電磁流量計(jì)的故障分析及處理

呂韶偉

【摘 要】電磁流量計(jì)是現(xiàn)代工業(yè)儀表中應(yīng)用較為廣泛的一種流量計(jì)，近年來隨著儀表設(shè)備的升級，智能電磁流量計(jì)已經(jīng)取代了原有的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，論文介紹了L—MagB系列電磁流量計(jì)在使用中的故障分析及處理，以方便儀表人員對流量計(jì)的日常維護(hù)。

【Abstract】Electromagnetic flowmeter is widely used in modern industrial instrument. In recent years， with the improvement of instrumentation equipment， the intelligent electromagnetic flowmeter has replaced the original rotor flowmeter. This paper introduces fault analysis and treatment of the L-MagB series electromagnetic flowmeter in the process of using， in order to provide convenience for flowmeter daily maintenance.

【關(guān)鍵詞】電磁感應(yīng)；轉(zhuǎn)換器；傳感器

【Keywords】electromagnetic induction ；converter ；sensor

【中圖分類號】TH7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0182-02

1 引言

電磁流量計(jì)（Electromagnetic Flowmeters，EMF）是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行流量測量的流量計(jì)，是20世紀(jì)50～60年代迅速發(fā)展起來的新型流量測量儀表[1]。近十年來隨著微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)和電子制造工藝水平的飛速發(fā)展，工業(yè)儀表不但在穩(wěn)定性、測量精度上有了很大的提高，而且大都實(shí)現(xiàn)了智能化。新型智能電磁流量計(jì)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于化工、造紙、食品、紡織、冶金、環(huán)保、給排水等行業(yè)。近年來，隨著生產(chǎn)工藝的不斷提升，在進(jìn)行裝備升級同時對各類儀器儀表的穩(wěn)定性、可靠性也提出更高的要求，原有的轉(zhuǎn)子流量計(jì)已經(jīng)更換成了電磁流量計(jì)，現(xiàn)在在用的電磁流量計(jì)有L-magB系列和EMF 8100系列，主要用于污水的流量測量。

2 故障分析及處理

電磁流量計(jì)按其與傳感器連接型式可以分為分體型電磁流量計(jì)和一體型電磁流量計(jì)，L-magB系列和EMF8100系列流量計(jì)采用的是一體型結(jié)構(gòu)，其殼體直接和傳感器法蘭連接，一體型流量計(jì)在日常使用中維護(hù)方便，儀表維護(hù)人員在工作中所遇到的常見故障可以歸結(jié)為兩類：一類是流量計(jì)內(nèi)部故障，即內(nèi)部傳感器元件或轉(zhuǎn)換器集成電路板元器件損壞引起的故障，如今工業(yè)儀表的可靠性較高，這類故障日常遇到的相對較少；第二類是由外部原因引起的故障，如流量計(jì)安裝不正確、管道內(nèi)污水流動發(fā)生變化、時間久管道內(nèi)產(chǎn)生沉積或結(jié)垢、受惡劣環(huán)境影響造成的線路故障，屏蔽電纜接地不良受其他電磁設(shè)備干擾引起的波動等。我們將對這兩類故障進(jìn)行深入分析和探討，以方便日常維護(hù)。

電磁流量計(jì)由電磁流量轉(zhuǎn)換器和電磁流量傳感器兩大部分組成，L—MagB系列智能流量計(jì)的轉(zhuǎn)換器與EMF8100系列轉(zhuǎn)換器不同，它的印刷電路板采用的是表面焊接技術(shù)[2]，對于用戶而言，是不可維修的，因此用戶是不能打開轉(zhuǎn)換器殼體的。但是L—MagB智能轉(zhuǎn)化器具有自診斷功能，如果故障不是由內(nèi)部傳感器元件或轉(zhuǎn)換器集成電路板元器件損壞引起的，也就是如果是出自外部原因引起的故障，流量計(jì)顯示屏均能夠給出報(bào)警信息，這些信息在顯示器的左方提示出[3]。在測量狀態(tài)下，儀表自動顯示出來，故障內(nèi)容如下：FQH為流量上限報(bào)警， FQL為流量下線報(bào)警，F(xiàn)GP為流體空管報(bào)警 ，SYS為系統(tǒng)勵磁報(bào)警。工作中我們可以很直觀地依據(jù)報(bào)警信息進(jìn)行分析并做出故障處理。故障具體分析及如何況處理如下：

