汙水流量計工作過（guò）程中輸出跳（tiào）動不穩（wěn）定的故障分析
點擊次數：2283 發布時間：2020-08-10 08:05:45
1 故障類型
汙水流量計(以下簡稱 EMF)常見故障現象有:
1)無流量信號輸出 ;2)零點不穩;3)輸出晃動 ;4)流（liú）量測量值與（yǔ）應用參（cān）比值不符 ;5)輸出（chū）信號超微度值五類 。
本報告僅討論（lùn）其（qí）中（zhōng）因安裝不妥、選用不當,環境條件以及流體物性等應用（yòng）技術方麵原因所引起的輸出晃動（dòng）, 不包括 EMF 本身(如元件損壞和調試 、設定（dìng）繆誤等)引起的故障 。
輸出晃動大體上可（kě）歸納（nà）為 5 類故障原因, 它們是:
1)流動本身是波動或脈動的（de） ,實質上不是 EMF的故障,僅如實反映流動狀況 ;
2)管道未充滿液體或液體中含有氣泡 ;
3)外界雜散電流等電磁幹擾（rǎo） ;
4)液體物性方麵（miàn）(如液體電導率不均勻和含有較多顆粒（lì）的漿液等)的原因;
5)電*材料（liào）與液體匹配不妥 。
2 檢查（chá）程序
通常檢查和判斷故障的程序如圖 1所示, 從顯示儀（yí）表工作是（shì）否正常開（kāi）始 ,逆流量信號傳送的方向進行 。*先用模擬信號器測試轉換器, 以判斷故（gù）障是產生在轉換器及其後續儀器還是在連接電（diàn）纜或傳感器（qì）發生的。若是轉換器故障, 由（yóu）於當（dāng）代儀表大部分（fèn）均有互換性 ,就（jiù）可方便地試調（diào）換轉換器部件甚至轉換器整機備用件 ;若是傳感器故障需要試調換（huàn）時,因必須停止（zhǐ）管道（dào）係統運行 ,涉及麵廣 ,往往不易（yì）辦到。特別是大口徑 EMF , 試換工程量大 , 通常隻能作（zuò）完其他各項檢查 ,*後才下決心, 拆卸傳感器進行檢查（chá）或調換 。
圖2所示是檢查 EMF 輸出晃動（dòng）的流程。先全（quán）麵考（kǎo）慮作（zuò）初步調查和判斷 ,然後再（zài）逐項細致檢查和試（shì）排除故障。圖（tú） 2 所示檢查順序的先後原則是 :
1)可經觀察或詢（xún）問了解而毋須作較大操作的在前, 即先易後難;
2)按過去現場檢修經（jīng）驗,出現頻（pín）率較高今後可能出現概率較高者在前。若（ruò）經初步調查確認故障原因是後幾項的原因,亦可提前作細致的檢查 。
3 故障檢查和采取措施（shī）
本節分別討論上（shàng）述 5 類故障原因的檢查和（hé）采取的措（cuò）施 。
3.1 流動本身的波動(或脈動（dòng）)
若流動本身波動,儀表輸出晃（huǎng）動則是（shì）如實反（fǎn）映波動狀況 。檢查方法可在使用現場向操作人員和流程（chéng）工藝人員詢問或巡視有否波動（dòng）源。管係（xì）流動波動(或脈動)的原因通常有 3 個方麵:
1)EMF 上遊的（de）流動動力源采（cǎi）用了往複泵（bèng）或膜片泵(經常用於精細（xì）化工（gōng）、食品、醫藥和給水淨化等（děng）加注藥液（yè）), 這些泵（bèng）的脈動頻率通常在每分鍾幾次到百（bǎi）餘次之間;
2)儀表下遊的（de）控製閥流動特性和尺寸選用不妥（tuǒ）,從（cóng）而產生獵振,這可觀（guān）察控製閥閥杆是否有振（zhèn）蕩性移動 ;
3)其他（tā）擾動源（yuán）使流動波動 , 例如 :EMF上遊管道中有否阻流（liú）件(如全（quán）開蝶閥)產 生旋渦(如象渦街流量計旋渦發生體（tǐ）產生的渦列, 傳感器進口端墊圈（quān）伸入流通通道, 墊圈（quān）條片狀碎 塊懸在 液流中擺動等等)
遇到懸掛在液流中的剝（bāo）離襯裏片, 隨著液（yè）流擺動造（zào）成流動波動的實例 。江（jiāng）西某銅礦冶煉廠裝有若幹台 EMF 測量含粉狀固相（xiàng）的漿液 , 幾年來一（yī）直使用（yòng）正常 。到2008 年7 月用戶反映其中一台 DN600 mm EMF *近出現輸出晃動高達滿度值的 50%～ 100%。*先現場檢查 EMF 本身均正常 , 並且（qiě）巡視和詢問得悉流動（dòng）動力源（yuán）未改動 , 不會新產（chǎn）生流動波動, 也排除了使（shǐ）用環境變壞新引入幹擾的可（kě）能（néng）性。總（zǒng）體印象是儀表正常, 安裝和環境條件（jiàn）符合要求, 但因不能（néng）停流禦（yù）下和檢查流量傳感器隱蔽部分（fèn）及其鄰近管道狀況 ,一時未找出故障原因。直到月餘後該廠停車檢（jiǎn）修, 發現 EMF 附近上遊襯有橡膠襯裏的 U型管內,大片橡膠襯裏脫落,懸掛於管內（nèi） ,隨液體流動而擺動 ,造成流動波動導致儀表輸出晃動。新換上（shàng）U 型管後（hòu）, 大幅輸出晃動就不再出現了。在（zài）有脈動流動源的管線上（shàng） ,要減緩其對（duì）流量儀（yí）表測量的影響, 通常采取流量傳感器遠離脈動源 ,利用管流流阻衰減脈動（dòng） ;或在管線適（shì）當位置裝上稱
