電磁流量計是靠電磁能量轉換工作的儀表。當管道上有雜散電流的干擾、周圍空間電磁波干擾、大電機磁場干擾時,就會產生大的測量誤差。對較弱的管道雜散電流的干擾,采取良好的單獨接地保護措施,可消除。但如遇管道有強雜散電流,必須采取流量傳感器與管道絕緣的措施才能克服。空間電磁波干擾信號和大電機磁場干擾信號,一般是信號電纜采用單層屏蔽或多層屏蔽來消除干擾。
4、小結
近年來,電磁流量計的使用越來越廣泛。而水計量基本都用電磁流量計。為了準確計量,就需要儀表維護人員對電磁流量計的故障判斷快速、準確。采用這一套故障分析方法后,可以快速解決多種故障,提高了工作效率,保證了計量數據的準確性。
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