電磁流量計(jì)無流量信號(hào)輸出因素分析
1、原因分析：這類故障在使用過程中較為常見
原因一般有：
（1）儀表供電不正常；
（2）電纜連接不正常；
（3）液體流動(dòng)狀況不符合安裝要求；
（4）傳感器零部件損壞或測量內(nèi)壁有附著層；
（5）轉(zhuǎn)換器元器件損壞。
2、解決方案：
（1）確認(rèn)已接入電源，檢查電源線路板輸出各路電壓是否正常，或嘗試更換整個(gè)電源線路板，判別其好壞。
（2）檢查電纜是否完好，連接是否正確。
（3）檢查液體流動(dòng)方向和管內(nèi)液體是否充滿。對(duì)于能正反向測量的電磁流量計(jì)， 若方向不一致雖可測量，但設(shè)定的顯示流量正反方向不符，必須改正。若拆傳感器工作量大，也可改變傳感器上的箭頭方向和重新設(shè)定顯示儀表符號(hào)。管道未流滿液體主要是傳感器安裝位置不妥引起的，應(yīng)在安裝時(shí)采取措施，避免造成管道內(nèi)液體不滿管。
（4）檢查變送器內(nèi)壁電極是否覆蓋有液體結(jié)垢層，對(duì)于容易結(jié)垢的測量液體，要定期進(jìn)行清理。
（5）若判斷為是轉(zhuǎn)換器元器件損壞引起的故障，更換損壞的元器件即可。
二、輸出值波動(dòng)
原因分析：造成此類故障大多是由測量介質(zhì)或外界環(huán)境的影響造成的。為保證測量的準(zhǔn)確性，此類故障也不可忽視。在有些生產(chǎn)環(huán)境中，由于測量管道或液體的震動(dòng)大，會(huì)造成流量計(jì)的電路板松動(dòng)，也可引起輸出值的波動(dòng)。
3、解決方案：
（1）確認(rèn)是否為工藝操作原因，流體確實(shí)發(fā)生流動(dòng)，此時(shí)流量計(jì)僅如實(shí)反映流動(dòng)狀況，脈動(dòng)結(jié)束后故障可自行xiao除。
（2）外界雜散電流等產(chǎn)生的電磁干擾。檢查儀表運(yùn)行環(huán)境是否有大型電器或電焊機(jī)在工作，要確認(rèn)儀表接地和運(yùn)行環(huán)境良好。
（3）管道未充滿液體或液體中含有氣泡時(shí)，兩者皆為工藝原因引起的。此時(shí)可請(qǐng)求工藝人員確認(rèn)，待液體滿管或氣泡平復(fù)后，輸出值可恢復(fù)正常。
變送器電路板為插件結(jié)構(gòu)，由于現(xiàn)場測量管道或液體震動(dòng)大，常會(huì)造成流量計(jì)的電源板松動(dòng)。如松動(dòng)，可將流量計(jì)拆卸開，重新固定好電路板。
渦輪流量計(jì)使用特點(diǎn)
渦輪流量計(jì)（以下簡稱TUF）是葉輪式流量（流速）計(jì)的主要品種，葉輪式流量計(jì)還有風(fēng)速計(jì)、水表等。
在各種流量計(jì)中TUF、容積式流量計(jì)和科氏質(zhì)量流量計(jì)是三類重復(fù)性、度佳的產(chǎn)品，而TUF又具有自己的特點(diǎn)，如結(jié)構(gòu)簡單、加工零部件少、重量輕、維修方便、流通能力大（同樣口徑可通過的流量大）和可
適應(yīng)高參數(shù)（高溫、高壓和低溫）等。至今，這類流量計(jì)產(chǎn)品可達(dá)技術(shù)參數(shù)：口徑4-750mm，壓力達(dá)250MPa，溫度為-240-700℃，像這樣的技術(shù)參數(shù)其他兩類流量計(jì)則是難以達(dá)到的1） 高度，對(duì)于液體一般為±0.25％R－±0.5％R，高精度型可達(dá)±0.15％R；而介質(zhì)為氣體，一般為±1％R－±1.5％R，特殊專用型為±0.5％R－±1％R。在所有流量計(jì)中，它屬于的。
