摘要(yao):本文詳細介紹(shao)了電磁流量計(jì) 的工作原理、特(te)點以及應用的(de)局限性，同時也(yě)介紹了電磁流(liú)量計在化工生(sheng)産當中的應用(yong)以及經常❗遇到(dào)的故障和分析(xi)處理。
1引言
　　化工(gōng)生産中流量的(de)測量是一項重(zhòng)要的參數，因此(ci)隻⁉️有.流🌏量測量(liang)靈敏可靠，才能(néng)保證生産的正(zheng)常穩定運行。電(diàn)磁流量計便是(shì)在化工生産中(zhōng)流量測量過程(cheng)中經常使用的(de)重要儀表💛，電磁(ci)流量計雖具有(yǒu)着結構簡單、量(liàng)程範圍極寬、無(wú)機械慣性和反(fǎn)應靈👅敏等優良(liang)特性，但是目前(qian)它還有一-些不(bú)足之處，以🏃🏻緻在(zai)使用.上受到一(yi)定限制。
2工作原(yuán)理
　　電磁流量計(jì)測量原理是基(jī)于法拉第電磁(ci)感應定律。即當(dāng)導電液體流過(guò)電磁流量計時(shi)，導體液體中會(hui)産生與平均流(liú)速🈲V(體積🙇🏻流量)成(chéng)正比的電壓，其(qi)感應電壓信号(hào)通過兩個與液(yè)體接觸的電極(ji)檢測，通過電纜(lǎn)傳至放大器，然(ran)後轉換成統一(yī)的🚶輸出信号。基(jī)于電磁流量計(ji)的測量🌈原理，要(yào)求流動的液體(ti)具🌂有最低限度(du)🙇🏻的電導率。
　　電磁(cí)流量計包括變(biàn)送器和轉換器(qi)兩個部分，兩者(zhě)之❤️間使用連🛀接(jie)線相互連接。變(biàn)送器是基于電(dian)磁感應定律工(gōng)🌈作的，如圖1所示(shì)，被測介質垂直(zhí)于磁感線方向(xiang)流動，做切割磁(cí)感線運動從而(er)産生感應電動(dong)🐅勢E。

Ex=Bdv×10-4+V
式中，B一電磁感(gǎn)應強度，T;
d一兩電(diàn)極間距離，cm;
v一被(bei)測介質平均流(liú)速，m/s;
轉換器是一(yi)個高輸入阻抗(kàng)，且能抑制各種(zhǒng)幹擾成分的交(jiāo)🛀🏻流毫伏轉換器(qi)。
3電磁流量計的(de)主要特點以及(jí)使用的局限性(xing)
3.1主要特點
(1)電磁(ci)流量計的變送(sòng)器結構簡單，沒(mei)有可動部件，也(ye)沒🈲有任何阻㊙️礙(ai)流體流動的節(jiē)流部件，所以當(dāng)流體通過時不(bu)會引起任何附(fu)加的壓力損失(shī)，同時它不會引(yin)起諸如磨損,.堵(du)塞等問題，特别(bie)适用于測量帶(dai)有固體顆粒的(de)礦漿，污水等液(yè)固兩相流體，以(yǐ)及各種粘性較(jiao)大的漿液等。同(tong)樣，由于它結🙇🏻構(gou).上無運動☂️部件(jian)，故可通過附.上(shàng)耐腐蝕絕緣襯(chen)裏和選擇耐腐(fu)💔材料制成🚩電極(jí)，起到很好的耐(nai)腐蝕性能，使之(zhi)可用于各種腐(fǔ)蝕性介質的測(cè)量。
(2)電磁流量計(jì)是一種體積流(liu)量測量儀表，在(zài)測量過程中，它(tā)不受🔴被測介質(zhì)的溫度、粘度、密(mi)度以及電導率(lü)(在--定範圍内)的(de)影響。因此，電磁(ci)流量計隻需經(jing)水标定以後，就(jiù)可🈲以用來測量(liang)其它導電性液(ye)體的流量，而不(bu)需㊙️要附加其🧑🏾‍🤝‍🧑🏼它(ta)修正。
(3)電磁流量(liàng)計的量程範圍(wéi)極寬，同一台電(diàn)磁流量計的量(liang)程比可達1:100。此外(wai)，電磁流量計隻(zhī)與被測介質的(de)平:均流速成正(zheng)比，而與軸對稱(cheng)分布下的流動(dòng)狀态(層流或紊(wěn)流)無關。
