浅析涡街流量计的管段安装技巧 流量计常见问题解决方法

    电磁流量计在测量流动液体介质时，所得到的即时流量数据会因为流体内存在的种种状况以及仪表所处的外部测量环境的不利而变得不稳定，这便形成了仪表的输出晃动，其原因的形成是多方面的，我们若想要使我们得到的数据稳定且准确，就需要了解这些不利因素存在的原因，并且积极地消除之，使电磁流量计的测量工状条件能最大程度地接近于理想的工作条件之中。铭宇自控设备有限公司作为一家已在电磁流量计生产行业中经营多年的企业，对于如何提高电磁流量计测量的稳定性与准确度，有着更为深刻地了解，在与客户长期合作的过程中，总结了一套行之有效的解决方案，对于电磁流量计在测量过程中的输出晃动问题需要引起每一位测量技术人员的重视，下面向朋友们一一介绍其发生原因及其解决办法：

    一、首先分析其产生故障的原因

    电磁流量计输出晃动大体上可归纳为5方面故障原因，它们是：

    （1）流动本身是波动或脉动的，实质上不是电磁流量计的故障，仅如实反映流动状况；

    （2）管道末充满液体或液体中含有气泡；

    （3）外界杂散电流等电、磁干扰；

    (4）液体物性方面（如液体电导率不均匀或含有较多变颗粒／纤维的浆液等）的原因；

    （5）电极材料与液体匹配不妥。

    二、其次是进入相应的检查程序

    先按流程图全面考急作初步调查和判断，然后再逐项细致检查和试排除故障。流程所列检查顺序的先后原则是：

    ①可经观察或询问了解无须作较大操作的在前，即先易后难；

    ②按过去现场检修经验，出现频度较高而今后可以出现概率较高者在前；

    ③检查本身的先后要求。若经初步调查确认足后几项故障原因，亦可提前作细致检查。

    ①电阻法保险丝的通断

    信号电缆、激磁电缆的通断

    激磁线圈的通断

    电极对称性测量

    电极对地的绝缘电阻

    激磁线圈对地的绝缘电阻故障检查流程

    ②电流法

    测量激磁电流

    测量输出电流

    ③电压法判别：工作电源（包括供电和转换器本身电源）是否正确

    ④波形法在熟悉线路基础上测量关键点波形，判别故障所在

    三、在得到原因并且对现场状况作了仔细的故障检查后，需要采取进一步的解决措施

    1、管道未充满液体或液体中含有气泡

    检查流程图第2项，本类故障主要是管网工程设计不良使传感器的测量管未充满液体或传感器安装不妥所致。应采取措施避免安装如图3所示a,e位置和以虚线管排放时b位置，改装到c,d位置。

    传感器下游无背压或背压不足，如装在位置e，液流经下游很短一段管段即排人大气，若阀门2全开，传感器测量管内有可能未充满液体。有时候流程的流量较大能充满而仪表运行正常，流量减小就有可能液体不满而使仪表失常。

    液体中含有气体液体中泡状气体形成有从外界吸入和液体中溶解气体（空气）转变成游离状气泡两种途径。液体中含有气泡数量不多且气泡球径远小于电极直径，虽然减少了部分液体体积，但不会使电磁流量汁输出晃动；较大气泡则因擦过电极能遮盖整个电极，使流量信号回路瞬间开路，则输出信号晃动更大。

    液流中微小气泡在流动过程中会逐渐在高点或死角积聚，若电磁流量计装在管系高点，潴留气体减少传感器内液体流通面积而影响测量准确度，潴留较多时还会产生干扰信号（参见案例3）；若传感器装在高点卜游，高点积聚气体超过容纳量或因受压力波动，气体以泡状或片状随液体流动，遮盖电极而造成输出晃动。

    外界吸入空气常见途径在给水公用事业方面主要有江河原水含有气泡，或吸入口水位高度过低（通常要求有2－5倍以上吸入口直径的距离，视吸入流速而异）形成吸入旋涡卷进空气。在流程工业方面的配比混合容器搅拌时混入空气以及泵吸入端或管系其他局部产生密封不良的场所吸入空气等。这类故障在实践中也常会碰到。

    液体中溶解空气分离成游离气泡管系压力降低原溶解的空气（或气体）会分离成游离气泡。例如充满液体管系二端阀门关闭，停止运行后逐渐冷却，由于热膨胀系数不同，液体收缩比管系收缩大得多，管系中形成收缩空间，形成局部真空状态。液体中溶解空气便分离出来形成气泡，积聚于管系高点。重新启动，夹入气泡的液体流过电极表面就可能使电磁流量计输出晃动。这可能是管系启动运行初期电磁流量计输出晃动，然后趋于稳定的这一现象的原因之一。又如水在1个大气压0℃时较多可溶解约0.3％VN空气，若在流程中水温升高空气就会分离成游离气泡（到30℃时，较多只能溶解约0.15％）。积聚起来也有可能出现故障现象。

    2、流动本身的波动（或脉动）

    检查流程图第1项。若流动本身波动，仪表输出晃动则是如实反映波动状况。检查方法可在使用现场向操作人员和流程工艺人员询问或巡视有否波动源。管系流动波动（或脉动）的原因通常有3个方面：（1）电磁流量计上游的流动动力源采用了往复泵或膜片泵（经常用于精细化工、食品、医药和给水净化等加注药液），这些泵的脉动频率通常在每分钟几次到百余次之间；（2）仪表下游的控制阀流动特性和尺寸选用不妥，从而产生猎振（hunting），这可观察控制阀阀杆是否有振荡性移动；（3）其他扰动源使流动波动，例如：电磁流量计上游管道中有否阻流件（如全开蝶阀）产生旋涡（如象涡街流量计旋涡发生体产生的涡列，传感器进口端垫圈伸人流通通道，垫圈条片状碎块悬在液流中摆动等等）。

    在有脉动流动源的管线上，要减缓其对流量仪表测量的影响，通常采取流量传感器远离脉动源，利用管流流阻衰减脉动；或在管线适当位置装上称作被动式滤波器的气室缓冲器，吸收脉动。

    3、外界电磁干扰

    检查流程图第3项。电磁流量计由于流量信号小易受外界干扰影响，干扰源主要有管道杂散电流、静电、电磁波和磁场。

    管道杂散电流主要靠电磁流量计良好接地保护，通常接地电阻要小于100Q，不要和其他电机和电器共用接地。有时候环境条件较好，电磁流量计不接地也能正常工作，但是我们认为即使如此还是作好接地为妥。因为一旦良好环境条件不复存在，仪表出现故障，届时会影响使用，再作各种检查带来诸多麻烦。

    有时候电磁流量计虽然良好接地，由于管道杂散电流过于强大（如电解工艺流程管线和有阴极保护管网）影响电磁流量汁正常测量，此时却须将电磁流量传感器与所管道之间作电气绝缘隔离。具体实例及其检查和排除过程可参阅案例12。

    静电和电磁波干扰会通过电磁流量计传感器和转换器间的信号线引入，通常若良好屏蔽（如信号线用屏蔽电缆，电缆置于保护铁管内）是可以防治的。然而也曾遇到强电磁波防治无效的实例，此时将转换器移近到传感器附近，缩短连接的信号电缆，或改用无外接电缆的一体型仪表。实例的具体内容请参见案例10。

    磁场干扰通常只有采取电磁流量传感器远离强磁场源。电磁流量计抗磁场的能力视传感器的结构设计而异，如传感器激磁线圈保护外壳由非磁性材料（如铝，塑料）制成，抗磁场影响的能力较弱，钢铁制成则较强。