硫酸電（diàn）磁流量計的常見故障現象分析

硫酸電磁（cí）流量計（jì）的故障在線診斷要求優（yōu）先程度典型（xíng）的（de）故障：1、液（yè）體中含有氣泡；2、電*腐蝕；3、電導率過低；4、襯裏變形；5、電*結垢；6、外部磁場或電場；7、電*短路(金（jīn）屬顆粒)。

1、液體（tǐ）中含（hán）有氣泡的現象

液體中含有氣泡的現象（xiàng）導致測量不準或測量值波動( 輸出波動)。

成因: 液體中（zhōng）泡狀氣體的形成（chéng）有從外界（jiè）吸入和液體中溶解氣體( 空氣) 轉變成遊離狀氣泡兩種途徑。若液體（tǐ）中含有較大氣泡, 則因擦（cā）過電*時能遮蓋整個電*, 使流量信號輸（shū）入回路瞬間開（kāi）路（lù）, 導致輸出信（xìn）號出現晃動（dòng）。

判別方法: 較簡單（dān）的（de）判別方法是（shì）當遇到晃動時, 切斷磁場的勵（lì）磁回路電流, 如果此時儀表依然（rán）有顯示且不（bú）穩定時, 說明大多是由於泡影響造成。如果此時以指針式萬用表測量電*電（diàn）阻, 可測量到電（diàn）*的回路（lù）電阻要（yào）比正常時（shí）高, 但該測試需要靠專業人員長期積累的測試經驗和數據。

解決方法: 對於被測介質中含有空氣的情（qíng）況, 如果判斷是由安裝位置（zhì）引起的, 如因硫酸電磁流量計裝在管係高點而瀦留（liú）氣體或外界（jiè）吸入空氣造成流量計晃動的話, 更換安裝位置（zhì）是較徹底的解決方法, 在管（guǎn）線較低點或采（cǎi）用（yòng）U 型管安裝（zhuāng）。但很多應用情況是口徑較大或者安裝的位置不易改換, 建議在（zài）流（liú）量計上遊安裝集氣包和排氣閥。一台（tái）DN2200 口徑的硫酸電磁流（liú）量計, 因氣泡造成顯示的晃動（dòng）約可達20~ 50%, 在安裝了排氣裝置後, 測量即恢複正常（cháng）。安裝有排氣裝置的智能硫酸電磁流量計（jì）。

2、非滿管

非滿管現（xiàn）象可（kě）以（yǐ）看作液體中（zhōng）含有氣泡的一種*端情況（kuàng）。

成因: 液體未充滿管道可（kě）分為液麵高度（dù）高於測量電*水平麵或低於水平麵兩種情況。當管內（nèi）液麵高於電*水平麵時, 若管係的（de）前（qián）後直管段比較理想時（shí）, 硫酸電磁流量計的測量大（dà）多能夠穩定, 但流量計所計量的液體體積包含了管內的氣體體積, 故這種（zhǒng）測量存（cún）在著很（hěn）大的測量（liàng）誤差。當管內液麵高度低於（yú）電*表麵時（shí）, 此時（shí）電*在空氣中（zhōng）, 測量回路實際處於開路狀態。電磁流（liú）量計的測量值和輸出處於一（yī）種隨機的狀態（tài）, 不停地晃動或是滿度（dù）。非滿管的情況多出現在靠流體自流或流量計後無（wú）任何背壓的（de）直接排放口, 例如（rú）在汙水行（háng）業經常遇到。

判別方法: 可采用前述氣泡判別的方法, 此時以指針式萬用表測量電*電（diàn）阻, 可（kě）發（fā）現電*的回（huí）路（lù）電阻（zǔ）明顯變高, 若以水對比, 國產MF30 萬（wàn）用表以1K 的量程測（cè）量, 所測（cè）得（dé）的阻值不會大於100k , 大於此值（zhí）, 可（kě）判（pàn）定電*回路異常, 在排除電纜開路的前提下, 判定空管是可信的。如果條件允許的話, 還可觀察流量計後（hòu）端液體排放口( 如圖3 所（suǒ）示) , 當排放（fàng）出的液體明顯不充滿即可判（pàn）斷硫酸電磁流量計安（ān）裝為非（fēi）滿管。腐蝕後的電*解決方（fāng）法: 在流量計安裝時盡量避免出現非滿管的情況。如前麵提及的在管（guǎn）線（xiàn）較低端安裝或有意將流量計安裝在U 型管道。另外, 現在市場上（shàng）已（yǐ）有能夠在非滿管（guǎn）情（qíng）況下測量的智能硫酸（suān）電磁流量計。