作被動式濾波器的氣室緩衝器,吸收脈動。
3.2 管道未充滿液體或液體中含有氣泡
3.2.1 管（guǎn）道未充滿液體 。主要是不良管網工程設計使電磁（cí）流量傳感器的測量管未充滿液體或傳感器安裝位置不妥,如圖 3 中 a,b ,e 位置 。
（1)傳感器下遊無背（bèi）壓或背壓不足。傳感器如裝在圖 3 中 e 的位置 ,液流經下遊很短一段管段即排入大氣（qì） 。若閥門 2 全開, 傳感器測量管（guǎn）內有可能未充滿液體 。有時候流（liú）程的流量較大能充滿而儀表運行正（zhèng）常,若流量減小就有可能液體不滿（mǎn）而使儀表失常。
2)傳感器安（ān）裝於自上而下流（liú）動的垂直管線上(圖 3中 b 位置), 其流動狀況亦有可能（néng）出現液體不滿的（de）現象 。
3.2.2 液體中含有氣（qì）體 。液體中泡狀氣（qì）體形成有外界吸入和液體中溶解氣體(空氣)轉變成遊離狀氣泡兩種途經。液（yè）體中含有氣泡數量不多（duō）且氣泡（pào）球（qiú）徑遠小於電*直徑 ,雖然減少了部分液體體積,但不會使 EMF 輸出晃動;較大氣泡則因擦過電*表（biǎo）麵 ,與液體接（jiē）觸, 電化學電勢突然變化（huà）會產生尖峰脈衝狀電噪聲, 使輸出晃動（dòng）。若氣泡（pào）大到流過（guò）電*能遮蓋整個電（diàn）* , 使流量信號（hào）回路瞬間開路 ,則輸出信號晃動更大（dà） 。
1)液流中微小氣（qì）泡在流動過程中會逐漸在高點或死（sǐ）角積（jī）聚 ,若 EMF 裝在管係高點 ,瀦留氣體減少傳感器內液體流通麵（miàn）積而影響測量準確度 ,瀦留較多時還會產生幹擾（rǎo）信（xìn）號(參（cān）見下文故障實例):若傳感器（qì）裝在高點下遊（yóu） ,高（gāo）點積聚氣體超過容納量或因受壓力波動, 氣體以泡（pào）狀或片狀隨液體流動 ,遮蓋（gài）電*而造成輸出晃動。
電磁流量傳感器瀦留氣體故障實（shí）例（lì）:20 世紀80 年代初南京某（mǒu）石（shí）化廠以 DN1000 mm 管道引長江水, 管道長（zhǎng） 10 km 順地勢起伏途經小丘 ,在小丘頂裝三暢儀表的 DN700 mm EMF 。管（guǎn）係投入運行（háng） EMF 不能正常工作（zuò） ,經現場（chǎng）檢查（chá）發現電磁（cí）流量傳感器及（jí）其附近（jìn）有水（shuǐ）流聲的（de）不正常現象 。初步（bù）分析認為管係啟用（yòng）後未能（néng）將管道內空氣排淨,而工程設計未在高點裝排氣閥而無法放氣。測量電*信號高達 4 mV(大部（bù）分為幹擾電勢), 因不能停水無法進一步檢查和排除故障 。數月後製造廠維修人員再次隨訪, 此時（shí）不再有水流（liú）聲 ,因經過（guò）一段時間流動, 剩留（liú）空氣隨水流帶走 ,重新調試即能使之正常運行（háng）。
筆者認為像這類安裝場所,流量（liàng）傳感（gǎn）器*好安裝在水流自下向上的斜坡上 ;如果已經裝在*高頂點,改裝工程量大（dà）或有困難, 則可在流量傳感器上遊（yóu）高（gāo）點裝自動排氣閥,至（zhì）少在傳感器附近裝（zhuāng）手（shǒu）動排氣閥補救之。
2)外界吸（xī）入空氣（qì）常見途（tú）徑在給水公用事業（yè）方麵主要有江河原水含有氣（qì）泡 ,或吸入口（kǒu）水位高度過低（dī）(通常要求有1～ 2倍以（yǐ）上吸入口直徑的距離（lí）, 視吸入流速而異)形成吸入旋渦卷（juàn）進空氣 。在流程工業方麵的配比（bǐ）混合（hé）容器攪拌時混入（rù）空氣以及泵吸入端或管係其他局部產（chǎn）生密封不良的場所吸入空氣等 。這類（lèi）故障在實踐中也（yě）常會碰到 。
旋渦卷入氣泡實例 :20 世紀 80 年代初廣西某水廠在郊區山頭設置清水（shuǐ）池 ,利用水池高度勢能發送成品（pǐn）水 ,運行人員（yuán）反映計量出水量的 DN700 mmEMF ,有時候（hòu）流量顯示不穩 , 晃動達百分之十幾到百分之二（èr）十 ,誤差（chà）也大 ,估計相差 20%。現場考查發現水池如圖 4 所示安（ān）裝流量傳感器,水位高度不足就會卷入氣泡 , 甚（shèn）至（zhì） EMF 測量管內不能充滿 。如水位降至A 線時,雖高出 EMF 進口頂端,但高出不多（duō） , 還會在C 處產生旋渦 ,將水位表麵空氣卷入形成（chéng）氣（qì）泡 ,使顯示晃動;若水位降到 B,EMF 將不滿管。我們建議如圖虛線所示裝一彎頭 ,擴大水池有效容量, 減少吸入氣泡的機（jī）會 ,彌補原設計的不足 。
