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1、,電磁流量計(jì)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(jié)構(gòu)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(diào)試期出現(xiàn)故障,運(yùn)行期出現(xiàn)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(diào)試期故障,初始裝用調(diào)試時(shí)出現(xiàn) 一經(jīng)改進(jìn)排除，同樣條件下不會(huì)再現(xiàn) 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(wǎng)高點(diǎn)） 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(nèi)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(diào)試期故障,2. 環(huán)境方面,強(qiáng)磁場 強(qiáng)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(chǎn)生電極表面效應(yīng) 電導(dǎo)率不均勻或接近閾值，形成輸出波動(dòng)或出現(xiàn)流動(dòng)噪聲,三、運(yùn)行期故障,運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)：,流量傳感器內(nèi)壁附著層 雷電擊 環(huán)境條件變化,四、常見故障現(xiàn)象,無流量信號(hào)輸出 輸出信號(hào)晃動(dòng) 零點(diǎn)不穩(wěn)定 流量測量值與應(yīng)用參比值不符 輸出信號(hào)超滿度值,顯示儀表 （或流量積算儀）,轉(zhuǎn)換器,傳感器,管道,,,,,,,圖 1 故障檢查流程,,檢查方向,,信號(hào)傳遞方向,,,五、無
3、流量信號(hào)輸出檢查,五個(gè)方面的原因：,電源未通等電源方面的故障 連接電纜（勵(lì)磁回路，信號(hào)回路）系統(tǒng)方面故障 液體流動(dòng)狀況方面故障 傳感器零部件損壞或測量內(nèi)壁附著層引起等方面的故障 轉(zhuǎn)換器元器件損壞方面的故障,,電磁流量計(jì)無流量信號(hào)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(lì)磁電纜是否通？,,,,信號(hào)電纜是否通？ 連接是否正確？,,是,,A,,,,,熔絲是否完好？,勵(lì)磁電源等各級 電源是否完好？,是,是,,,,,,否,調(diào)換,,否,修理,是,,否,更正,,否,接通,查流動(dòng)與傳感器箭頭方向一致性（單向流量）,,4,電磁流量計(jì)無流量信號(hào)
4、輸出檢查流程（續(xù)）,,,是,,A,,方向一致？,,,B,,否,更正,查管內(nèi)液體充滿性,,是,,是否充滿？,,否,換裝到完全充滿的位置,,5,查勵(lì)磁線圈完好性,6,,是,,線圈是否通？ 絕緣是否良好？,,否,排除之；調(diào)換或送制造廠修理,,查信號(hào)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(dǎo)電層？,,修復(fù)之,電磁流量計(jì)無流量信號(hào)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(fù)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(zhuǎn)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(dòng)檢查,五個(gè)方面故障原因：,流動(dòng)本身是波動(dòng)或脈動(dòng)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(dǎo)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(jì)輸出晃動(dòng)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(dòng)流動(dòng)擾動(dòng)源？,,流動(dòng)動(dòng)力源是否為 往復(fù)泵或膜片泵？,,是,加裝氣容室和阻流件以減緩脈動(dòng)量； 增加儀表阻尼量,1,,,,否,,下游控制閥是否 出現(xiàn)獵振？,,是,改善控制閥控制特性,,
6、否,,是否有其他產(chǎn)生 波動(dòng)的擾動(dòng)源？,,有,有針對性排除擾動(dòng)源,,無,,,A,,,調(diào)查管內(nèi)液體是否充滿？ 液體是否含有氣泡？,,管內(nèi)是否充滿液體？,,否,2,,,是,,液體內(nèi)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(dòng)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(dòng)位置應(yīng)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(dòng)的位置,傳感器下游設(shè)置集氣包和手動(dòng) 排氣閥，以便于檢查確認(rèn),,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(qiáng)電磁波或強(qiáng)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(shí)現(xiàn)接地10 以下； 連接于絕緣
7、管道或防腐襯里管道時(shí)，在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,,B,電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)檢查流程（續(xù)）,,,電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)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(shí)現(xiàn)1，進(jìn)一步加強(qiáng)接地，例如在原接地外側(cè)若干米增加新接地點(diǎn)； 如在電解工藝管道或有陰極保護(hù)電流管道上，有大雜散電流，實(shí)現(xiàn)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(qiáng)磁場源？,,有,改變安裝位置，遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場源,,無,,分離型儀表檢查是 否有空間電磁波引入？,,是,信號(hào)電纜完善屏蔽接地，外套保護(hù)鐵管； 轉(zhuǎn)換器移近傳感器，縮短信號(hào)電纜或改用無外接信號(hào)線的一體型儀表,