3、電*腐蝕

現象: 在排除氣泡的因素後有因電*腐（fǔ）蝕而造成測量值晃動的情況, 且都以（yǐ）傳感器失效而告終。

成（chéng）因: 由於電*材料的選擇不當造成電（diàn）*為被測液體所腐蝕, 從而導致流（liú）量計輸出晃動。

判別方法: 由於電*材料不耐腐蝕所造成的故障隻（zhī）有在電*被腐蝕後才會（huì）表現（xiàn）出來, 之前通常無法判別。電*一旦被腐蝕後, 所造成的結果（guǒ）。對此（cǐ）的解決方（fāng）法, 隻有更換新（xīn）的電*。傳統的電（diàn）*腐蝕故障診斷處理都（dōu）屬（shǔ）於事後維護處理的方法。當（dāng）前市場上較新的硫酸電（diàn）磁流量計從因電*腐蝕形成的（de）電*噪聲入手, 對電*腐蝕形成的噪聲進行（háng）分析處理, 從而給出量化的腐蝕判斷依據。如硫酸電磁流量計可經過噪聲量（liàng）化處理軟件對流量測（cè）量信號中夾雜的（de）噪聲信號進行分離處（chù）理, 當（dāng）噪聲信（xìn）號超過預（yù）設值時即報警。

4、電*結垢及電*短路

現象: 電*短路的判（pàn）別比較簡單, 若被測（cè）介質（zhì）中含有金屬物質時, 電*短路較易診（zhěn）斷, 此時測量值明顯偏小或趨於零。但這種現象在日常運行中並不多見。因硫酸電磁流量（liàng）計經常應用於原水和汙水（shuǐ）等計量環境, 電*結垢的發生幾（jǐ）率較高。當電*結垢時, 表（biǎo）現為信號逐漸減小, 直（zhí）至絕（jué）緣而使得信號回路開路, 此時流量信號被隔絕。

成因: 當被測介質的粘度較高時, 易在管壁附（fù）著和沉澱（diàn）, 若附著的介質是比被測液（yè）體電導率高的導電物質, 則信號電（diàn）勢被分流而不能工作, 即電*短路, 若是非（fēi）導（dǎo）電（diàn）層, 就是我們日常所說的電*結垢, 則使電*開路而不能工作。

判別方法: 令附著層（céng）的附加示值誤差為..E, 則..E = 2 1 ..w ..f 1- ..w ..f 1- 2t d - 1 式中: t 為附著層厚度; d 為測量管內徑; ..w 、..f 分別為附著層、液體電導率。若附著於襯裏管壁異物層為氧化鐵鏽層, 或以（yǐ）金屬為（wéi）主要成份的染料, 其電導率大（dà）於（yú）液（yè）體電導（dǎo）率, 測得的流量值將比實際流量值低（dī）; 若為碳酸鈣等水垢層, 其電導率低於液體, 測得的流量值將低於（yú）實際流（liú）量。若附（fù）著層電導率與液體相同, 按式計算（suàn）附加誤（wù）差為零, 但此隻局限於（yú）附著層厚度小（xiǎo）的條（tiáo）件, 譬如2t/ d 要小於10%, 因為相（xiàng）同流（liú）量有附著層時流通截麵積減小, 但平均流速增（zēng）加, 相互間（jiān）可抵消, 也隻能說附加誤差可忽略。解決方法（fǎ）: 建議選（xuǎn）用不易附著的尖形（xíng）或半（bàn）球形（xíng）突出電*、可更換式電*、刮刀式清（qīng）垢電*等。刮刀式電*可在（zài）傳感器外定期手動刮除沉垢。也（yě）有暫時斷開測量電路, 在電*間（jiān）通以短時間的低（dī）壓大電流, 焚（fén）燒清除油脂類附著層。易產生附著層的場合采用提高流速以達到自清掃管壁的（de）目的是一（yī）個比較有（yǒu）效的方法, 當然采用易（yì）清（qīng）洗（xǐ）的管道連接是一個比（bǐ）較徹底的方法。

5、電導率過低

現象: 電導（dǎo）率低於（yú）閾值( 下限值) 會產生測量誤差直至不能穩定工作, 使用時出現晃動現象, 電（diàn）導率超過閾值（zhí）即使再變化時, 此時測量的示值誤差幾（jǐ）乎恒定。通常（cháng）儀表製造廠規（guī）範中規定的下限值（zhí）是指在較（jiào）理想的條件下可測量（liàng）的較低值, 而實際使用條件不可（kě）能都很理想。例（lì）如當硫酸電磁流量計規（guī）範中規定的下限值為（wéi）5..S/ cm, 實際使用時即出現輸出晃動。