3)液體中溶解空氣（qì）分離成遊離氣泡 ,管係壓力降低 ,原溶解的（de）空氣(或氣體)會分離（lí）成遊離氣泡 。例如充滿液體管（guǎn）係二端閥門關（guān）閉, 停止運行後逐漸冷（lěng）卻, 由於熱膨脹係數不同 ,液（yè）體收（shōu）縮比管係收縮大得多,管係中形（xíng）成收縮空間 ,形成局部真空狀態（tài） 。液（yè）體中溶解空氣便分離出來形（xíng）成氣泡, 積聚於管係（xì）高點 。重新啟動 ,夾（jiá）入氣泡的液體流過電*表麵就可能使 EMF 輸出晃動。這可能是管係啟動運行初期 EMF 輸出晃動（dòng）, 然後趨於穩定的這一現象的原因之一 。又如水在 1 個大氣壓 0 ℃時可溶解空氣（qì）的體（tǐ）積分數*多約（yuē） 0.3 %, 若在流程中水溫升高空氣就會分離成遊離氣泡（pào）(到 30 ℃時 ,*多隻能溶解約0.15%)。積聚起來也有可能出現故障現象。
3.3 檢查外界電磁幹擾
EMF 由於流量信號小易受外界幹擾影響 ,幹擾源主要有管道雜散電（diàn）流、靜電 、電磁波和磁（cí）場 。
1)管道雜（zá）散電流主要靠 EMF 良好接地保（bǎo）護 ,通（tōng）常接地電阻要小於 100;,不要（yào）和其（qí）他電機和電器共用接地 。有時候（hòu）環境條件較好, EMF 不接地（dì）也能正常工作（zuò）, 但是我們認為即使如此還是作好接地為妥。因為一旦良（liáng）好環境條件不複存（cún）在,儀表（biǎo）出現故障 ,屆時會（huì）影響使（shǐ）用 , 再作各（gè）種檢查帶來諸多麻煩（fán） 。
有時候 EMF 雖然（rán）良（liáng）好接地, 由於管道雜散電（diàn）流過於強大（dà）(如電解工藝流程管線和有陰*保護管（guǎn）網)影響 EMF 正常測量, 此時卻須（xū）將電磁流（liú）量傳感器（qì）與所接管道之間電氣絕緣隔離。具體實例及其檢查和排除過程可參閱文獻[3] 。
2)靜電和電磁波幹擾會通過 EMF 傳（chuán）感器（qì）和轉換器間的信號線引入, 通常若（ruò）有良好屏蔽(如信號（hào）線用屏蔽電纜, 電（diàn）纜置於保護（hù）鐵管內)是可以防止的。然而也曾遇到強電磁波防治無效的實例 ,此時將（jiāng）轉換器移近到傳感器附近, 縮短連接的信（xìn）號電纜,或改用無外接電纜的一體型 EMF 。
3)磁場幹擾通常隻有采取電磁流量傳（chuán）感（gǎn）器遠離強磁場（chǎng）源。EMF 抗磁場的能力（lì）視傳感器的結構設計而（ér）異 ,如傳感器激磁線圈保護外殼由非磁性材料(如鋁（lǚ） ,塑料)製成 ,抗磁場影響的能力較弱,鋼鐵製成則較強。例如DN900mm EMF 為碳鋼（gāng）保護外殼（ké） ,裝在離數百千伏安電力變壓器 8 m 處 ,未見帶來明顯（xiǎn）影（yǐng）響。
3.4 檢查液體物性（xìng）
液體物性中有（yǒu） 3 種因素會使（shǐ）輸出晃動, 它們是:1)液體（tǐ）中含有固相顆粒或氣泡 ,2)雙組分液體中二種液體電導率不同而未均勻混合 ,或（huò）管道化學反應尚未完全完成 ,3)液體的電導率（lǜ）接（jiē）近下限值。
1)被測液（yè）體含有較多固體顆粒會像前文所述氣泡一樣, 使流量信號出現尖峰脈衝狀噪聲等（děng） , 造（zào）成輸出晃動。固相若是粉狀通常則不會形成輸出晃動 。
2)在（zài）精細化工業 、食品業 、醫藥業和給（gěi）水處理工程經常在主液內加藥液,而藥液（yè）通常是由往複泵（bèng）或膜片泵按主液（yè）流量成（chéng）比例地注入。注入藥液後（hòu）的主液呈現（xiàn）有藥液段和無藥液段相間（jiān）隔的段列, 若（ruò）兩種電導率不（bú）同的（de）液體沒有混和均勻 ,其下遊測量流量的 EMF 輸出就會呈現晃動。出現這種情況就應將加液點移至 EMF 下（xià）遊 ,或將 EMF 移至加液點上遊 ;如果受現場條（tiáo）件限製或（huò）避免改（gǎi）裝工程量大 ,亦可在加液點下遊裝靜態混合器補（bǔ）救之。但裝靜態混合（hé）器後液流將產生旋轉流 ,有可（kě）能造成 1%或以上的額外附（fù）加（jiā）誤差。然（rán）而與輸出晃動無法測量相比 ,是權衡兩弊取（qǔ）其輕（qīng）的措施。