2.1 儀表沒顯示

故障分析：

儀表無顯示故障在日常使用中較常見，一般出現(xiàn)的原因有以下幾點(diǎn)：①電磁流量計(jì)的電源供電不正?；騼x表內(nèi)部電源接線端子連接不正確，開路﹑松動等；②電磁流量的計(jì)轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的電纜連接不正確；③電磁流量計(jì)內(nèi)部傳感器元件或轉(zhuǎn)換器集成電路板元器件有損壞。

解決方案：①檢查電磁流量計(jì)外部電源輸入電壓是否正常，保險(xiǎn)絲是否完好，電源電纜是否損壞，確認(rèn)電磁流量計(jì)接線盒內(nèi)部接線端子是否正常連接，有無松動。②檢查轉(zhuǎn)換器與傳感器之間的電纜連接是否完好，連接是否正確。是否由于在現(xiàn)場長期濕度大加上高溫，造成接線端子與電纜線之間由于氧化造成接觸不良現(xiàn)象。③若確認(rèn)是電磁流量計(jì)內(nèi)部傳感器元件或轉(zhuǎn)換器集成電路板元器件有損壞，則需更換。

2.2 系統(tǒng)勵磁報(bào)警SYS

故障分析：①電磁流量計(jì)勵磁接線（L—MagB系列EX1和EX）；（EMF8100系列X和Y）連接不正常。②電磁流量計(jì)傳感器內(nèi)部勵磁線圈損壞。③轉(zhuǎn)換器內(nèi)部元器件損壞。

解決方案：①檢查勵磁接線（L—MagB系列EX1和EX）；（EMF8100系列X和Y）連接是否正確，是否有由惡劣環(huán)境造成的接觸不良現(xiàn)象。②用萬用表電阻檔測量電磁流量計(jì)內(nèi)部勵磁線圈的電阻值，看看是否小于150Ω，如果測量值大于150Ω，則勵磁線圈已經(jīng)損壞，需要更換。③如果檢查到電磁流量計(jì)內(nèi)部勵磁接線和勵磁線圈的電阻值都正常，則為轉(zhuǎn)換器內(nèi)部元器件損壞引起，則需要更換。

2.3 空管報(bào)警 FGP

故障分析：①被測管道內(nèi)部污水未充滿管道或污水中含有氣泡。②管道內(nèi)部被測流體電導(dǎo)率低于5μs/cm或儀表空管閥值參數(shù)設(shè)置不正確。③電磁流量計(jì)接線盒內(nèi)部接線端與傳感器之間的信號線連接異常，開路或者連接錯誤。④電磁流量計(jì)內(nèi)部傳感器電極工作異常。⑤長時間使用造成傳感器電極污染。