判別方法: 液體電導率可查閱附錄或有關手冊, 若缺少現成數據時, 則可用電導率儀取（qǔ）樣（yàng）測定。但有時候現場並不配備電（diàn）導率儀, 因此, 較簡單的方法可（kě）以用萬用（yòng）表測出液（yè）體的接液電阻（zǔ）, 再用同樣的方法測試現場普通自來水的（de）接液電阻, 比較兩者的測試結果, 若介質的接液電阻比自來水大（dà）一個數量級, 此時（shí）介質的電導率約為30~ 50..S/ cm( 自來水一般為（wéi）30~ 50..S/ cm) 。由於（yú）接液電阻和電導率是（shì）反比（bǐ）關係, 所以直接以所測得的接液電阻的大小（xiǎo）進行判別也可以。下式即是一接液電阻的（de）經驗公式R = 1..d 式中（zhōng）: 為液（yè）體電導率, d 為電*直徑（jìng）。如（rú）當液體電導率為5 -10- 6..S/ cm, 電*直徑1cm 時, 接（jiē）液電阻R 計算得200k..。所以（yǐ）任（rèn）何接液電阻值大於該值的液體都（dōu）可認（rèn）為液體電導率（lǜ）過低不適合使用常規的硫酸電磁流量計。解決（jué）方法（fǎ）: 電（diàn）導率過低超出了儀表所容（róng）許的測量範圍, 此時的解決方法是選用其它能滿足要求的低電導率硫酸電磁流量（liàng）計( 如電（diàn）容（róng）式硫酸電磁（cí）流量計) 或者（zhě）是（shì）其它原理的流量（liàng）計。

6、襯裏變形

現象: 測（cè）量不準（zhǔn）確或傳（chuán）感器損壞。

成因: 襯（chèn）裏變（biàn）形, 大（dà）多發生在氟塑料的襯裏, 造成這種現象（xiàng）的原因有兩（liǎng）種: 

一是蒸氣滲透引起氟塑料襯裏的熱擴散現象( 如圖8 所示（shì）) , 所謂熱擴散（sàn）是（shì）當管道內介質( 氣體或蒸氣) 流（liú）過氟塑料襯裏（lǐ）時所發生的自然的物理現象, 通常滲透的程度主要取決於襯裏材料、液體和蒸（zhēng）氣的類型（xíng）、襯裏的（de）厚度（dù）( 當襯裏的厚（hòu）度增加（jiā）時滲透程度則相應減小（xiǎo）) 、襯裏內外的溫差( 當襯裏內外溫差（chà）很大時（shí）滲透則加劇) 和管道壓力等多個因素。

二是氟塑料襯裏特別是聚四氟( PTFE) 襯裏本身（shēn）的工藝結構, 因為（wéi）聚四氟與管壁間僅靠壓貼, 無粘結力, 故不能用於負壓管道。在高溫應用場合管道瞬時形成負壓後（hòu）的襯裏變形。隔（gé）熱絕緣措施判別方法: 襯裏變形在現場一般無（wú）法判（pàn）別, 現（xiàn）用的判斷（duàn）方法是, 在實（shí）際應用（yòng）過程中發覺流量誤差較大時, 即將傳感器從工藝（yì）管道（dào）上拆下後以肉眼觀察, 但此時襯裏的故障（zhàng）往往（wǎng）已經形成。解決方法: 隔熱絕緣（yuán）的方法, 法蘭和線圈（quān）盒間增加隔熱措施, 減小溫差、減小熱擴散, 這將在（zài）很大程（chéng）度上改善襯裏內外溫差情況, 從而降低滲透率和蒸汽（qì）在測量管壁內的凝（níng）聚（jù）; 加厚聚四氟( PTFE) 襯裏厚度; 提供其它形式的襯裏, 如PFA 和陶瓷襯裏。

7、外部強電磁場

現象:　硫酸電（diàn）磁流（liú）量計信號失真, 輸出信號表現為非線性或信號晃動。

成因: 由於流量信號小易受外界影響, 而源主要有管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場等。硫酸電磁流量（liàng）計的設計製造（zào）應符合電磁兼容性要求, 在規定（dìng）輻射電磁場環境（jìng）下能正常工作。但現場應用表明, 強磁場( 如在電（diàn）解廠和較大的電融爐附近) 會導致磁場回路飽和及外部磁場進入硫酸電磁流量計的磁場回路（lù）並形成雜散磁場而影響輸出的線性度。電場則是由於噪聲破壞測量管內的電勢平衡造成（chéng）輸出信號波動異常。