若混合（hé）液在管道內化學反應（yīng）未結束就進入EMF 測量, 也有可能出現輸（shū）出晃動現象。這種情況下隻能改（gǎi）變（biàn）測量點位置,務使測（cè）量位置在混合點上遊或遠（yuǎn）離（lí）混合段（duàn）的下遊。然而遠離混合段的相隔（gé）距離需要很（hěn） 長 ,例如反應時間是 60 s,液體流速3 m/s,不考慮保險係數就要求相距 180 m。
3)液體電導率若接近下限值也有可能出（chū）現輸出晃動現（xiàn）象 。因為製造廠儀表規範(Specification)規定的下限（xiàn）值是在各（gè）種使用條件較好狀態下可測（cè）量（liàng）的*低值, 而實際條件不可能都很理想。我們就多次遇到（dào）測量（liàng）低度蒸餾水或去離子水 ,其電導率接近 EMF 規範規定的（de）下限值 5 ×10 -6 S/cm, 使用時卻出現輸出晃動 。通常認為能穩定測量的電導率下限值要高 1～ 2 個數量級 。液體電導率可查（chá）閱有關手（shǒu）冊 ,缺少現成數據則可取樣用電導率儀（yí）測定。但有時候也有（yǒu）從管線上取樣去實驗室測定認（rèn）為可用, 而實際 EMF 不能工作的情況 。這是由於測電導率時的液（yè）體與管線內液體已有差別（bié）。譬如（rú）液體已吸收了大氣中二氧（yǎng）化碳或氧化氮生成碳酸或（huò）硝酸（suān）, 改變了（le）電導率。
3.5 複核液體與電*材料的匹配
電*材料的選（xuǎn）擇*先考慮是對被測液體的耐腐（fǔ）蝕性,然而選配不（bú）妥產（chǎn）生電*表（biǎo）麵效應會形成輸出晃動等（děng）故障。電*表麵效應（yīng）包括電*表麵生成鈍化膜或氧化（huà）膜等絕緣層（céng）以及*化現象和電化學等（děng）。介質-電*材料匹配還沒有像耐腐蝕性那樣有（yǒu）充足的資料（liào）可查 , 隻有一些（xiē）有限經驗, 尚待（dài）在實踐中積累。
鉭-水 、堿等非（fēi）酸液 :鉭對水是耐腐的, 但使用鉭電*測量水流量時會形成（chéng）絕（jué）緣層 ,使儀表失靈或運（yùn）行一（yī）短時期後出（chū）現很大噪聲。在工藝流程中即使是*短時間鉭電*與水或“非酸”液接觸,如用清水（shuǐ）衝洗管（guǎn）子,亦會影響儀表正常使用。氫（qīng）氧化鈉等堿液亦不能選用鉭電*。
哈氏合金 B-高濃度鹽酸:哈（hā）氏合金 B 對溫度 、濃度不高的鹽酸是耐腐蝕的, 已有若幹應用良好的實例 。然而濃（nóng）度超過某值時會產生噪聲 ,筆者曾在現場與使用單（dān）位（wèi）一起做過改變（biàn）濃度的試驗 ,濃度逐（zhú）漸增加超過 15%～ 20%時儀表（biǎo）輸出（chū）隨之（zhī）晃動起來, 輸出晃動高（gāo）達 20%。硝酸、硫酸等酸液也（yě）有相似效應的實踐經驗 。
鉑-過氧化氫 :鉑電*用於（yú）測量低壓過氧（yǎng）化氫(壓力低於 0.3 MPa)時, 由於觸媒作用在電*表麵產生氣霧 ,阻斷了電氣通路而影響工作 。
鉑-濃度大於（yú） 10%的鹽酸:鉑電場（chǎng）對濃度大於10%的鹽酸會產生噪聲 ,應當改用鉭（tǎn）電*。
哈氏合金 B-硫酸（suān）鋁溶液 :水廠用硫酸鋁與原（yuán）水混合以凝（níng）聚懸浮體 。筆者曾遇到哈氏合金 B 電*測量 15%硫（liú）酸鋁溶液 ,出（chū）現輸出晃動（dòng） ,後改（gǎi）用耐酸鋼電*即（jí）獲得滿（mǎn）意（yì）的結果 。
關於汙水流量（liàng）計（jì）的安裝規範與安裝圖 關於（yú）汙水流（liú）量計的工（gōng）作原理及組成部分介紹 汙（wū）水流（liú）量計的適用範圍特（tè）點及如何選型 汙水流量計公稱通徑與流量範圍對照圖 汙（wū）水流量計電*與襯（chèn）裏材料選（xuǎn）型對照表 汙水流量計的外形和安裝尺寸圖示（shì）與對照（zhào）表 汙水（shuǐ）流量（liàng）計的故障檢查與分析匯總 分體（tǐ）式與一體式汙水（shuǐ）流（liú）量計如何接線圖解 汙水流（liú）量計顯示波動大的原（yuán）因分析（xī） 關於城市（shì）生活汙水與工（gōng）業廢水的流量設計（jì）分析 用於測量各類汙水處理排水流量計種類以及（jí）選型 智能汙水處理排水流量計優缺點及產生誤差的原因分析 智能汙水管道排水計量表好與壞有哪7個重要的檢查要領 影響dn250汙水（shuǐ）流量計精度的因素有哪（nǎ）三個方麵 明渠分體式汙水流量（liàng）計在供（gòng）水流量測量中的（de）縮頸變徑運用分析 dn25汙水管道流量計在自（zì）控儀表係統中的防幹擾策略 