8、,否,,B,,,C,電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)檢查流程（續(xù)）,論證檢查液體物性,,是否為漿液，漿液 內(nèi)顆粒含量過多？,,是,提高勵(lì)磁電流頻率，從常用50/8Hz提高到50/2Hz或更高，或用雙頻勵(lì)磁； 改用導(dǎo)電橡膠等低噪聲電極材料； 換用電容電極檢測或雙頻勵(lì)磁儀表,4,,,否,,液體電導(dǎo)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(diǎn)和未充分管道化學(xué)反應(yīng)段下游； 如不能實(shí)現(xiàn)1，加裝靜態(tài)管道混合器； 提高頻率、時(shí)間常數(shù),,是,,液體導(dǎo)電率是否過低？,,是,改用電容電極檢測儀表（電導(dǎo)率比傳統(tǒng)儀表降低兩個(gè)數(shù)量級），或改用大面積電極傳感器； 提高頻率時(shí)間常數(shù)； 電導(dǎo)率接近儀表規(guī)定下限時(shí)，要盡可能降
9、低流速,,否,,C,,,D,電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)檢查流程（續(xù)）,調(diào)查液體與電極材料匹配,,所測液體與電極材料 之間是否會(huì)產(chǎn)生 電極表面效應(yīng)？,,是,電極表面若產(chǎn)生（1）化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)；（2）電化學(xué)和極化現(xiàn)象；（3）觸媒作用形成氣霧，則換用其他電極材料,5,,否,,,D,,結(jié)束,,,七、零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查,五個(gè)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(rèn)為管系液體無流動(dòng)而實(shí)際上存在微小流動(dòng)； 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(dǎo)率均勻性，電極污染等問題）的原因； 信號(hào)回路絕緣下降,電磁流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查流程,開始,調(diào)查管內(nèi)液體是否充滿？ 液體是否含有氣泡？,,測量
10、管內(nèi)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(dòng)位 置時(shí)，應(yīng)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(dòng)的位置,1,,,,是,,液體內(nèi)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(dòng)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(diào)換； 為確認(rèn)是否存在泄漏流量，可采用“雙閥關(guān)閉和泄漏監(jiān)視閥”的布管方式,,是,,,A,傳感器下游設(shè)置集氣包或手動(dòng) 排氣閥，以便于檢查確認(rèn),,調(diào)查管系是否有微小流動(dòng)？,,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(diào)查傳感器接地完善性和接地電位是否變
11、動(dòng)？,,傳感器是否良好接地？,,不良,3,,,好,傳感器及相鄰管道實(shí)現(xiàn)接地10 以下； 連接于絕緣管道或防腐襯里管道時(shí)，在傳感器兩端加裝接地環(huán)或接地短管,電磁流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,接地電位是否變動(dòng)？,,是,,否,調(diào)查傳感器附近電機(jī)狀況變化（如漏電）現(xiàn)象，排 除之；必要時(shí)則可采用傳感器與管道絕緣的措施,,B,,B,,調(diào)查液體物性電導(dǎo)率，含污穢雜質(zhì),,液體電導(dǎo)率是否在規(guī)定 下限附近或過低？,,是,4,,否,液體電導(dǎo)率低于規(guī)定閾值，不能使用；在規(guī)定下限附近亦會(huì)使零點(diǎn)不穩(wěn)，運(yùn)行時(shí)輸出晃動(dòng),電磁流量計(jì)零點(diǎn)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(dǎo)率是否 變化或不均勻？,,是,,,傳感器改裝在電導(dǎo)率不變或均勻場所，避開鄰近加藥液點(diǎn)和未充分管道化學(xué)反應(yīng)段下游,否,,,,檢查信號(hào)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(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,測量管內(nèi)壁是否有 結(jié)垢沉積層？