被測液體對電磁流量計造成故障的幾種情況

電磁流量計測量原理是依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，傳感器主要組成部分是：測量管、電極、勵磁線圈、鐵芯與磁軛殼體，主要用于測量封閉管道中的導(dǎo)電液體和漿液中的體積流量。實際使用中我們發(fā)現(xiàn)，有時候電磁流量計莫名其妙地會出現(xiàn)故障，下面就分析一下被測液體對電磁流量計造成故障的幾種情況，供大家參考。

1、液體中含有氣體

    液體中含有溶解氣體不會影響流量測量，但是如果液體中出現(xiàn)游離氣體（即氣泡）則會影響測量并可能引起故障。液體中游離氣體一般有三方面來源：①管道內(nèi)空氣未排凈；②從管道外吸入；③因管內(nèi)液體溫度壓力變化等導(dǎo)致液體中溶解氣體轉(zhuǎn)化。

   在流程工業(yè)中管道液體壓力、溫度常會變動，當液體壓力降低或溫度升高，溶解氣體便轉(zhuǎn)化成游離氣泡，例如低于室溫的液體，靜止在管道中停滯一段時期之后（如停車檢修），所溶解空氣有可能轉(zhuǎn)化成氣泡；高于室溫液體靜止在兩端密閉的管道中逐漸冷卻收縮，形成局部真空，溶解空氣或氣化蒸汽也會形成氣泡。這樣形成的氣泡在流程重新開車初始階段往往會出現(xiàn)輸出晃動現(xiàn)象，運行一段時間即趨正常?？刂崎y開度很小時，易揮發(fā)液體有時會氣化，也會形成氣泡。

2、液體中含有固相

    電磁流量計的應(yīng)用十分廣泛，所以被測液體的成分也千變?nèi)f化。液體中含有粉狀、顆粒、纖維等固體的情況十分常見，由此可能產(chǎn)生故障有：①漿液管道出現(xiàn)噪聲；②流量計電極表面被污染；③導(dǎo)電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里；④襯里被磨損或被沉積，改變流通面積。

    電磁流量傳感器測量管絕緣襯里表面若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號將被短路而儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，這類故障通常不會出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運行一段時期后才會顯露出來。

    山西太原某化工廠工具車間電解切削工藝試驗裝置上，用DN100mm電磁流量計測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取最佳切削效果。起初該流量計運行正常，間斷使用兩個月后，感到流量顯示值越來越小，直到流量信號接近為零?，F(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)絕緣層表面沉積薄薄一層黃銹，擦拭清潔后儀表就運行正常。后來分析得知，該黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。這個實例屬于電磁流量計運行期故障，雖然不多見，但若黑色金屬管道銹蝕嚴重，沉積銹層，也會有此短路效應(yīng)。凡是開始運行正常，隨著時間推移，流量顯示越來越小，就應(yīng)分析有此類故障的可能性。

    武漢某水廠從40余公里外的長江上游以矩形管引水，再以兩DN1500mm圓管泵送原水進廠，用兩臺DN1500mm電磁流量計計量水量。95年啟用，使用正常，但到98年感到計量減少，經(jīng)檢查排除了流量計開放部分的故障原因。檢查流量傳感器兩電極發(fā)現(xiàn)對地電阻值不對稱，所以分析流量傳感器出現(xiàn)故障的可能性較大，因不能斷流而無法檢查隱蔽部分。后來到96年3月才有機會進入管道檢查流量傳感器測量管內(nèi)部狀況，檢查時我們發(fā)現(xiàn)流量計的內(nèi)壁沉積淤泥最厚處超過10mm，電極表面亦被淤泥沉積層所覆蓋，與周圍淤泥層平齊。經(jīng)工人鏟刷清洗之后，電磁流量計立刻就恢復(fù)正常運行了。因此確認故障原因系內(nèi)部管壁沉積淤泥所致。

    該案例告訴我們，用于原水計量的電磁流量計通道內(nèi)壁總會沉積淤泥，是否影響測量只是時間長短而已，上述案例中的水質(zhì)條件運行3年已感到流量測量值減少。為此，測量江河原水電磁流量計必須要定期清洗。其他流量儀表如超聲波流量計和文丘利管流量計同樣有沉積減小流通面積，影響測量準確度的問題，DN1500mm管沉積10mm流量值要變化1.3%～2.5%左右。同時在工程設(shè)計時要考慮長期運行沉積淤泥影響的對策，例如提高測量位置流速以延長清潔周期；預(yù)置進入管內(nèi)清洗的檢查孔等。該實際案例屬于電磁流量計運行期的常見故障之一。

3、液體電導(dǎo)率不均勻

   眾所周知，配比流程中常有在液內(nèi)注入“加藥”液，而注入液常用往復(fù)泵加入。如果注入液與主液的電導(dǎo)率不同，而混合液尚未混合均勻，電磁流量計傳感器若裝在其下游，因電導(dǎo)率急劇變化會使儀表輸出不穩(wěn)定，雖然液體電導(dǎo)率大于閥值而緩慢變化是不會影響電磁流量計正常測量。這一現(xiàn)象在給水處理工程原水加凝聚劑工藝中是經(jīng)常發(fā)生的。

4、與液體接觸件材料匹配失當

    與液體接觸件材料匹配失當故障的有電極與接地環(huán)。匹配失當除耐腐蝕問題外，主要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)有：①化學反應(yīng)，在流量計電極表面形成鈍話膜等；②電化學和極化現(xiàn)象，產(chǎn)生電勢；③觸媒作用，在流量計電極表面生成氣霧等。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度相對要小些。

     遼寧某化工（冶煉）廠用30余臺哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計測量濃度較高鹽酸溶液，出現(xiàn)輸出信號不穩(wěn)的晃動現(xiàn)象。現(xiàn)場檢查確認儀表本身正常，也排除了會產(chǎn)生輸出晃動的其他干擾原因。此時，多處其他用戶用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測量鹽酸時都運行良好，于是分析是否可能由鹽酸濃度差別引起的，因當時尚無鹽酸濃度對電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗，不能作出判斷。為此金湖鼎誠和使用單位的技術(shù)人員一起來到化工廠，做改變鹽酸濃度的實流試驗。低濃度時流量計輸出穩(wěn)定，當濃度增加到15％～20％時，儀表輸出開始晃動起來，濃度到25％時，輸出晃動量高達20％。后來改用鉭電極電磁流量計后就運行正常了。