如何測量dn25汙水流（liú）量計電*與所測液（yè）體介質接觸電（diàn）阻值 影響（xiǎng）漿液型dn25汙水流量計廠家測量因素及解決辦法 dn25汙水專用流（liú）量計的特點及與自（zì）來水電磁水表（biǎo）的區別（bié） dn250汙水流量計的結構原理與（yǔ）安裝注意事項及運行維護 一體型管（guǎn）道汙水流量計在（zài）熱鉀堿溶液（yè）測量中的安裝與（yǔ）使（shǐ）用（yòng） 造（zào）紙廠汙水流量計的內襯如何選（xuǎn）擇及對於內襯的加工工藝介紹 造紙廠汙水排放（fàng）計（jì）量表廠家指（zhǐ）導分（fèn）體式傳感（gǎn）器檢定校準方法 造紙（zhǐ）廠汙水排放計量表監測數據有效（xiào）性判別技術研究 關於國（guó）產紡織汙水流量計價格產業如何提（tí）升研發短板的思路 紡織汙水流量計價格在安裝與使用過程中不當操作導致的 正確處理紡織汙水流量計測量過程中液（yè）體均勻混合問 dn65汙（wū）水流量計（jì）勵磁係統硬件研製 智能型電磁（cí）汙水流量計和超聲流（liú）量計（jì）在汙水處理廠的（de）應（yīng）用 關於幾種常用的生活汙水流（liú）量計價格的性能比較
汙水流量計(以下簡稱 EMF)常見故障現象有:
1)無流量信號輸出 ;2)零點不穩;3)輸出晃動 ;4)流（liú）量測量值與（yǔ）應用參（cān）比值不符 ;5)輸出（chū）信號超微度值五類 。
本報告僅討論（lùn）其（qí）中（zhōng）因安裝不妥、選用不當,環境條件以及流體物性等應用（yòng）技術方麵原因所引起的輸出晃動（dòng）, 不包括 EMF 本身(如元件損壞和調試 、設定（dìng）繆誤等)引起的故障 。
輸出晃動大體上可（kě）歸納（nà）為 5 類故障原因, 它們是:
1)流動本身是波動或脈動的（de） ,實質上不是 EMF的故障,僅如實反映流動狀況 ;
2)管道未充滿液體或液體中含有氣泡 ;
3)外界雜散電流等電磁幹擾（rǎo） ;
4)液體物性方麵（miàn）(如液體電導率不均勻和含有較多顆粒（lì）的漿液等)的原因;
5)電*材料（liào）與液體匹配不妥 。
2 檢查（chá）程序
通常檢查和判斷故障的程序如圖 1所示, 從顯示儀（yí）表工作是（shì）否正常開（kāi）始 ,逆流量信號傳送的方向進行 。*先用模擬信號器測試轉換器, 以判斷故（gù）障是產生在轉換器及其後續儀器還是在連接電（diàn）纜或傳感器（qì）發生的。若是轉換器故障, 由（yóu）於當（dāng）代儀表大部分（fèn）均有互換性 ,就（jiù）可方便地試調（diào）換轉換器部件甚至轉換器整機備用件 ;若是傳感器故障需要試調換（huàn）時,因必須停止（zhǐ）管道（dào）係統運行 ,涉及麵廣 ,往往不易（yì）辦到。特別是大口徑 EMF , 試換工程量大 , 通常隻能作（zuò）完其他各項檢查 ,*後才下決心, 拆卸傳感器進行檢查（chá）或調換 。
圖2所示是檢查 EMF 輸出晃動（dòng）的流程。先全（quán）麵考（kǎo）慮作（zuò）初步調查和判斷 ,然後再（zài）逐項細致檢查和試（shì）排除故障。圖（tú） 2 所示檢查順序的先後原則是 :
1)可經觀察或詢（xún）問了解而毋須作較大操作的在前, 即先易後難;
2)按過去現場檢修經（jīng）驗,出現頻（pín）率較高今後可能出現概率較高者在前。若（ruò）經初步調查確認故障原因是後幾項的原因,亦可提前作細致的檢查 。
3 故障檢查和采取措施（shī）
本節分別討論上（shàng）述 5 類故障原因的檢查和（hé）采取的措（cuò）施 。
3.1 流動本身的波動(或脈動（dòng）)
若流動本身波動,儀表輸出晃（huǎng）動則是（shì）如實反（fǎn）映波動狀況 。檢查方法可在使用現場向操作人員和流程（chéng）工藝人員詢問或巡視有否波動（dòng）源。管係（xì）流動波動(或脈動)的原因通常有 3 個方麵:
1)EMF 上遊的（de）流動動力源采（cǎi）用了往複泵（bèng）或膜片泵(經常用於精細（xì）化工（gōng）、食品、醫藥和給水淨化等（děng）加注藥液（yè）), 這些泵（bèng）的脈動頻率通常在每分鍾幾次到百（bǎi）餘次之間;
2)儀表下遊的（de）控製閥流動特性和尺寸選用不妥（tuǒ）,從（cóng）而產生獵振,這可觀（guān）察控製閥閥杆是否有振（zhèn）蕩性移動 ;
3)其他（tā）擾動源（yuán）使流動波動 , 例如 :EMF上遊管道中有否阻流（liú）件(如全（quán）開蝶閥)產 生旋渦(如象渦街流量計旋渦發生體（tǐ）產生的渦列, 傳感器進口端墊圈（quān）伸入流通通道, 墊圈（quān）條片狀碎 塊懸在 液流中擺動等等)
