HLDB电磁流量计原理与故障处理

冷宏佳

摘要：电磁流量计在化工业中有着广泛的应用，相对于孔板、转子流量计等常规仪表，一线维护工人在面对电磁流量计出现故障时常常束手无策，笔者在从事多年的仪表维护工作中，接触过国内外很多品牌的电磁流量计并积累了相关的故障处理经验.。本文从原理出发，分析电磁流量计的技术特点与参数和故障的判别与处理办法。

关键词：电磁流量计 原理 故障检测 判别方法

Abstract: The electromagnetic flow meter in chemical industry has extensive application, relative to the hole boards, rotor flow meter by the conventional instrument, a line maintenance worker in the face of electromagnetic flow meter failure often helpless, the author is engaged in many years of instrument maintenance work, contact with many domestic and foreign brands of electromagnetic flow meter and accumulated the related breakdown processing experience. This paper, from the principle, analyzes the technical features of the electromagnetic flow meter and parameters and fault differentiation and treatment method.

Key words: electromagnetic flow meter principle fault detection identifying method

中圖分类号：TH814 文献标识码：A文章编号：

一、技术原理

HLDB电磁流量计适用于各种导电液体的流量检测,是流量检测工程中的必备仪表。电磁流量计是一种智能型的电磁感应式流量仪表，电磁流量计其基于法拉第电磁感应定律的测量原理。即当导电液体流过HLDB电磁流量计时，导体中会产生感应电动势，其感应电动势方程如图示。导电液体以速度V流过垂直于流动方向磁场，导电性液体流动感应出一个与平均流速成正比的电压，其感应电压信号通过二个或二个以上与液体直接接触的电极检出，并通过电缆传送至转换器智能化处理，然后LCD显示测量值或转换成标准信号4～20mA输出。二、概述

电磁流量计适用于电导率大于5μs/cm导电液体的流量测量；其在测量精度、可靠性、稳定性、使用功能和寿命等方面迈出了很大的一步，极大的区别于其他老式模拟型或非智能型电磁流量计。电磁流量计是集智能化、小型轻量一体化、多功能、高精度、高可靠性为一体的流量计。电磁流量计采用带背光宽温点阵型液晶显示器，所有显示都是中文，功能多而实用，特别方便使用者操作，减少其他类似电磁流量计的英文菜单所带来的不必要的麻烦和错误。

HLDB电磁流量计有着广泛的用途，在满足现场监测显示的同时可输出标准电流信号（4～20mA），供记录、调节、控制用；可关泛应用于化工、环保、轻纺、冶金、矿山、医药、造纸、给水、食品、制糖、酿造等行业工艺管道内导电介质的液体流量计量；除测量一般导电液体外，根据特殊需要，还可测量导电的液固两相流，高黏度液体及盐类、强酸、强碱等液体的流量。

三、技术特点

1、适合所有导电率大于5μs/cm液体流量检测。导电率变化不影响性能的改变2、电磁流量计具有长期的高测量精度，实际上不受流体物理特性的影响

3、投运方便，流量计按0~10m/s范围自动设定，无需更改测量量程

4、所有与被测介质接触的部件均具有良好的抗腐蚀性和耐磨性，适用范广

5、管道内无可动部件，无阻流部件，测量中几乎没有附加压力损失

6、测量结果与流速分布，流体压力，温度、密度、粘度等物理参数无关

7、在现场可根据实际需要在线修改量程

8、高清晰度背光 LCD 显示，全中文菜单操作，使用方便，操作简单，易学易懂

9、全数字量处理，抗干扰能力强，测量可靠，精度高，流量测量范围可达150 ：1

10、内部具有三个积算器可分别显示正向累计反向累计量及差值积算量，内部设有不掉电时钟，可记录掉电时间

11、具有4-20mA、RS485 、RS232、Hart 和 Modbus 等通讯信号输出

12、具有自检与自论断功能

13、电磁流量计使用方便，安装后只需接上电源，不需其它任何操作，即可输出标准信号，便于非专业人员使用。无机械可动部件，平时无需维护

四、故障分析处理

（一）电磁流量计调试期故障分析

本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现，但一经改进排除故障，以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。

1、管道系统和安装等方面

通常是电磁流量计传感器安装位置不正确引起的故障，常见的有将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点；流量传感器后背压，液体径直排入大气，形成其测量管内非满管；装在自上向下的垂直管道上，可能出现排空等原因。

2、环境方面

主要是管道杂散电流干扰，空间电磁波干扰，大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采用取良好单独接地保护可获得满意测量，但如遇管道有强杂散电流（如电解车间管道）亦不一定能克服，须采取流量传感器与管道绝缘的措施。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入，通常采用单层屏蔽予以保护，但也曾遇到屏蔽保护还不能克服。

3、流体方面

液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量，惟所测得体积流量是液体和气体两者之和时，由于气泡增大会使输出信号波动，若气泡大到流过电极遮盖整个电极表面，使电极信号回路瞬时断开，输出信号将产生更大波动。

低频（50/16～50/6Hz）矩形励磁电磁流量计测量液体中含有固体超过一定含量时将产生浆液噪声，输出信号亦会有一定程度波动。

两种或两种以上液体作管道混合工艺时，若两种液体电导率（或各自与电极章电位）有差异，在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量，输出信号亦会产生波动。

电极材质与被测介质选配不善，产生钝化或氧化等化学作用，电极表面形成绝缘膜，以及电化学和极化现象等，均会妨碍正常测量。

（二）电磁流量计维护期故障分析

1、无流量信号输出检查和采取措施

1）电源未通等电源方面故障；

2）连接电缆（励磁回路，信号回路）系统方面故障；

3）液体流动状况方面故障；

4）传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障；

5）转换器元器件损坏方面的故障

2、零点不稳定检查和采取措施

1）管道未充满液体或液体中含有气泡；主要管网工程设计不良或相关设备不完善所引起的

2）主管上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动；不是流量计故障，而是如实反映流动状况的误解；截止阀密闭性差阀门使用日久或液体污脏使阀门密闭不全支管的阀门关闭

3）爱杂散电流等外界干扰传感器接地不完善；接地电阻小于10，不要和电机共用接地

4）液体方面（如液体电导率均匀性，电极污染等问题）

5）信号回路绝缘下降

3、流量测量值与应用参比值不符的检查和采取措施（1）

1）转换器设定值不正确；

2）传感器安装位置不妥，未满管或液体中含有气泡；

3）未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降；

4）传感器上游流动状态不符合要求；

5）传感器极间电阻变化或电极绝缘下降；

6）所测量管系存在未纳入考核的流入/流出值。

4、输出信号超满度值检查和采取措施

1）传感器方面——电极间无液体连通，引入电干扰,但具有空管检测和报警功能设计的仪表，还常有空管致零功能，则不会出现本故障现象；

2）连接电缆方面——电缆断开，接线错误；

3）转换器方面——与传感器配套错误，设定错误；

4）后位仪表方面——未电隔离，设定错误。

【参考文献】

1、李斌，田才忠，电磁流量计的动态响应与零点稳定性自动化仪表，1991.12

2、黄宝森等，电磁流量计。北京，原子能出版社，1981