,,有,消除結(jié)垢沉積,,調(diào)查信號(hào)線路絕緣性,5,無,調(diào)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(jié)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(nèi)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(chǎn)修理,,,電磁流量計(jì)零點(diǎn)不穩(wěn)定檢查流程（續(xù)）,,八、流量測量值與應(yīng)用參比值不符的原因,六個(gè)方面故障原因：,轉(zhuǎn)換器設(shè)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(hào)電纜或使用過程中電纜絕緣下降； 傳感器上游流動(dòng)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(yīng)用參比值不符的原因,評估比對參照系的正確性和準(zhǔn)確性,從流程系統(tǒng)的物料平衡，即進(jìn)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(jì)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(jì)測量值與應(yīng)用參比值不符檢查流程,開始,復(fù)核各設(shè)定值、檢查 零點(diǎn)、滿度,,復(fù)核轉(zhuǎn)換器是否正確？,,否,掉換配套錯(cuò)的轉(zhuǎn)換器；或 正確設(shè)定儀表常數(shù)； 按要求（或按隨表所附說明書指定的值）重新設(shè)定口徑、量程、單位,1,,,是,,檢查零點(diǎn)滿度值是否正常？(a),,正常,再調(diào)整 轉(zhuǎn)換器,,,液是否充滿？調(diào)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(diào)零,,是,,A,檢查傳感器充液狀況和含氣，充液后調(diào)零,,2,,不
15、正常,(a)用與電磁流量計(jì)型號(hào)相配的模擬信號(hào)器檢查,傳感器下游設(shè)置集氣包和手動(dòng)排氣閥，以便于檢查確認(rèn),,,,,,含氣泡否？,,是,,否,,A,,檢查信號(hào)電纜系統(tǒng),,是否用規(guī)定的電纜型號(hào)？,,否,3,,是,未按規(guī)定型號(hào)電纜連接，更正之； 未按規(guī)定用驅(qū)動(dòng)屏蔽層電纜者，更正之； 電纜長度超過受液體電導(dǎo)率約束所限定的長度者，更正之,,信號(hào)端子是否處理正確？,,否,,是,排除信號(hào)線、內(nèi)層屏蔽、外層屏蔽、相互間或與外殼接觸； 各導(dǎo)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(jì)測量值與應(yīng)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(dòng)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(dòng)狀況,,查測量管襯里尺寸有否變化？,,有,4,,無,測量管內(nèi)壁結(jié)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(jìn)口有否變形或堆積異物？,,有,,無,會(huì)改變流動(dòng)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(shí)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(jì)測量值與應(yīng)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(fù)
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?cái)辔醇{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(jì)測量值與應(yīng)用參比值不符檢查流程（續(xù)）,,,,測量管內(nèi)壁是否 沉積導(dǎo)電層？,,,是,卸下傳感器，清除層電深積層,,否,,,結(jié)束,增加,電極表面結(jié) 垢或沉積絕 緣層，排除,,九、輸出信號(hào)超滿度檢查,四個(gè)方面故障原因：,傳感器方面； 連接電纜方面電纜斷開，接線錯(cuò)誤； 轉(zhuǎn)換器方面與傳感器配套錯(cuò)誤，設(shè)定錯(cuò)誤； 后位儀表方面未電隔離，設(shè)定錯(cuò)誤；,電磁流量計(jì)輸出信號(hào)超滿度值檢查流程,開始,判別故障在轉(zhuǎn)換器 之前還是之后,,短接轉(zhuǎn)換器信號(hào)端子
18、， 輸出是否到零？,否,1,,是,,,,,查電纜和傳感器信號(hào)回路,2,復(fù)核設(shè)定值，檢查 零點(diǎn)滿度,3,,是,,轉(zhuǎn)換器是否正確,,,,零點(diǎn)和滿度 是否正常？(a),,否,,A,,否,,是,調(diào)換配套錯(cuò)的轉(zhuǎn)換器；或 正確設(shè)定儀表常數(shù)； 按要求重新設(shè)定口徑、量程、單位等,再調(diào)整轉(zhuǎn)換器,（a）用模擬信號(hào)器檢查,,,,,,是,電纜是否斷路？,型號(hào)、各點(diǎn)連接 絕緣是否正確？,否,,是,傳感器內(nèi)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(jì)輸出信號(hào)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(jié)束,,,否,,轉(zhuǎn)換器輸出回路 是否誤接地？,,否,轉(zhuǎn)換器輸出回路是否允許接地？,,是,查轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器輸入/輸出回路,6,,B,,,是,找出原因，排除之,,用模擬信號(hào)器檢查,,,,,,,對模擬電路轉(zhuǎn)換器,對數(shù)字電路轉(zhuǎn)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(jì)輸出信號(hào)超滿度值檢查流程（續(xù)）,查轉(zhuǎn)換器其他電路,,是否正常？,,否,改正之,7,,,是,,結(jié)束,,,輸入信號(hào)回路A/D轉(zhuǎn)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(jì)輸出信號(hào)超滿度值檢查流程（續(xù)）,十、電磁流量計(jì)故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表,,,電磁流量計(jì)故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表（續(xù)）,,,電磁流量計(jì)故障源、故障現(xiàn)象和案例匯總表（續(xù)）,
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