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1、,電磁流量計常見故障分析 蔡 武 昌 二00四年十二月,,一、故障類型,,第一類故障,,儀表本身結構件或元器件損壞引起的,第二類故障,（外界原因引起的）,,按發(fā)生期分析,,調試期出現故障,運行期出現故障,按故障源頭分析,,1. 管道系統(tǒng)和安裝方面,2. 環(huán)境方面,3. 流體方面,二、調試期故障,初始裝用調試時出現 一經改進排除，同樣條件下不會再現 管道系統(tǒng)和安裝方面,流量傳感器安裝在易滯留氣體的場所（如管網高點） 流量傳感器安裝在非滿管場所：無背壓，液體徑直排入大氣； 自上向下流的垂直管道上 與管道連接不善：內徑差別過大（ ）； 軸線

2、偏心過大； 墊圈凸入通道 管系吸入氣體,二、調試期故障,2. 環(huán)境方面,強磁場 強電磁波 管道雜散電流過大，接地不善,3. 流體方面,液體中含有固相，形成漿液噪聲 液體中含有游離氣體 液體與電極材料失配，產生電極表面效應 電導率不均勻或接近閾值，形成輸出波動或出現流動噪聲,三、運行期故障,運行一段時期后出現：,流量傳感器內壁附著層 雷電擊 環(huán)境條件變化,四、常見故障現象,無流量信號輸出 輸出信號晃動 零點不穩(wěn)定 流量測量值與應用參比值不符 輸出信號超滿度值,顯示儀表 （或流量積算儀）,轉換器,傳感器,管道,,,,,,,圖 1 故障檢查流程,,檢查方向,,信號傳遞方向,,,五、無

3、流量信號輸出檢查,五個方面的原因：,電源未通等電源方面的故障 連接電纜（勵磁回路，信號回路）系統(tǒng)方面故障 液體流動狀況方面故障 傳感器零部件損壞或測量內壁附著層引起等方面的故障 轉換器元器件損壞方面的故障,,電磁流量計無流量信號輸出檢查流程,開始,查電源,,電源是否通電？,否,1,,是,,,,,查熔絲和各級電源,2,查連接電纜,3,,,勵磁電纜是否通？,,,,信號電纜是否通？ 連接是否正確？,,是,,A,,,,,熔絲是否完好？,勵磁電源等各級 電源是否完好？,是,是,,,,,,否,調換,,否,修理,是,,否,更正,,否,接通,查流動與傳感器箭頭方向一致性（單向流量）,,4,電磁流量計無流量信號

4、輸出檢查流程（續(xù)）,,,是,,A,,方向一致？,,,B,,否,更正,查管內液體充滿性,,是,,是否充滿？,,否,換裝到完全充滿的位置,,5,查勵磁線圈完好性,6,,是,,線圈是否通？ 絕緣是否良好？,,否,排除之；調換或送制造廠修理,,查信號端子對地電阻（用萬用電表）,7,,,0-之間,,B,,0還是？,,用兆歐表測絕緣電阻,,不是,,電阻是否100M ？,是,,9,卸下管線，查襯里附著層,10,,否,,是否有導電層？,,修復之,電磁流量計無流量信號輸出檢查流程（續(xù)）,,,卸下管線，查襯里附著層,,,,,有無絕緣附著層？,用兆歐表復測電 阻是否100M,無,是,,,,有,清除,,否,排除降低絕

5、緣環(huán)節(jié)，或換傳感器,8,,查轉換器放大電路和后續(xù)電路,,,端子絕緣是否好？,否,,,,,是,電極泄漏，換傳感器,,是,清除之,,,,六、輸出晃動檢查,五個方面故障原因：,流動本身是波動或脈動的 管道未充滿液體或液體中含有氣泡 外界雜散電流等的電磁干擾 液體物性方面（如液體電導率不均勻或含有較多顆粒/纖維的漿液等）的原因 電極材料與液體匹配不妥,,電磁流量計輸出晃動檢查流程,開始,檢查安裝電磁流量傳感器的管系是否有脈動流動擾動源？,,流動動力源是否為 往復泵或膜片泵？,,是,加裝氣容室和阻流件以減緩脈動量； 增加儀表阻尼量,1,,,,否,,下游控制閥是否 出現獵振？,,是,改善控制閥控制特性,,