2） 重復(fù)性好，短期重復(fù)性可達(dá)0.05％-0.2％，正是由于具有良好的重復(fù)性，如經(jīng)常校準(zhǔn)或在線校準(zhǔn)可得極高的度，在貿(mào)易結(jié)算中是優(yōu)先選用的流量計(jì)。
3） 輸出脈沖頻率信號(hào)，適于總量計(jì)量及與計(jì)算機(jī)連接，無零點(diǎn)漂移，抗干擾能力強(qiáng)。
4） 可獲得很高的頻率信號(hào)（3-4kHz），信號(hào)分辨力強(qiáng)。
5） 范圍度寬，中大口徑可達(dá)40：1-10：1，小口徑為6：1或5：1。 6） 結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大。
7） 適用高壓測量，儀表表體上不必開孔，易制成高壓型儀表。
8） 專用型傳感器類型多，可根據(jù)用戶特殊需要設(shè)計(jì)為各類專用型傳感器，例如低溫型、雙向型、井下型、混砂專用型等。
9） 可制成插入型，適用于大口徑測量，壓力損失小，價(jià)格低，可不斷流取出，安裝維護(hù)方便。
10） 難以長期保持校準(zhǔn)特性，需要定期校驗(yàn)。對(duì)于無潤滑性的液體，液體中含有懸浮
物或磨蝕性，造成軸承磨損及卡住等問題，限制了其適用范圍，采用耐磨硬質(zhì)合金軸和軸承后情況有所改進(jìn)。對(duì)于貿(mào)易儲(chǔ)運(yùn)和高精度測量要求的，配備現(xiàn)場校驗(yàn)設(shè)備，可定期校準(zhǔn)以保持其特性。
11） 一般液體TUF不適用于較高粘度介質(zhì)（高粘度型除外），隨著粘度的增大，流量
計(jì)測量下線值提高，范圍度縮小，線性度變差。
12） 流體物性（密度、粘度）對(duì)儀表特性有較大影響。氣體流量計(jì)易受密度影響，而
液體流量計(jì)對(duì)粘度變化反應(yīng)敏感。由于密度和粘度與溫度、壓力關(guān)系密切，在現(xiàn)場溫度、壓力波動(dòng)是難免的，要根據(jù)它們對(duì)度影響的程度采取補(bǔ)償措施，才能保持高的計(jì)量精度。
13） 流量計(jì)受來流流速分布畸變和旋轉(zhuǎn)流的影響較大，傳感器上下游側(cè)需設(shè)置較長的
直管段，如安裝空間有限制，可加裝流動(dòng)調(diào)整器（整流器）以縮短直管段長度。
14） 不適于脈動(dòng)流和混相流的測量。
15） 對(duì)被測介質(zhì)的清潔度要求較高，限制了其適用領(lǐng)域，雖可安裝過濾器以適應(yīng)臟污
介質(zhì)，但亦帶來壓損增大、維護(hù)量增加等副作用。
16） 小口徑（DN50以下）儀表的流量特性受物性影響嚴(yán)重，故小口徑TUF的儀表性
能難以提高
1、應(yīng)用概況 大口徑儀表較多應(yīng)用于給排水工程。中小口徑常用于固液雙相等難測流體或高要求場所，如測量造紙工業(yè)紙漿液和黑液、有色冶金業(yè)的礦漿、選煤廠的煤漿、化學(xué)工業(yè)的強(qiáng)腐蝕液以及鋼鐵工業(yè)高爐風(fēng)口冷卻水控制和監(jiān)漏，長距離管道煤的水力輸送的流量測量和控制。小口徑、微小口徑常用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、生物工程等有衛(wèi)生要求的場所?！ ?i>2、精度等級(jí)和功能 市場上通用型EMF的性能有較大差別，有些精度高、功能多，有些精度低、功能簡單。精度高的儀表基本誤差為(±0.5%～±1%)R，精度低的儀表則為(±1.5%～±2.5%)FS，兩者價(jià)格相差1～2倍。