判別方法: 當輸出信號表現為非線性時, 可通過專用的模擬（nǐ）信號儀來判斷, 如硫酸電磁流量計轉換器的輸出為線性, 可判別為外界的磁（cí）場（chǎng）影（yǐng）響（xiǎng）, 反之也有可能是硫酸電磁（cí）流量計本身的電器故障。對電場, 可在先不加激磁電流時（shí）用（yòng）示波器測量兩*間的電勢, 其值應為零, 如測得有交流電勢, 則可判（pàn）別為漏電流等電場。解決方法: 防止磁場, 通常隻有將電磁流量傳感器的安裝位置遠離強磁場源。強（qiáng）電場的防止, 可采（cǎi）取增強屏蔽等措施。如仍無效, 則可將電磁流量傳（chuán）感器與連接管道絕緣, V1 和V2 為接地（dì）線( 由製造廠提供) ; PE 為（wéi）功能接地線（xiàn）, 用戶自備; D1、D2、D3 為密（mì）封墊片; E 為接地環; Y 為接線盒或信（xìn）號轉換（huàn）器; L 為連接導線, 其截麵積..4mm2; I 為所有連接部分外部絕緣（yuán）; F、PF 為法蘭。這一措施也適用於有陰*保護電流或雜散電流的管道, 作為試排除管道電流影響（xiǎng）的方法，傳感器與連接管道的絕緣連接（jiē）圖

8、電纜的（de）故障

現象: 反映硫酸電磁流量（liàng）計在運（yùn）行一段時間後( 一般不（bú）是新裝用表) , 出現工（gōng）作異常, 具體表現為測量值變（biàn）大或變小, 或者是不（bú）停地波動（dòng）, 且經現場檢查（chá）已排除管道不滿管、介質含氣等上述現象的（de）可能性。

成因: 這類問題的產（chǎn）生與用戶的安裝、維護不（bú）當有關（guān）。由於管道絕大多數是（shì）埋敷在地下, 傳感器具有IP68 防護結構, 轉換器安裝在儀表箱或（huò）室內, 兩者通過電纜連接。由於地麵沉陷等現場情況（kuàng）的變化, 傳感器和轉換器的相對安裝位置（zhì）有了（le）變動, 或者（zhě）是因故而移動了儀表的安裝位置（zhì）而引起電纜（lǎn）的短缺, 施工單位或是用戶簡（jiǎn）單地（dì）用電纜予以續接加（jiā）長 , 並未徹（chè）底做好電纜接頭處的防潮( 防水) 等處理, 且接頭處常用絞接的方法連（lián）接。使用日久, 如果恰逢該接頭處於一個潮濕的環境, 如儀表井、電纜溝等, 潮氣侵入電纜接頭, 可能（néng）造成（chéng）以下一些故障: 

①信號線對地絕（jué）緣下降,引起信號衰減,*終是測量結果偏小。 

②信號電纜連接處接觸電阻變大,使測量值變小（xiǎo）,若該接觸電阻（zǔ）不（bú）穩定,則測量值無法穩定,且易引入幹擾。 

③勵磁線圈對地絕緣下降,造成測量結果偏（piān）小。

④勵磁回路電纜連接處接觸電阻變大,使轉換器的勵磁回路處於非恒流工作區域,勵磁電流下降,同（tóng）樣（yàng）造成測量結果偏小。若該接觸電阻（zǔ）不穩定,則測（cè）量值出現（xiàn）波動。

⑤信（xìn）號線、勵磁線對地絕緣性能下降（jiàng）,使（shǐ）得測（cè）量結果遠大於正常的數（shù）據。如這種幹擾不穩定,對儀表的影響也變化不定,繼而（ér）出現波（bō）動。 

⑥信號電纜、勵磁電纜兩個連（lián）接頭（tóu）相（xiàng）靠（kào）較近,就會產生耦（ǒu）合作用。通常能（néng）使實（shí）際運行結果增大幾成,此時儀表的零點變化就是由幹擾引起的。 

判別方法:對於這類異常情況,在排除流量計其它幾類故障的可能（néng）性（xìng）後,就應檢（jiǎn）查電纜是否有問題,尤其是電纜曾有中間接續處。上述*①、②項故障,因發生 在信號回路,判斷有一定難度,需要儀表生產廠家的配合支持。③、④兩項勵磁回路電（diàn）纜的故障,儀表維護人員隻（zhī）要把現場的勵磁回路電阻測量值與廠方提供（gòng）的數（shù）據作比較即可得知問題所在,繼而采取措施。對於⑤、⑥兩項故障,同樣可由儀表維護人員在斷開一根勵磁線的情況下,觀察儀表的顯示或輸出信號,此時儀表應（yīng）處於零流量的狀態,若測（cè）量值偏大（dà）,則可確定是信號線、勵磁線的絕（jué）緣不良或有耦合,若（ruò）電纜有接續施工（gōng）的（de）,則可有的放矢地作相（xiàng）應（yīng）的檢查。 解決方法:因電纜有中間接頭而產生的故障,徹底的解（jiě）決方法隻有更換（huàn）整根（gēn）電纜,但（dàn）這通常需要由（yóu）儀表生產廠家配合支持。

上一篇：硫酸流量計的種類及精度參數

下一篇：硫酸電磁流量計如何正確的選型