6、否,,是否有其他產生 波動的擾動源？,,有,有針對性排除擾動源,,無,,,A,,,調查管內液體是否充滿？ 液體是否含有氣泡？,,管內是否充滿液體？,,否,2,,,是,,液體內是否含有氣泡？,,是,傳感器上游裝氣體分離器（又稱消氣器）或自動排氣閥,,否,,A,,傳感器處于水平安裝位置或垂直安裝自上向下流動位置應特別注意，改換到能完全充滿的位置，例如垂直安裝自下而上流動的位置,傳感器下游設置集氣包和手動 排氣閥，以便于檢查確認,,檢查傳感器是否良好接地？管道有否雜散電流干擾？有否空間強電磁波或強磁場干擾？,,傳感器接地是否完善？,,否,3,,,是,傳感器及相鄰管道實現接地10 以下； 連接于絕緣

7、管道或防腐襯里管道時，在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,,B,電磁流量計輸出晃動檢查流程（續(xù)）,,,電磁流量計輸出晃動檢查流程（續(xù)）,,檢查管道是否有雜散 電流等干擾？,,是,移去干擾源； 如不能實現1，進一步加強接地，例如在原接地外側若干米增加新接地點； 如在電解工藝管道或有陰極保護電流管道上，有大雜散電流，實現2仍不能克服，則可采用傳感器與管道絕緣的措施,,否,,傳感器附近有否大功 率變壓器等強磁場源？,,有,改變安裝位置，遠離強磁場源,,無,,分離型儀表檢查是 否有空間電磁波引入？,,是,信號電纜完善屏蔽接地，外套保護鐵管； 轉換器移近傳感器，縮短信號電纜或改用無外接信號線的一體型儀表,

8、,否,,B,,,C,電磁流量計輸出晃動檢查流程（續(xù)）,論證檢查液體物性,,是否為漿液，漿液 內顆粒含量過多？,,是,提高勵磁電流頻率，從常用50/8Hz提高到50/2Hz或更高，或用雙頻勵磁； 改用導電橡膠等低噪聲電極材料； 換用電容電極檢測或雙頻勵磁儀表,4,,,否,,液體電導率是否均勻？,,否,傳感器改裝到均勻的場所，如避開鄰近加藥點和未充分管道化學反應段下游； 如不能實現1，加裝靜態(tài)管道混合器； 提高頻率、時間常數,,是,,液體導電率是否過低？,,是,改用電容電極檢測儀表（電導率比傳統(tǒng)儀表降低兩個數量級），或改用大面積電極傳感器； 提高頻率時間常數； 電導率接近儀表規(guī)定下限時，要盡可能降

9、低流速,,否,,C,,,D,電磁流量計輸出晃動檢查流程（續(xù)）,調查液體與電極材料匹配,,所測液體與電極材料 之間是否會產生 電極表面效應？,,是,電極表面若產生（1）化學反應效應；（2）電化學和極化現象；（3）觸媒作用形成氣霧，則換用其他電極材料,5,,否,,,D,,結束,,,七、零點不穩(wěn)定檢查,五個方面故障原因：,管道未充滿液體或液體中含有氣泡； 主觀上認為管系液體無流動而實際上存在微小流動； 受雜散電流等外界干擾傳感器接地不完善； 液體方面（如液體電導率均勻性，電極污染等問題）的原因； 信號回路絕緣下降,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程,開始,調查管內液體是否充滿？ 液體是否含有氣泡？,,測量

10、管內是否充滿液體？,,否,傳感器處于水平安裝或垂直安裝自上向下流動位 置時，應特別注意。改換到能完全充滿的位置， 例如垂直安裝自下而上流動的位置,1,,,,是,,液體內是否有氣泡？,,是,傳感器上游裝氣體分離器（又稱消氣器） 或自動排氣閥,,否,,傳感器下游管道 截止閥是否密閉？,,否,密閉之。若閥損壞，修理或調換； 為確認是否存在泄漏流量，可采用“雙閥關閉和泄漏監(jiān)視閥”的布管方式,,是,,,A,傳感器下游設置集氣包或手動 排氣閥，以便于檢查確認,,調查管系是否有微小流動？,,2,,,傳感器下游是否 還有支流管道？,,是,,無,,A,,逐條支管密閉其截止閥,調查傳感器接地完善性和接地電位是否變