因此測量精度要求不很高的場所(例如非貿(mào)易核算僅以控制為目的，只要求高可靠性和優(yōu)良重復(fù)性的場所)選用高精度儀表在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。 有些型號(hào)儀表聲稱有更高的精確度，基本誤差僅(±0.2%～±0.3%)R，但有嚴(yán)格的安裝要求和參比條件，例如環(huán)境溫度20～22℃，前后置直管段長度要求分別大于10D，3D(通常為5D，2D)甚至提出流量傳感器要與前后置直管組成一體在流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上作實(shí)流校準(zhǔn)，以減少夾裝不善的影響。因此在多種型號(hào)選擇比較時(shí)不要單純只看高指標(biāo)，要詳細(xì)閱讀制造廠樣本或說明書做綜合分析。 市場上EMF的功能差別也很大，簡單的就只是測量單向流量，只輸出模擬信號(hào)帶動(dòng)后位儀表；多功能儀表有測雙向流、量程切換、上下限流量報(bào)警、空管和電源切斷報(bào)警、小信號(hào)切除、流量顯示和總量計(jì)算、自動(dòng)核對(duì)和故障自診斷、與上位機(jī)通信和運(yùn)動(dòng)組態(tài)等。有些型號(hào)儀表的串行數(shù)字通信功能可選多種通信接口和專用芯片(ASIC)，以連接HART協(xié)議系統(tǒng)、PROFTBUS、Modbus、CONFIG、FF現(xiàn)場總線等?！?i> 3、流速、滿度流量、范圍度和口徑 ?、龠x定儀表口徑不一定與管徑相同，應(yīng)視流量而定。流程工業(yè)輸送水等粘度不同的液體，管道流速一般是經(jīng)濟(jì)流速1.5～3m/s。EMF用在這樣的管道上，傳感器口徑與管徑相同即可。 EMF滿度流量時(shí)液體流速可在1～10m/s范圍內(nèi)選用，范圍是比較寬的。上限流速在原理上是不受限制的，然而通常建議不超過5m/s，除非襯里材料能承受液流沖刷，實(shí)際應(yīng)用很少超過7m/s，超過10m/s則更為罕見。滿度流量的流速下限一般為1m/s，有些型號(hào)儀表則為0.5m/s?！ 、谟行┬陆üこ踢\(yùn)行初期流量偏低或在流速偏低的管系，從測量精度角度考慮，儀表口徑應(yīng)改用小于管徑，以異徑管連接之。用于有易粘附、沉積、結(jié)垢等物質(zhì)的流體，選用流速不低于2m/s，可以提高到3～4m/s或以上，起到自清掃、防止粘附沉積等作用。用于礦漿等磨耗性強(qiáng)的流體，常用流速應(yīng)低于2～3m/s ，以降低對(duì)襯里和電極的磨損。 在測量接近閾值的低電導(dǎo)液體，盡可能選定較低流速(小于0.5～1m/s)，因流速提高流動(dòng)噪聲會(huì)增加，而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象。 ③EMF的范圍度是比較大的，通常不低于20，帶有量程自動(dòng)切換功能的儀表，可超過50～100。國內(nèi)可以提供的定型產(chǎn)品的口徑從10mm到3000mm，隨然實(shí)際應(yīng)用還是以中小口徑居多，但與大部分其他原理流量儀表(如容積式、渦輪式、渦街式或科里奧利質(zhì)量式等)相比，大口徑儀表占有較大比重。 4、液體電導(dǎo)率 ?、偈褂肊MF的前提是被測液體必須是導(dǎo)電的，不能低于閾值(即下限值)。電導(dǎo)率低于閾值會(huì)產(chǎn)生測量誤差直至不能使用，超過閾值即使變化也可以測量，示值誤差變化不大，通用型EMF的閾值在10-4～(5×10-6)S/cm之間，視型號(hào)而異。