(4)電磁流(liu)量計無機械慣(guan)性，反應靈敏，可(ke)以測量瞬時脈(mò)動流量，而且線(xian)性好。因此，可将(jiāng)測置信号直接(jiē)用轉換🏃‍♂️器線性(xìng)地轉換成标準(zhun)信号輸出，可就(jiu)地指示，也可遠(yuǎn)距離傳送。
3.2使用(yòng)局限性
(1)電磁流(liu)量計不能用于(yu)測量氣體、蒸氣(qi)以及含有大量(liàng)氣體的液體。
(2)電(diàn)磁流量計目前(qián)還不能用來測(ce)量電導率很低(dī)的液體介質，被(bèi)測液體介質的(de)電導率不能低(di)于10-5(S/cm)，相當于蒸餾(liu)水✉️的電導率.對(dui)石油制品或者(zhe)有機溶劑等還(hái)無能爲力。
(3)由于(yú)測量管絕緣襯(chèn)裏材料受溫度(dù)的限制，目前工(gong)業💃電磁流量計(ji)還不能測量高(gao)溫高壓流體。
(4)電(diàn)磁流量計受流(liú)速分布影響，在(zai)軸對稱分布的(de)條♻️件下，流量信(xin)号與平均流速(su)成正比。所以，電(dian)磁流量💯計前後(hòu)也💃🏻必須有一定(ding)長度的前後直(zhi)管段。.
(5)電磁流量(liang)計易受外界電(diàn)磁幹擾的影響(xiǎng)。
4電磁流量計運(yùn)行管理
4.1安裝工(gōng)程要點
　　電磁流(liú)量計在運行中(zhong)産生的故障一(yī)般分兩類。一類(lèi)爲儀表本☔身故(gu)障，即儀表結構(gòu)件或元器件損(sǔn)壞✊引得故障⚽;另(lìng)一類爲外界原(yuan)因引起的故障(zhàng)，如安裝不妥造(zào)成流動畸變,.沉(chen)🌐積和結😄垢或環(huán)境條件變化出(chū)現新幹🐅擾源等(děng)。下面就幾種.
常(chang)見故障進行分(fen)析。
(1)管道系統和(he)安裝:通常是電(diàn)磁流量傳感器(qi)安裝位置不正(zhèng)确引起的故障(zhang)，常見的有傳感(gan)器前直管段不(bú)符合要求，當上(shang)遊側泵或閥的(de)工作狀态産生(shēng)變化時，流體産(chan)生擾動，影♍響到(dào)傳感器的測量(liang)狀态;将流量傳(chuán)感器安裝在易(yì)積聚瀦留氣體(ti)的管網高點;流(liu)量傳感器後無(wú)背壓，液⁉️體徑直(zhi).排入大氣。形成(chéng)其🚶測量管内非(fēi)滿管;裝在自上(shang)向下流的垂直(zhí)管道上，可能出(chū)現🔆排空等原因(yin)。
(2)周圍環境:主要(yao)是管道雜散電(dian)流幹擾，空間電(diàn)磁波幹🍓擾，大🏃電(diàn)機磁場幹擾等(deng)。對管道雜散電(dian)流幹擾通常采(cai)取良好的單獨(dú)接地保護。如管(guan)道有強雜散電(diàn)流，須采取流量(liang)傳感器與管道(dao)絕緣的措施。空(kong)間電🔱磁波幹擾(rao)一般經信号電(dian)纜引入，通常采(cǎi)用單層或多層(ceng)屏蔽予以保護(hù)。
(3)流體方面:如果(guo)流體内含有大(dà)量氣泡，會使信(xìn)号輸出波🔞動。若(ruo)氣🈚泡大到流過(guò)電極遮蓋整個(gè)電極表面，使電(diàn)極信号回路瞬(shun)❗時斷開，人輸出(chū)信号将産生更(geng)大的波動;如果(guo)兩種電導率不(bu)同的混🚩合液體(ti)在未均勻混合(hé)前即進入流量(liang)傳感器進行流(liu)量測量，輸出信(xin)号亦會産生波(bo)動。