解決方案：①被測管道內(nèi)部污水未充滿管道或污水中含有氣泡，正常生產(chǎn)過程中出現(xiàn)此類故障不多見，這種情況一般出現(xiàn)在停機(jī)清掃后再次使用初期，屬于短暫現(xiàn)象，此時管道內(nèi)部污水還沒充滿整個管道，或工藝過程中出現(xiàn)氣泡，當(dāng)正常生產(chǎn)時，流量計(jì)的指示會恢復(fù)正常。②管道內(nèi)部被測流體電導(dǎo)率低于5μs/cm或儀表空管閥值參數(shù)設(shè)置不正確，因?yàn)槭窃搹S電磁流量計(jì)主要用于污水測量，不存在電導(dǎo)率低的問題，如需檢測可以將儀表轉(zhuǎn)換器的三個信號輸入端子SIG1、SIG2和SIGGND短路一下，如果短路后“空管報(bào)警 FGP”不顯示，則檢查電磁流量計(jì)空管閥值參數(shù)是否按設(shè)計(jì)要求正確設(shè)置。③檢查電磁流量計(jì)接線盒內(nèi)部接線端與傳感器之間信號線接線是否正確，有無松動、脫落、接觸不良現(xiàn)象。④關(guān)閉管道截止閥門使管道內(nèi)部流量為零，查看電導(dǎo)比參數(shù)值是否小于100%；打開管道截止閥，使管道內(nèi)有流量的情況下，用萬用表分別測量端子SIG1對GND和 SIG2對GND的電阻，看阻值是否小于50Ω（如果測量介質(zhì)為水最好用可以使用指針萬用表測量，觀看量過程有充放電現(xiàn)象），如果阻值不正常則為電極損壞。⑤用萬用表電壓檔測量DS1和DS2之間的電壓值應(yīng)是否小于1V，如果測量值大于1V則可判斷為內(nèi)部傳感器電極污染，需要進(jìn)行清洗。

2.4 上限FQH、下限QL報(bào)警

當(dāng)管道中的污水實(shí)際流量值大于或小于儀表的上下限參數(shù)設(shè)定值時會出現(xiàn)上限FQH、下限FQL報(bào)警提示，我們只要進(jìn)入操作菜單將流量上、下限參數(shù)進(jìn)行修改，或者關(guān)閉上下限警即可。

2.5 測量的流量不準(zhǔn)確（偏大、偏小、指示不穩(wěn)定波動）

故障分析：①由于管道的截止閥開度造成污水流速過低時，或者污水中含有油脂使被測污水中有氣泡產(chǎn)生，當(dāng)氣泡在管道中逐漸聚集，污水流過管道內(nèi)的流通面積發(fā)生變化，氣體會對傳感器造成干擾，影響流量計(jì)實(shí)際流量值。②電磁流量計(jì)信號連接電纜出現(xiàn)破損，導(dǎo)致信號對地短路，接線盒內(nèi)接線端子接觸不良，流量計(jì)輸出信號同二次顯示儀表不匹配，或者屏蔽電纜接地不良，當(dāng)信號線和其他大功率大電流電纜一起敷設(shè)，或周圍有大電機(jī)，變壓器等強(qiáng)電磁感設(shè)備造成的干擾。③電磁流量計(jì)傳感器參數(shù)設(shè)置不正確。

解決方案：

①檢查管道控制閥開度保證管道內(nèi)污水的流速在儀表允許最低流量界限值之上，使傳感器能夠工作正常。②檢查各接線端金屬表面是否由于氧化造成接觸不良，信號電纜有無松動現(xiàn)象，檢查信號電纜連接線是否破損，短路以及電纜的屏蔽接地是否完好，查看并從新接線，如果電纜的絕緣性降低已不符合絕緣要求，則需更新連接電纜。③檢查電磁流量器傳感器設(shè)定系數(shù)，檢查傳感器零點(diǎn)是否按傳感器標(biāo)牌或出廠校驗(yàn)單設(shè)置，重新按設(shè)計(jì)要求新對轉(zhuǎn)換器設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定。

3 結(jié)語

以上是我們在日常工作中，對于電磁流量計(jì)使用過程中所遇到的故障做出的判斷和處理方法進(jìn)行的總結(jié)，對于一個儀表維護(hù)人員來說掌握好電磁流量計(jì)的故障處理，是確保正常生產(chǎn)的保障。

【參考文獻(xiàn)】

【1】黃寶森.電磁流量計(jì)[M].北京：原子能出版社，1981.

【2】曾為民，李斌.電磁流量計(jì)綜述[J].上海大學(xué)學(xué)報(bào)，1997（S1）：34.

【3】珠海天力哈希儀器儀表有限公司.電磁流量計(jì)使用說明書TLDG-K-112212DN3 2010[K].