使用時(shí)還取決于傳感器和轉(zhuǎn)換器間流量信號(hào)線長度及其分布電容，制造廠使用說明書中通常規(guī)定電導(dǎo)率相對(duì)應(yīng)的信號(hào)線長度。非接觸電容耦合大面積電極的儀表則可測電導(dǎo)率低至5×10-8S/cm的液體?！ 、诠I(yè)用水及其水溶液的電導(dǎo)率大于10-4S/cm，酸、堿、鹽液的電導(dǎo)率在10-4～10-1S/cm之間，使用不存在問題，低度蒸餾水為10-5S/cm也不存在問題。石油制品和有機(jī)溶劑電導(dǎo)率過低就不能使用。表1列出若干液體的電導(dǎo)率。從資料上查到有些純液或水溶液電導(dǎo)率較低，認(rèn)為不能使用，然而實(shí)際工作中會(huì)遇到因含有雜質(zhì)而能使用的實(shí)例，這類雜質(zhì)對(duì)增加電導(dǎo)率有利。對(duì)于水溶液，資料中的電導(dǎo)率是用純水配比在實(shí)驗(yàn)室測得的，實(shí)際使用的水溶液可能用工業(yè)用水配比，電導(dǎo)率將比查得的要高，也有利于流量測量。 ?、鄹鶕?jù)使用經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際應(yīng)用的液體電導(dǎo)率可以要比儀表制造廠規(guī)定的閾值至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)。因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范規(guī)定的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測量的最低值。是受到一些使用條件限制，如電導(dǎo)率均勻性、連接信號(hào)線、外界噪聲等，否則會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象等。我們就多次遇到測量低度蒸餾水或去離子水，其電導(dǎo)率接近閾值5×10-6S/cm，使用時(shí)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。 5、液體中含有混入物 ①混入成泡狀流的微小氣泡仍可正常工作，但測得的是含氣泡體積的混合體積流量；如氣體含量增加到形成彈(塊)狀流，因電極可能被氣體蓋住使電路瞬時(shí)斷開，出現(xiàn)輸出晃動(dòng)甚至不能正常工作。含有非鐵磁性顆?；蚶w維的固液雙相流體同樣可測得二相的體積流量。固體含量較高的流體，如鉆井泥漿、鉆探固井水泥漿、紙漿等實(shí)際上已屬非牛頓流體。由于固體在載體液中一起流動(dòng)，兩者之間有滑動(dòng)，速度上有差別，單相液體校驗(yàn)的儀表用于固液雙相流體會(huì)產(chǎn)生附加誤差。雖然還未見到EMF應(yīng)用于固液雙相流體中固形物影響的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，但國外有報(bào)告稱固形物含量有14%時(shí)誤差在3%范圍以內(nèi)； ?、谖覈S河水利委員會(huì)水利科學(xué)研究所的實(shí)驗(yàn)報(bào)告稱，測量高沙含量水的流量，含沙量體積比17%～40%(沙中值粒徑0.35mm)，儀表測量誤差小于3%。 在漿液內(nèi)有較大顆粒擦過電極表面，在頻率較低的矩形激磁的EMF中會(huì)產(chǎn)生尖峰狀漿液噪聲，使流量信號(hào)不穩(wěn)，就要選用較高頻率的儀表或有較強(qiáng)抑制漿液噪聲能力的儀表，也可選用市電交流激磁的儀表或雙頻激磁的儀表。 含有鐵磁性物質(zhì)的流體對(duì)通常的EMF，因測量管內(nèi)磁導(dǎo)率受鐵磁體的不同含量而變化，會(huì)產(chǎn)生測量誤差。