遇到懸掛在液流中的剝（bāo）離襯裏片, 隨著液（yè）流擺動造（zào）成流動波動的實例 。江（jiāng）西某銅礦冶煉廠裝有若幹台 EMF 測量含粉狀固相（xiàng）的漿液 , 幾年來一（yī）直使用（yòng）正常 。到2008 年7 月用戶反映其中一台 DN600 mm EMF *近出現輸出晃動高達滿度值的 50%～ 100%。*先現場檢查 EMF 本身均正常 , 並且（qiě）巡視和詢問得悉流動（dòng）動力源（yuán）未改動 , 不會新產（chǎn）生流動波動, 也排除了使（shǐ）用環境變壞新引入幹擾的可（kě）能（néng）性。總（zǒng）體印象是儀表正常, 安裝和環境條件（jiàn）符合要求, 但因不能（néng）停流禦（yù）下和檢查流量傳感器隱蔽部分（fèn）及其鄰近管道狀況 ,一時未找出故障原因。直到月餘後該廠停車檢（jiǎn）修, 發現 EMF 附近上遊襯有橡膠襯裏的 U型管內,大片橡膠襯裏脫落,懸掛於管內（nèi） ,隨液體流動而擺動 ,造成流動波動導致儀表輸出晃動。新換上（shàng）U 型管後（hòu）, 大幅輸出晃動就不再出現了。在（zài）有脈動流動源的管線上（shàng） ,要減緩其對（duì）流量儀（yí）表測量的影響, 通常采取流量傳感器遠離脈動源 ,利用管流流阻衰減脈動（dòng） ;或在管線適（shì）當位置裝上稱
作被動式濾波器的氣室緩衝器,吸收脈動。
3.2 管道未充滿液體或液體中含有氣泡
3.2.1 管（guǎn）道未充滿液體 。主要是不良管網工程設計使電磁（cí）流量傳感器的測量管未充滿液體或傳感器安裝位置不妥,如圖 3 中 a,b ,e 位置 。
（1)傳感器下遊無背（bèi）壓或背壓不足。傳感器如裝在圖 3 中 e 的位置 ,液流經下遊很短一段管段即排入大氣（qì） 。若閥門 2 全開, 傳感器測量管（guǎn）內有可能未充滿液體 。有時候流（liú）程的流量較大能充滿而儀表運行正（zhèng）常,若流量減小就有可能液體不滿（mǎn）而使儀表失常。
2)傳感器安（ān）裝於自上而下流（liú）動的垂直管線上(圖 3中 b 位置), 其流動狀況亦有可能（néng）出現液體不滿的（de）現象 。
3.2.2 液體中含有氣（qì）體 。液體中泡狀氣（qì）體形成有外界吸入和液體中溶解氣體(空氣)轉變成遊離狀氣泡兩種途經。液（yè）體中含有氣泡數量不多（duō）且氣泡（pào）球（qiú）徑遠小於電*直徑 ,雖然減少了部分液體體積,但不會使 EMF 輸出晃動;較大氣泡則因擦過電*表（biǎo）麵 ,與液體接（jiē）觸, 電化學電勢突然變化（huà）會產生尖峰脈衝狀電噪聲, 使輸出晃動（dòng）。若氣泡（pào）大到流過（guò）電*能遮蓋整個電（diàn）* , 使流量信號（hào）回路瞬間開路 ,則輸出信號晃動更大（dà） 。
1)液流中微小氣（qì）泡在流動過程中會逐漸在高點或死（sǐ）角積（jī）聚 ,若 EMF 裝在管係高點 ,瀦留氣體減少傳感器內液體流通麵（miàn）積而影響測量準確度 ,瀦留較多時還會產生幹擾（rǎo）信（xìn）號(參（cān）見下文故障實例):若傳感器（qì）裝在高點下遊（yóu） ,高（gāo）點積聚氣體超過容納量或因受壓力波動, 氣體以泡（pào）狀或片狀隨液體流動 ,遮蓋（gài）電*而造成輸出晃動。
電磁流量傳感器瀦留氣體故障實（shí）例（lì）:20 世紀80 年代初南京某（mǒu）石（shí）化廠以 DN1000 mm 管道引長江水, 管道長（zhǎng） 10 km 順地勢起伏途經小丘 ,在小丘頂裝三暢儀表的 DN700 mm EMF 。管（guǎn）係投入運行（háng） EMF 不能正常工作（zuò） ,經現場（chǎng）檢查（chá）發現電磁（cí）流量傳感器及（jí）其附近（jìn）有水（shuǐ）流聲的（de）不正常現象 。初步（bù）分析認為管係啟用（yòng）後未能（néng）將管道內空氣排淨,而工程設計未在高點裝排氣閥而無法放氣。測量電*信號高達 4 mV(大部（bù）分為幹擾電勢), 因不能停水無法進一步檢查和排除故障 。數月後製造廠維修人員再次隨訪, 此時（shí）不再有水流（liú）聲 ,因經過（guò）一段時間流動, 剩留（liú）空氣隨水流帶走 ,重新調試即能使之正常運行（háng）。
筆者認為像這類安裝場所,流量（liàng）傳感（gǎn）器*好安裝在水流自下向上的斜坡上 ;如果已經裝在*高頂點,改裝工程量大（dà）或有困難, 則可在流量傳感器上遊（yóu）高（gāo）點裝自動排氣閥,至（zhì）少在傳感器附近裝（zhuāng）手（shǒu）動排氣閥補救之。