11、動？,,傳感器是否良好接地？,,不良,3,,,好,傳感器及相鄰管道實現接地10 以下； 連接于絕緣管道或防腐襯里管道時，在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,接地電位是否變動？,,是,,否,調查傳感器附近電機狀況變化（如漏電）現象，排 除之；必要時則可采用傳感器與管道絕緣的措施,,B,,B,,調查液體物性電導率，含污穢雜質,,液體電導率是否在規(guī)定 下限附近或過低？,,是,4,,否,液體電導率低于規(guī)定閾值，不能使用；在規(guī)定下限附近亦會使零點不穩(wěn)，運行時輸出晃動,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,電極有否被局部或全部 覆蓋油脂垢層等污穢？,,有,,無,消除污

12、穢物,,C,,液體電導率是否 變化或不均勻？,,是,,,傳感器改裝在電導率不變或均勻場所，避開鄰近加藥液點和未充分管道化學反應段下游,否,,,,檢查信號線及其接線 端子絕緣是否良好？,,不良,受潮？浸水？酸霧？,,好,,,C,,,D,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,測量管內壁是否有 結垢沉積層？,,有,消除結垢沉積,,調查信號線路絕緣性,5,無,調查電極接觸電阻和電極絕緣電阻,6,,測量電極表面與液體 接觸電阻是否對稱？,,不對稱,充滿液體檢查：用萬用電表分別測量電極A接 地，電極B接地間電阻，兩電阻值差超過10,,好,,D,,結束,7,,電極絕緣電阻 是否良好？,不良,空管檢查：測量管

13、放空液體，用布擦干內表 面，不留水漬，干燥。用500VDC兆歐表分別 測量電極A接地，電極B接地之間絕緣電 阻低于100兆歐,,7,,8,,,送制造產修理,,,電磁流量計零點不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,八、流量測量值與應用參比值不符的原因,六個方面故障原因：,轉換器設定值不正確； 傳感器安裝位置不妥，未滿管或液體中含有氣泡； 未處理好信號電纜或使用過程中電纜絕緣下降； 傳感器上游流動狀況不符合要求； 傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降； 所測量管系存在未納入考核的流入/流出值。,流量測量值與應用參比值不符的原因,評估比對參照系的正確性和準確性,從流程系統(tǒng)的物料平衡，即進入系統(tǒng)的量與流出系 統(tǒng)的量之間

14、作比較； 與其他流量測量值之間的比對，如與水池容器的體 積或外夾裝式超聲流量計的流量相比較； 3. 與歷史測量值相比較。,參照流量的來源：,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程,開始,復核各設定值、檢查 零點、滿度,,復核轉換器是否正確？,,否,掉換配套錯的轉換器；或 正確設定儀表常數； 按要求（或按隨表所附說明書指定的值）重新設定口徑、量程、單位,1,,,是,,檢查零點滿度值是否正常？(a),,正常,再調整 轉換器,,,液是否充滿？調零完善否？,,否,換裝到完全充滿的位置； 在傳感器充滿，液體完全靜止，接地狀況良好的條件下調零,,是,,A,檢查傳感器充液狀況和含氣，充液后調零,,2,,不

15、正常,(a)用與電磁流量計型號相配的模擬信號器檢查,傳感器下游設置集氣包和手動排氣閥，以便于檢查確認,,,,,,含氣泡否？,,是,,否,,A,,檢查信號電纜系統(tǒng),,是否用規(guī)定的電纜型號？,,否,3,,是,未按規(guī)定型號電纜連接，更正之； 未按規(guī)定用驅動屏蔽層電纜者，更正之； 電纜長度超過受液體電導率約束所限定的長度者，更正之,,信號端子是否處理正確？,,否,,是,排除信號線、內層屏蔽、外層屏蔽、相互間或與外殼接觸； 各導線與端子連接的末端要處理好，如絕緣套管和絕緣帶的完善,,B,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程（續(xù)）,傳感器上游裝氣體分離器（又稱消氣器） 或自動排氣閥,,,,電纜絕緣是否

