第六節(jié) 流量測(cè)量值與實(shí)際值不符的檢查和采取措施
一、故障原因
引起測(cè)量流量與實(shí)際測(cè)量不符的故障原因，大體上可歸納成以下6個(gè)方面。
（1）轉(zhuǎn)換器設(shè)定值不止確；
（2）傳感器安裝位置不妥，未滿(mǎn)管或液體中含有氣泡：
（3）未處理好信號(hào)電纜或使用過(guò)程中電纜絕緣下降：
（4）傳感器下游流動(dòng)狀況不符合要求；
（5）傳感器電極間電阻變化或電極絕緣下降；
（6）所測(cè)量管系存在未納入考核的流入／流出值。
二、比對(duì)的參照系
在檢查本身故障現(xiàn)象之前，首先要評(píng)估與電磁流量計(jì)測(cè)量流量比對(duì)的實(shí)際流量（即各參照系推導(dǎo)出來(lái)的參比流量）的準(zhǔn)確性和正確性。人們用作參照流量常從以下3個(gè)方面獲得：
（1）從流程系統(tǒng)的物料平衡，即進(jìn)入系統(tǒng)的量與流出系統(tǒng)的量之間作比較；
（2）與其他流量測(cè)量值之間的比對(duì)，如與水池容器的體積或外夾裝式超聲流量汁的流量相比較；
（3）與歷史測(cè)量值相比較。
流程現(xiàn)場(chǎng)工藝運(yùn)行人員按這些參照系，根據(jù)他們的經(jīng)驗(yàn)提出流量?jī)x表測(cè)量值不準(zhǔn)確的看法，儀表工程師要了解與分析運(yùn)行人員作出判斷的依據(jù)，過(guò)程和數(shù)據(jù)，了解流程必要時(shí)去現(xiàn)場(chǎng)勘察，確認(rèn)其正確后才作下一步檢查。
現(xiàn)例舉用得較多的夾裝式超聲流量計(jì)作比對(duì)參照時(shí)，準(zhǔn)確性評(píng)估中的幾點(diǎn)常見(jiàn)失誤。（1）作流量計(jì)算時(shí)流通面積未實(shí)例測(cè)量管段的外徑和壁厚，僅按所查得鋼管規(guī)格表中名義尺寸代入，由于外徑和壁厚的允差，帶來(lái)流通面積的計(jì)算誤差。例如DN200-DN500無(wú)縫熱軋鋼管流通面積可能相差±（3.4－3.2）％；即使外徑用圓周法實(shí)測(cè)而壁厚未測(cè)而用名義尺寸，流通面積也可能相差±（1.25－1）％。（2）在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量聲波傳播距離如有（1－2）％誤差，即會(huì)給流量測(cè)量帶來(lái)（1－2）％的誤差。（3）沒(méi)有計(jì)入水泥襯里層厚度，舊管銹蝕層或污積層厚度。
又如水廠經(jīng)常用清水池體積作比對(duì)參照，要評(píng)估水池面積的準(zhǔn)確性。經(jīng)常發(fā)生計(jì)算水池面積僅按設(shè)計(jì)圖或竣工圖數(shù)據(jù)，由于竣工圖僅按工程要求而未按計(jì)量要求丈量，必然會(huì)帶來(lái)誤差；還有可能未減去水池中隔墻、管線所占去的體積，以及旁路管線流出／流入的體積。并要確認(rèn)在試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)閥門(mén)的密封性等等，均應(yīng)作復(fù)核評(píng)估。
三、檢查程序
圖7所示是檢查電磁流量計(jì)測(cè)量流量與實(shí)際流量不符的流程。先按流程全面考慮作初步調(diào)查和判斷，然后再逐頃細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是：（1）可經(jīng)觀察或詢(xún)問(wèn)了解而毋須作較大操作的在前，即先易后難；（2）按過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)檢查修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高今后出現(xiàn)概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)全確認(rèn)足后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前作細(xì)致檢查。
四、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分別討論圖7-7所示6個(gè)方面故障原因檢查和采取措施。
1、復(fù)核轉(zhuǎn)換器設(shè)定值和檢查零點(diǎn)、滿(mǎn)度值