2)外界吸（xī）入空氣（qì）常見途（tú）徑在給水公用事業（yè）方麵主要有江河原水含有氣（qì）泡 ,或吸入口（kǒu）水位高度過低（dī）(通常要求有1～ 2倍以（yǐ）上吸入口直徑的距離（lí）, 視吸入流速而異)形成吸入旋渦卷（juàn）進空氣 。在流程工業方麵的配比（bǐ）混合（hé）容器攪拌時混入（rù）空氣以及泵吸入端或管係其他局部產（chǎn）生密封不良的場所吸入空氣等 。這類（lèi）故障在實踐中也（yě）常會碰到 。
旋渦卷入氣泡實例 :20 世紀 80 年代初廣西某水廠在郊區山頭設置清水（shuǐ）池 ,利用水池高度勢能發送成品（pǐn）水 ,運行人員（yuán）反映計量出水量的 DN700 mmEMF ,有時候（hòu）流量顯示不穩 , 晃動達百分之十幾到百分之二（èr）十 ,誤差（chà）也大 ,估計相差 20%。現場考查發現水池如圖 4 所示安（ān）裝流量傳感器,水位高度不足就會卷入氣泡 , 甚（shèn）至（zhì） EMF 測量管內不能充滿 。如水位降至A 線時,雖高出 EMF 進口頂端,但高出不多（duō） , 還會在C 處產生旋渦 ,將水位表麵空氣卷入形成（chéng）氣（qì）泡 ,使顯示晃動;若水位降到 B,EMF 將不滿管。我們建議如圖虛線所示裝一彎頭 ,擴大水池有效容量, 減少吸入氣泡的機（jī）會 ,彌補原設計的不足 。
3)液體中溶解空氣（qì）分離成遊離氣泡 ,管係壓力降低 ,原溶解的（de）空氣(或氣體)會分離（lí）成遊離氣泡 。例如充滿液體管（guǎn）係二端閥門關（guān）閉, 停止運行後逐漸冷（lěng）卻, 由於熱膨脹係數不同 ,液（yè）體收（shōu）縮比管係收縮大得多,管係中形（xíng）成收縮空間 ,形成局部真空狀態（tài） 。液（yè）體中溶解空氣便分離出來形（xíng）成氣泡, 積聚於管係（xì）高點 。重新啟動 ,夾（jiá）入氣泡的液體流過電*表麵就可能使 EMF 輸出晃動。這可能是管係啟動運行初期 EMF 輸出晃動（dòng）, 然後趨於穩定的這一現象的原因之一 。又如水在 1 個大氣壓 0 ℃時可溶解空氣（qì）的體（tǐ）積分數*多約（yuē） 0.3 %, 若在流程中水溫升高空氣就會分離成遊離氣泡（pào）(到 30 ℃時 ,*多隻能溶解約0.15%)。積聚起來也有可能出現故障現象。
3.3 檢查外界電磁幹擾
EMF 由於流量信號小易受外界幹擾影響 ,幹擾源主要有管道雜散電（diàn）流、靜電 、電磁波和磁（cí）場 。
1)管道雜（zá）散電流主要靠 EMF 良好接地保（bǎo）護 ,通（tōng）常接地電阻要小於 100;,不要（yào）和其（qí）他電機和電器共用接地 。有時候（hòu）環境條件較好, EMF 不接地（dì）也能正常工作（zuò）, 但是我們認為即使如此還是作好接地為妥。因為一旦良（liáng）好環境條件不複存（cún）在,儀表（biǎo）出現故障 ,屆時會（huì）影響使（shǐ）用 , 再作各（gè）種檢查帶來諸多麻煩（fán） 。
有時候 EMF 雖然（rán）良（liáng）好接地, 由於管道雜散電（diàn）流過於強大（dà）(如電解工藝流程管線和有陰*保護管（guǎn）網)影響 EMF 正常測量, 此時卻須（xū）將電磁流（liú）量傳感器（qì）與所接管道之間電氣絕緣隔離。具體實例及其檢查和排除過程可參閱文獻[3] 。
2)靜電和電磁波幹擾會通過 EMF 傳（chuán）感器（qì）和轉換器間的信號線引入, 通常若（ruò）有良好屏蔽(如信號（hào）線用屏蔽電纜, 電（diàn）纜置於保護（hù）鐵管內)是可以防止的。然而也曾遇到強電磁波防治無效的實例 ,此時將（jiāng）轉換器移近到傳感器附近, 縮短連接的信（xìn）號電纜,或改用無外接電纜的一體型 EMF 。
3)磁場幹擾通常隻有采取電磁流量傳（chuán）感（gǎn）器遠離強磁場（chǎng）源。EMF 抗磁場的能力（lì）視傳感器的結構設計而（ér）異 ,如傳感器激磁線圈保護外殼由非磁性材料(如鋁（lǚ） ,塑料)製成 ,抗磁場影響的能力較弱,鋼鐵製成則較強。例如DN900mm EMF 為碳鋼（gāng）保護外殼（ké） ,裝在離數百千伏安電力變壓器 8 m 處 ,未見帶來明顯（xiǎn）影（yǐng）響。
3.4 檢查液體物性（xìng）
液體物性中有（yǒu） 3 種因素會使（shǐ）輸出晃動, 它們是:1)液體（tǐ）中含有固相顆粒或氣泡 ,2)雙組分液體中二種液體電導率不同而未均勻混合 ,或（huò）管道化學反應尚未完全完成 ,3)液體的電導率（lǜ）接（jiē）近下限值。