16、正確？,,否,是,更換,,,,B,,查傳感器測量管和上游流動狀況,,查測量管襯里尺寸有否變化？,,有,4,,無,測量管內壁結垢或積淤泥層，清除之； 襯里磨損或變形，更換或修理傳感器,,傳感器進口有否變形或堆積異物？,,有,,無,會改變流動狀況，影響測量值，排除之,,C,,傳感器上游有否 接近的半開閥門？,,有,,,傳感器上游半開閥門時改變流速分布，影響測量值，需移至下游 若閥一定要裝在上游，最好相距10D，且要全開,無,,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程（續(xù)）,,,,檢測電極與液體接觸電阻 和電極絕緣,,電極與液體接觸 電阻是否變化？,減少,5,,正常,,電極絕緣是否下降？,,是,修復

17、絕緣下降環(huán)節(jié)，或換傳感器,,否,,有否未納入考核歧管 的流出流入？,,有,密閉歧管泄漏閥門； 截斷未納考核的歧管流出/入,,無,檢查歧管流入或流出,,6,,C,電磁流量計測量值與應用參比值不符檢查流程（續(xù)）,,,,測量管內壁是否 沉積導電層？,,,是,卸下傳感器，清除層電深積層,,否,,,結束,增加,電極表面結 垢或沉積絕 緣層，排除,,九、輸出信號超滿度檢查,四個方面故障原因：,傳感器方面； 連接電纜方面電纜斷開，接線錯誤； 轉換器方面與傳感器配套錯誤，設定錯誤； 后位儀表方面未電隔離，設定錯誤；,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程,開始,判別故障在轉換器 之前還是之后,,短接轉換器信號端子

18、， 輸出是否到零？,否,1,,是,,,,,查電纜和傳感器信號回路,2,復核設定值，檢查 零點滿度,3,,是,,轉換器是否正確,,,,零點和滿度 是否正常？(a),,否,,A,,否,,是,調換配套錯的轉換器；或 正確設定儀表常數； 按要求重新設定口徑、量程、單位等,再調整轉換器,（a）用模擬信號器檢查,,,,,,是,電纜是否斷路？,型號、各點連接 絕緣是否正確？,否,,是,傳感器內液體充滿否？ 電極是否與液體接觸？,,,,,,是,接通,,否,改正,,否,排除，如換裝到能完全充滿的位置,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程（續(xù)）,檢查后位儀表,,4,,否,,電隔離后是否正常？,,否,,A,,,后位儀

19、表是否電隔離？,,是,檢查后位儀表，排除故障,,是,結束,,,否,,轉換器輸出回路 是否誤接地？,,否,轉換器輸出回路是否允許接地？,,是,查轉換器故障，排除之,,是,去除接地,,B,檢查液體電干擾,,液體是否有載電流？,5,,否,,液體是否有干擾電勢？,,是,找出原因，排除之,,否,查轉換器輸入/輸出回路,6,,B,,,是,找出原因，排除之,,用模擬信號器檢查,,,,,,,對模擬電路轉換器,對數字電路轉換器,,,,用輸出測試功能菜 單檢查是否正常？,,是,,,,反饋回路是否斷開？,,是,否,改正,,,,否,,D,,C,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程（續(xù)）,查轉換器其他電路,,是否正常？,,否,改正之,7,,,是,,結束,,,輸入信號回路A/D轉換和 主CPU回路是否正常？,,是,,查輸出回路是否正常？,,否,是,改正,,,C,,D,,,,電磁流量計輸出信號超滿度值檢查流程（續(xù)）,十、電磁流量計故障源、故障現象和案例匯總表,,,電磁流量計故障源、故障現象和案例匯總表（續(xù)）,,,電磁流量計故障源、故障現象和案例匯總表（續(xù)）,