檢查流程圖第1項(xiàng)。首先檢查相配套傳感器和轉(zhuǎn)換器的編號(hào)是否對(duì)號(hào)。當(dāng)代大部分電磁流量計(jì)在制造廠實(shí)流校準(zhǔn)后在傳感器名牌（或／和隨表附《使用說(shuō)明書(shū)》，標(biāo)明校準(zhǔn)的儀表常數(shù)，并在所配套的轉(zhuǎn)換器內(nèi)設(shè)定好。因此新安裝內(nèi)儀表調(diào)試前首先要復(fù)核儀表常數(shù)，或者傳感器編號(hào)和轉(zhuǎn)換器編號(hào)是否配對(duì)。因?yàn)檫@類(lèi)失配的事件經(jīng)常發(fā)生，還需復(fù)核口徑、量程和計(jì)量單位等設(shè)定值。用模擬信號(hào)器）通常要按所用電磁流量計(jì)型號(hào)向制造廠訂購(gòu)）檢查轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)和量程。
2、查管道充液狀況和含有氣泡
檢查流程圖第2項(xiàng)。本類(lèi)故障主要是管網(wǎng)工程設(shè)計(jì)不良或相關(guān)設(shè)備不完善所引起的，可參閱第9頁(yè)第四節(jié)中"2、管道未充滿(mǎn)液體或液體小有含有氣泡"一節(jié)。
圖 7 電磁流量計(jì)測(cè)量值與應(yīng)用參比值不符檢查流程
3、檢查信號(hào)電纜系統(tǒng)
檢查流程圖第 3 項(xiàng)，查連接電纜匹配是否適當(dāng)？連接是否正確？絕緣是否下降？
通常人們檢查電磁流量計(jì)測(cè)量流量不符的故障原因，往往忽視連接傳感器和轉(zhuǎn)換器之間的電纜系統(tǒng)，而從制造廠去現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)調(diào)試或檢查過(guò)程的故障事例中，實(shí)際上出現(xiàn)連接電纜的原因頻度頗高。例如經(jīng)常遇到以下事例：（1）將所附整根電纜割斷后重新連接，使用一階段后連接處吸入潮氣，絕緣下降；（2）信號(hào)線末端未處理好，內(nèi)屏蔽層、外屏蔽層和信號(hào)芯相互間有短接，或與外殼短接；（3）不用規(guī)定型號(hào)（或所附）的電纜；（4）電纜長(zhǎng)度超過(guò)受液體電導(dǎo)率制約束的長(zhǎng)度上限；（5）液體電導(dǎo)率較低而傳感器和轉(zhuǎn)換器相距較遠(yuǎn)，未按規(guī)定用驅(qū)動(dòng)屏蔽電纜，有些型號(hào)儀表電纜長(zhǎng)度超過(guò) 30m，電導(dǎo)率低于10-4S／cm時(shí)就需用2芯雙重屏蔽的驅(qū)動(dòng)屏蔽層。上述5種事例中（3）-（5）只會(huì)出現(xiàn)在初裝調(diào)試期，（2）也較多出現(xiàn)于初裝調(diào)試期。
4、調(diào)查傳感器上游流動(dòng)狀況，檢查傳感器測(cè)量道道內(nèi)壁狀況
檢查流程圖第4項(xiàng)。傳感器上游流動(dòng)狀況常因受安裝空間限制，偏離規(guī)定要求，如接近產(chǎn)生擾流的阻流件而無(wú)足夠長(zhǎng)度的直管段，這些會(huì)引入影響測(cè)量準(zhǔn)確的因素。特別是接近傳感器上游設(shè)置調(diào)節(jié)閥或未全開(kāi)的閘閥，能完滿(mǎn)解決的唯一辦法足改動(dòng)傳感器的安裝位置；在上游直管段長(zhǎng)度不足的情況下，安裝流動(dòng)調(diào)整器也只能作部分改善。
測(cè)量?jī)?nèi)壁存在淤積層或管壁被磨損，從而改變流通面積，影響測(cè)量值。這類(lèi)故障的出現(xiàn)只有在運(yùn)行一段時(shí)期后才會(huì)出現(xiàn)，請(qǐng)參閱故障案例8。
流量傳感器上游流動(dòng)狀況偏離要求的原因絕大部分是工程設(shè)計(jì)將傳感器安裝在不適當(dāng)位置所致；但也發(fā)生過(guò)工程設(shè)計(jì)的安裝情況良好，但運(yùn)行一段時(shí)間后，卻出現(xiàn)較大誤差，按常識(shí)判斷為流動(dòng)狀況不善，似乎足不可能的，但也確實(shí)發(fā)生過(guò)，請(qǐng)參閱故障案例1。
5、檢測(cè)電極與液體間接觸電阻和電極絕緣
檢查流程圖第5項(xiàng)。電極與液體接觸電阻值主要取決于接觸面積和液體電導(dǎo)率。一般結(jié)構(gòu)電極在測(cè)量電導(dǎo)率為5×10-6S／cm的蒸餾水時(shí)電阻值為350kD，電導(dǎo)率為150×10-6S／cm的生活和工業(yè)用水約為15kn，電導(dǎo)率為1×10-2S／cm的鹽水約為200n。
用萬(wàn)用表在充滿(mǎn)液體時(shí)測(cè)量電極接觸電阻，雖然只是確定大體的值，卻是判斷管壁狀況較方便的方法。準(zhǔn)確的測(cè)量則必須用交流電橋，如"Kohlraush 電橋"等測(cè)量。
電磁流量傳感器的電極接觸電阻最好在新裝儀表調(diào)試時(shí)即測(cè)量并記錄在案，以后每次維護(hù)時(shí)均作測(cè)量（作分析比較測(cè)得各次電阻值，必須是用同一型號(hào)萬(wàn)用表，同一測(cè)量檔的測(cè)量值），分析比較將有助于今后判斷儀表故障，省略從管道上卸下流量傳感器進(jìn)行檢查。