(4)管道内壁附(fù)着層:當電磁流(liu)量計測量含懸(xuán)浮物較高或較(jiào)髒的流體流量(liàng)時，污物容易附(fù)着在管道内壁(bi)，使🤩電極💰被覆蓋(gai)。若㊙️附着層電導(dao)率與液體電導(dǎo)率相近，儀表還(hai)能.正常輸出信(xìn)号，隻是改變流(liú)通面積形成測(ce)量誤差;若是高(gāo)電導率附着層(céng)，電極間電動勢(shì)将被短路🚩;若是(shì)絕緣性附着層(ceng)，電極表面被絕(jue)緣而斷開測量(liang)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電路。後兩種現(xiàn)象均會使儀表(biǎo)無法工🤞作。
(5)雷電(dian)擊:雷電擊在線(xiàn)路中感應瞬時(shí)高電壓和浪湧(yǒng)電流⭐。進入儀表(biao)就會損壞儀表(biǎo)。雷電擊損壞儀(yí)表有三條引入(rù)途徑:電源線、傳(chuan)感器與轉換器(qi)之間的流量信(xìn)号線和勵🛀🏻磁線(xian)。不💘過引起故障(zhang)的感應瞬時高(gāo)電壓和浪湧電(diàn)流大部分是從(cong)控制室電源線(xian)路引🔅入的(控制(zhi)室🐆其他儀表也(yě)👣常常同時出🌈現(xiàn)雷擊事故)，因此(cǐ)，設置控制室儀(yi)表電源線防雷(lei)設施是非常重(zhòng)要的。
(6)儀表井進(jìn)水:儀表井進水(shuǐ)，使接線盒長期(qī)授水。造成輸入(ru)端🐪子💋短路，使輸(shū)出爲零。此時如(rú)能及時将水排(pai)🌈掉，晾幹接🐇線端(duān)子。去掉鏽迹，然(rán)後接好端子線(xiàn)。儀表還可恢複(fú)運行。如果經過(guo)嚴重的長期浸(jin)泡，傳感器的勵(lì)磁線圈将有可(ke)能被燒壞，儀表(biao)就不🌐能修複。
(7)電(diàn)氣接線:接線端(duān)子松動，電纜屏(ping)蔽不好，屏蔽線(xian)接地，造成🤩儀表(biǎo)顯示不準。
4.2常見(jian)故障解析
　　電磁(ci)流量計常見故(gù)障現象有:無流(liú)量信号;輸出晃(huang)動;零點不穩;流(liú)量測量值與應(ying)用參比值不符(fu);輸出信号超滿(man)度值🌐等。下面我(wǒ)們就這些常見(jiàn)的故障現💯象做(zuò)出相應的處理(lǐ)方法和檢查流(liú)程🈚，具體如下所(suo)示:
(1)無流量信号(hao)輸出:A查電源及(jí)連接電纜系統(tong)完好性。檢查㊙️轉(zhuan)換🈚器❄️電源、勵磁(cí)電流熔絲，或置(zhì)換整個電源線(xiàn)路闆。查🧡連接勵(li)磁系統和信号(hao)系統的電纜是(shì)否完好，接💛點是(shì)否正确。B.查液體(tǐ)流☂️動方向和管(guǎn)内流體充滿性(xìng)。液體流動方向(xiang)必須與傳感器(qi)殼體上箭頭🈲方(fang)向一緻，如果管(guǎn)道内流體不滿(man)管，應在流量計(ji)下遊側加裝U形(xíng)👄彎。C.查傳感器完(wán)好性和測量管(guan)内壁狀況。先檢(jiǎn)查各接線端子(zi)和勵磁線圈的(de)完好性。用萬用(yong)表測線圈電阻(zǔ)及線圈對地電(dian)阻，查線圈是否(fǒu)斷開或匝聞短(duan)路，線圈及其端(duan)子絕緣是否下(xia)降。此類故障通(tōng)常是由于儀表(biao)井進水，使電氣(qi)接📐線盒浸水造(zao)成的。再查測量(liàng)電極接觸✌️電阻(zu)，以判斷電極狀(zhuàng)況。D查轉🔆換器故(gu)障。一般采用更(geng)換線路闆來排(pai)除故障。