但在磁路中置有磁通檢測線圈補(bǔ)償?shù)腅MF，可減小混入鐵磁體的影響?！ 、蹖?duì)含有礦石顆粒的礦漿應(yīng)用，應(yīng)注意對(duì)傳感器襯里的磨損程度，測量管內(nèi)徑擴(kuò)大會(huì)產(chǎn)生附加誤差。這種場合應(yīng)選用耐磨性較好的陶瓷襯里或聚氨酯橡膠襯里，同時(shí)建議傳感器安裝在垂直管道上，使管道磨損均勻，消除水平安裝下半部局部磨損嚴(yán)重的缺點(diǎn)。也可以在傳感器進(jìn)口端加裝噴嘴形護(hù)套，相對(duì)延長使用期?！ ?i>6、附著和沉淀 測量易在管壁附著和沉淀物質(zhì)的流體時(shí)，若附著的是比液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，信號(hào)電勢將被短路而不能工作，若是非導(dǎo)電層則首先應(yīng)注意電極的污染，譬如選用不易附著尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動(dòng)刮出沉垢。國外產(chǎn)品曾有電極上裝超聲波換能器，以清除表面垢層，但現(xiàn)已少見。也有暫時(shí)斷開測量電路，在電極簡短時(shí)間內(nèi)流過低壓大電流，焚燒清除附著油脂類附著層。易產(chǎn)生附著的場所可提高流速以達(dá)到自清掃的目的，還可以采取較方便的易清洗的管道連接，可不拆卸清洗傳感器。 非接觸型電極 EMF附著非導(dǎo)電膜層，儀表仍能工作，但若為高導(dǎo)電層則同樣不能工作?！ ?i>7、與流體接觸零部件材料的選擇 與流體接觸的傳感器零部件有襯里(或絕緣材料制成的測量管)、電極、接地環(huán)和密封墊片，其材料的耐腐蝕性、耐磨耗性和使用溫度上限等影響儀表對(duì)流體的適應(yīng)性。由于零部件少，形狀簡單，材料選擇靈活，電磁流量傳感器對(duì)流體的適應(yīng)性強(qiáng)?！ 、僖r里材料(或直接與介質(zhì)接觸的測量管)常用襯里材料有氟塑料、聚氨酯橡膠、氯丁橡膠和陶瓷等。近年有采用高純氧化鋁999.7%AI2O3)陶瓷制成襯里的，但只限中小口徑傳感器。 氯丁橡膠和玻璃鋼用于非腐蝕性或弱腐蝕性液體，如工業(yè)用水、廢污水及弱酸堿，價(jià)格較為低廉。氟塑料具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性，但耐磨性差，不能用于測量礦漿液。氟塑料中較早應(yīng)用的是聚四氟乙烯，因與測量管間僅靠壓貼，無粘結(jié)力，不能用于負(fù)壓管道，后開發(fā)各種改性品種，實(shí)現(xiàn)注塑成形，與測量管有較強(qiáng)結(jié)合力，可用于負(fù)壓， 聚氨酯橡膠有極好的耐磨耗性，但耐酸堿的腐蝕性較差。它的耐磨性相當(dāng)于天然橡膠的10倍，適用于煤漿、礦漿等；介質(zhì)溫度要低于40～60/70℃。氧化鋁陶瓷有極好的耐磨耗性和對(duì)強(qiáng)酸堿的耐磨腐蝕性，耐磨性約為聚氨酯橡膠的10倍，適用于具有腐蝕性的礦漿；但性脆，安裝夾緊時(shí)疏忽易碎，可用于較高溫度(120～140/180℃)但要防止溫度劇變，如通蒸汽滅菌，一般溫度突變不能大于100℃，升溫150℃ 要有10min時(shí)間。 ?、陔姌O和接地環(huán)材料 電極對(duì)測量介質(zhì)的耐腐是選擇材料首先考慮的因素，其次考慮是否會(huì)產(chǎn)生鈍化等表面效應(yīng)和所形成的噪聲。
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