在工業生產過程中，許多原材料、半成品、成品是以流體狀態出現的，流體物質的質量就成為決定產品的成分和質量的關鍵，也是生產成本核算和合理利用能源的重要指標，因此，流體流量測量和控制是生產過程自動化領域必不可少的技術。

 

電磁流量計工作原理

        電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律的流量測量儀表，保證其測量準確度、正確安裝、合理使用和日常維護至關重要。電磁流量計使用中的常見故障，有的是儀表元器件損壞引起的，有的是由于選用不當、安裝不妥及環境、流體特性等造成的，如顯示波動、精度下降甚至儀表損壞。它一般分為兩類：安裝調試時故障和正常運行時故障。

 

        當液體在磁場中運動時，根據法拉第定律產生感應電動勢（見圖1）。如果磁場垂直于流動液體的電絕緣管道，而液體的電導率又不太低，則裝在管壁上的兩個電極之間可測量到一個電壓，這電壓同磁通量密度、液體的平均流速以及兩個電極之間的距離成正比。這樣 ，就可以測得液體的流速，進而測得液體的流量。

        根據法拉第電磁感應定律，感應電壓強度可用下面的公式表達：

        E=KBUD…………………………………………（1）

        式中：E-感應電壓； B－磁通密度；D－測量管內徑；K－儀表常數；U－液體平均軸向流速

 

        因此，當磁感應強度為常數時，感應電動勢正比于平均流速。在電磁量傳感器中，感應電動勢由兩個與介質接觸的電極檢出，并傳送到轉換器裝換成標準 4～20mA 信號輸出。

 

        在本設計中，使用的是 KROHEN 公司進口原裝的電磁流量計，用于流量的檢測、計量。該電磁流量計是由流量計本體和信號轉換兩部分構成。其中由流量計本體部分是由一雙產生磁場的線圈、測量管 、襯內、電極和磁路等部分組成；信號轉換部分是由輸入放大器、勵磁電源（恒流源±125mA）、電流輸出、脈沖輸出和信號轉換等部分構成 。

 

分體式電磁流量計故障判斷

故障現象

        在生產過程中介質流量計的設定流量是 250l/min，運行一段時間后介質流量忽然降到 130l/min 左右，同時由于相應的連鎖關系導致生產停車。

 

故障判斷

        根據上面的介紹，初步判斷故障是由信號轉換部分的 A/D 轉換和采樣保持部分的采樣頻率出現問題，將信號轉換部分的備件更換后 ，重新調整參數后，同時讓操作人員進行記錄，運行 24 小時流量計運行正常。但是在正式開車運行 3 小時后，該故障仍然出現，這是排出了流量計信號轉換部分的問題，焦點集中在流量計本體部分，查閱相關技術手冊和說明書，勵磁電源線圈電阻值 30～150Ω,對地 1 電阻值∞；電極電阻值 30～150Ω，對地 1 電阻值≥20MΩ。用萬用表測量勵磁電源線圈 7、8 端子之間的阻值是 120Ω在規定要求的范圍內 ，同時分別測量接線端子2和一個電極之間的阻值以及接線端子3和另一個電極之間的阻值均是 120Ω在規定要求的范圍內。用 500V 絕緣兆歐表測量勵磁電源線圈接線端子7對地1和接線端子8對地的絕緣電阻值均為∞，測量電極 2 對地的絕緣電阻值＜5 MΩ，電極 3 對地的絕緣電阻值＜2 MΩ，電極 2、3 對地的絕緣電阻均小于要求的值 ，這就說明該電磁流量計的絕緣強度降低，導致流量計計量不準確

 

分體式電磁流量計運行時故障

        該類故障由流量傳感器內壁附著層、雷電打擊以及環境變化等因素引起。下面重點分析儀表本身故障。

 

環境條件變化

        如遭遇強磁場、雜散電流等都應采取相應措施。電磁流量計的工作原理是基于法拉第電磁感應定律的流量測量儀表，保證其測量準確度 、正確安裝、合理使用和日常維護至關重要。電磁流量計使用中的常見故障，有的是儀表元器件損壞引起的，有的是由于選用不當、安裝不妥及環境、流體特性等造成的，如顯示波動、精度下降甚至儀表損壞。

 

結論

        由于該流量計測量的介質是強酸腐蝕了襯內，導致電極對地的絕緣強度降低，長時間運行流量計量將出現不準確的想象。更換新的電磁流量計后，重新設定相應的參數，運行至今工作正常。我們要熟悉電磁流量計的工作原理及正確的安裝技術，并且合理科學的使用。了解日常生活中常見的故障，掌握排除故障的技能和方法，才能保證其能夠穩定的運行，準確計量，更好的服務生產工作。

 

        作者：分體式電磁流量計

        版權：三暢儀表有限公司&陜西建工集團設備安裝工程有限公司第八分公司（王壯志）

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