(2)輸出晃(huǎng)動:A.被測流體本(běn)身是波動或脈(mo)動的，非流量計(jì)自身的故障。是(shì)流量計.上遊動(dong)力源(如水泵)或(huò)下遊閥門開度(du)改變引起的波(bo)動。待工藝過程(chéng)平穩後輸出會(hui)穩定下來。B.管道(dao)⁉️未充滿液體或(huò)液體中含有氣(qi)泡，原因是傳感(gan)器下遊無背🔞壓(ya)或背壓不足。也(yě)可⁉️能是上遊水(shui)泵吸人空氣，可(kě)在流量計下遊(yóu)側加裝U形彎并(bìng)裝排氣閥。C.外界(jiè)電磁幹擾，幹擾(rao)源主要有管道(dao)雜散電流、靜電(dian)、電磁波🈲和磁場(chang)。檢💛查傳感器是(shi)否良好的接地(di)，通常接地電阻(zu)要小于10Q(或1002);将電(dian)磁流量傳感器(qì)與❌其管道之間(jiān)作電氣絕緣隔(ge)離;檢查傳感器(qi)與轉換器之間(jian)的信号線是否(fǒu)良好屏蔽，電纜(lan)是否置于保護(hu)鋼管内，移近轉(zhuan)換器與傳感器(qì)之間的距離🙇‍♀️，縮(suō)短連接電纜長(zhǎng)度;排除強幹擾(rao)源。
(3)零點不穩定(ding):A.管道未充滿液(ye)體或液體中含(han)有氣泡。B.主觀上(shang)認爲管系液體(tǐ)無流動而實際(ji)上存在微小🔆流(liu)動;其實不是電(dian)磁流量計故障(zhang)，而是如實反映(yìng)流動狀況的誤(wu)解🈚。C.受雜散電流(liu)等外界幹🥰擾傳(chuan)感器接地不完(wan)善。D.液體電導率(lü)變化或不均勻(yun)，在靜止時會使(shǐ)零點變動。因此(ci)，流量計位置應(yīng)遠離注入藥液(yè)點♊或管道化學(xué)❓反應段下遊;若(ruo)液🔴體内雜質沉(chen)積測量管内壁(bi)，測☂️量電極被覆(fu)蓋🈲，也可能造成(chéng)零點變動。E.檢查(cha)🈲信号線絕緣情(qíng)況。先檢查信号(hào)電纜🆚，再檢查接(jie)線端子，然後🛀🏻再(zài)檢查電極的絕(jue)緣電阻。當管内(nèi)充滿液體時，用(yòng)萬用表分别測(cè)量每--電極與接(jiē)地點之間的☁️電(dian)阻。兩電極☁️對地(di)電阻之差應在(zài)10%~20%之間。放空測量(liang)管，電極與地同(tong)的阻值必須在(zài)100MQ以上👅。
(4)流量測量(liang)值與應用參比(bi)值不符:A轉換器(qi)設定值不正确(què)。調出儀表菜單(dan)，檢查儀表常數(shu)、管道口徑和計(jì)量單位等設定(dìng)值，調整轉換器(qi)零點和量程。B.查(chá)管道充液狀況(kuàng)和是否含有氣(qi)泡。C.未處理好信(xìn)号電纜或使用(yòng)過程中電纜絕(jué)緣下降。D.傳感器(qì)上遊流動狀況(kuang)不符合要求，直(zhi)管段長度不夠(gou)。E.傳感器極問電(dian)阻變化或電極(jí)絕緣下降。F.所測(ce)量管系存在未(wei)納入考核的流(liú)入流出值。
(5)輸出(chu)信号超滿刻度(du)值:A确認故障位(wei)置。将轉換器兩(liǎng)信☁️号輸入㊙️端子(zi)和功能地端子(zi)短路。觀察轉換(huàn)器輸出信号是(shì)否到零。若能到(dào)零，則故障不在(zai)轉換器;若不能(neng)到零,則轉❓換器(qì)錯💋誤。B.傳感器或(huo)連接電纜故障(zhàng)💛。電極間無液體(tǐ)連通，電纜斷開(kai)或接線錯誤都(dōu)會造成信号回(hui)路斷開，使輸出(chū)🐪超滿度。C.轉換💞器(qì)方面。檢查轉換(huan)器儀表常數和(hé)各參數是否符(fu)合，核對與🌍傳感(gǎn)器是否配套，試(shi)換備用線路闆(pǎn)檢查各單元線(xiàn)路故障。
5結束語(yu)
　　電磁流量計在(zai)化工生産使用(yòng)的過程當中，會(hui)随機出現各種(zhong)故障現象，但隻(zhī)要我們了解該(gai)儀表的工作原(yuán)理，并能夠深入(ru)學習和努力分(fen)析，就--定能夠很(hěn)好地加以排除(chú)解決，保證儀表(biǎo)的指示正确而(ér)靈敏，從而爲生(shēng)産長周期打下(xià)基礎。

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