1)被測液（yè）體含有較多固體顆粒會像前文所述氣泡一樣, 使流量信號出現尖峰脈衝狀噪聲等（děng） , 造（zào）成輸出晃動。固相若是粉狀通常則不會形成輸出晃動 。
2)在（zài）精細化工業 、食品業 、醫藥業和給（gěi）水處理工程經常在主液內加藥液,而藥液（yè）通常是由往複泵（bèng）或膜片泵按主液（yè）流量成（chéng）比例地注入。注入藥液後（hòu）的主液呈現（xiàn）有藥液段和無藥液段相間（jiān）隔的段列, 若（ruò）兩種電導率不（bú）同的（de）液體沒有混和均勻 ,其下遊測量流量的 EMF 輸出就會呈現晃動。出現這種情況就應將加液點移至 EMF 下（xià）遊 ,或將 EMF 移至加液點上遊 ;如果受現場條（tiáo）件限製或（huò）避免改（gǎi）裝工程量大 ,亦可在加液點下遊裝靜態混合器補（bǔ）救之。但裝靜態混合（hé）器後液流將產生旋轉流 ,有可（kě）能造成 1%或以上的額外附（fù）加（jiā）誤差。然（rán）而與輸出晃動無法測量相比 ,是權衡兩弊取（qǔ）其輕（qīng）的措施。
若混合（hé）液在管道內化學反應（yīng）未結束就進入EMF 測量, 也有可能出現輸（shū）出晃動現象。這種情況下隻能改（gǎi）變（biàn）測量點位置,務使測（cè）量位置在混合點上遊或遠（yuǎn）離（lí）混合段（duàn）的下遊。然而遠離混合段的相隔（gé）距離需要很（hěn） 長 ,例如反應時間是 60 s,液體流速3 m/s,不考慮保險係數就要求相距 180 m。
3)液體電導率若接近下限值也有可能出（chū）現輸出晃動現（xiàn）象 。因為製造廠儀表規範(Specification)規定的下限（xiàn）值是在各（gè）種使用條件較好狀態下可測（cè）量（liàng）的*低值, 而實際條件不可能都很理想。我們就多次遇到（dào）測量（liàng）低度蒸餾水或去離子水 ,其電導率接近 EMF 規範規定的（de）下限值 5 ×10 -6 S/cm, 使用時卻出現輸出晃動 。通常認為能穩定測量的電導率下限值要高 1～ 2 個數量級 。液體電導率可查（chá）閱有關手（shǒu）冊 ,缺少現成數據則可取樣用電導率儀（yí）測定。但有時候也有（yǒu）從管線上取樣去實驗室測定認（rèn）為可用, 而實際 EMF 不能工作的情況 。這是由於測電導率時的液（yè）體與管線內液體已有差別（bié）。譬如（rú）液體已吸收了大氣中二氧（yǎng）化碳或氧化氮生成碳酸或（huò）硝酸（suān）, 改變了（le）電導率。
3.5 複核液體與電*材料的匹配
電*材料的選（xuǎn）擇*先考慮是對被測液體的耐腐（fǔ）蝕性,然而選配不（bú）妥產（chǎn）生電*表（biǎo）麵效應會形成輸出晃動等（děng）故障。電*表麵效應（yīng）包括電*表麵生成鈍化膜或氧化（huà）膜等絕緣層（céng）以及*化現象和電化學等（děng）。介質-電*材料匹配還沒有像耐腐蝕性那樣有（yǒu）充足的資料（liào）可查 , 隻有一些（xiē）有限經驗, 尚待（dài）在實踐中積累。
鉭-水 、堿等非（fēi）酸液 :鉭對水是耐腐的, 但使用鉭電*測量水流量時會形成（chéng）絕（jué）緣層 ,使儀表失靈或運（yùn）行一（yī）短時期後出（chū）現很大噪聲。在工藝流程中即使是*短時間鉭電*與水或“非酸”液接觸,如用清水（shuǐ）衝洗管（guǎn）子,亦會影響儀表正常使用。氫（qīng）氧化鈉等堿液亦不能選用鉭電*。
哈氏合金 B-高濃度鹽酸:哈（hā）氏合金 B 對溫度 、濃度不高的鹽酸是耐腐蝕的, 已有若幹應用良好的實例 。然而濃（nóng）度超過某值時會產生噪聲 ,筆者曾在現場與使用單（dān）位（wèi）一起做過改變（biàn）濃度的試驗 ,濃度逐（zhú）漸增加超過 15%～ 20%時儀表（biǎo）輸出（chū）隨之（zhī）晃動起來, 輸出晃動高（gāo）達 20%。硝酸、硫酸等酸液也（yě）有相似效應的實踐經驗 。
鉑-過氧化氫 :鉑電*用於（yú）測量低壓過氧（yǎng）化氫(壓力低於 0.3 MPa)時, 由於觸媒作用在電*表麵產生氣霧 ,阻斷了電氣通路而影響工作 。
鉑-濃度大於（yú） 10%的鹽酸:鉑電場（chǎng）對濃度大於10%的鹽酸會產生噪聲 ,應當改用鉭（tǎn）電*。
哈氏合金 B-硫酸（suān）鋁溶液 :水廠用硫酸鋁與原（yuán）水混合以凝（níng）聚懸浮體 。筆者曾遇到哈氏合金 B 電*測量 15%硫（liú）酸鋁溶液 ,出（chū）現輸出晃動（dòng） ,後改（gǎi）用耐酸鋼電*即（jí）獲得滿（mǎn）意（yì）的結果 。
下一篇：汙水流量計的日常維護及故障檢查