如所測(cè)電極接觸電阻值比以前增加，說(shuō)明電極表面被絕緣層覆蓋或部分覆蓋；如比以前電阻值減少，說(shuō)明電極和襯里表面附著導(dǎo)電沉積層。
通常要求電極絕緣電阻大于100Mn，若檢查結(jié)果確實(shí)是絕緣破壞只能調(diào)換傳感器。檢查電極絕緣的方法是先卸下流量傳感器，放空液體，用布擦干襯里內(nèi)表面，不留液（水）漬，干燥之。然后用500VDC兆歐表，分別測(cè)試兩電極對(duì)地電阻。然而絕緣下降的原因，往往是接地線柱等浸水受潮所致，有時(shí)候用熱吹風(fēng)排除潮氣即可恢復(fù)絕緣。
6、檢查有否未納入考核的歧管流出或流入
檢查流程圖第6項(xiàng)。當(dāng)流程工藝人員發(fā)現(xiàn)測(cè)量流量與參照量有較大差別時(shí)，分析各種原因常聚焦于流量?jī)x表方面而忽略測(cè)量管道歧管流出／流入的原因。工藝操作人員與去現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)儀表工程師討論時(shí)，常常有把握地說(shuō)無(wú)歧管流出或流入。然而現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)經(jīng)驗(yàn)表明，作了全面檢查并排除其他各種故障可能性后，最后常是有歧管流出或流入導(dǎo)致測(cè)量流量與所謂"實(shí)際測(cè)量"不符，這種實(shí)例不是個(gè)別的。因此有否歧管亦應(yīng)作為一個(gè)方面進(jìn)行調(diào)查。例如調(diào)查在作為參照量（如超聲流量計(jì)、容器和水池等）測(cè)量點(diǎn)與電磁流量計(jì)之間的管道有否歧管，閥門(mén)是否緊閉，此外也應(yīng)檢查容器或水池是否連有其他流出流入源。
①流動(dòng)調(diào)整器（流動(dòng)整流器）是置于管道內(nèi)的多孔板或由較小管束（或格柵板）組成的一種管件，用來(lái)減少（或消除）漩渦和改善流速分布畸變，以達(dá)到縮短直管段長(zhǎng)度的目的。
圖 8 電磁流量計(jì)輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值檢查流程
第七節(jié) 電磁流量計(jì)輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值檢查和采取措施
一、故障原因
輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值的故障原因來(lái)自4個(gè)方面，即：傳感器方面、連接電纜方面、轉(zhuǎn)換器方面、連接于轉(zhuǎn)換器輸出的后位儀表方面。每個(gè)方面又各有多種原因，其主要如下所列：
（1）傳感器方面--電極間無(wú)液體連通，從液體引入電干擾；
（2）連接電纜方面--電纜斷開(kāi)，接線錯(cuò)誤；
（3）轉(zhuǎn)換器方面--與傳感器配套錯(cuò)誤，設(shè)定錯(cuò)誤
（4）后位儀表方面--未電隔離，設(shè)定錯(cuò)誤。
二、檢查程序
圖8所示是檢查輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值的流程。檢查首先足判別故障原因來(lái)自轉(zhuǎn)換器之前（即流量信號(hào)上游）還足在轉(zhuǎn)換器以及其后之后位儀表，然后按流程全面考慮作初步調(diào)查和判斷，再逐項(xiàng)細(xì)致檢查和試排除故障。流程所列檢查項(xiàng)目順序的先后原則是：（1）可經(jīng)觀察或詢(xún)問(wèn)了解毋須較大操作在前，即先易后難；（2）按過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)檢修經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)頻度較高而今后可能出現(xiàn)概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經(jīng)初步調(diào)查確認(rèn)是后幾項(xiàng)故障原因，亦可提前檢查。
三、故障檢查和采取措施
本小節(jié)分節(jié)討論上述來(lái)自4個(gè)方面故障原因的檢查方法和采取措施。
1、判別故障原因在轉(zhuǎn)換器之前還是在轉(zhuǎn)換器及其后之下位儀表
檢查流程圖第1項(xiàng)。故障在轉(zhuǎn)換器之前，即在傳感器和傳感器／轉(zhuǎn)換器之間的信號(hào)電纜（一體型電磁流量計(jì)信號(hào)連接線，在儀表內(nèi)部，一般極少出現(xiàn)故障）；之后即在傳感器本身及其后積算器或流量計(jì)算機(jī)等下位儀表。
先在管系和流量傳感器內(nèi)通水，靜止無(wú)流動(dòng)狀態(tài)下將轉(zhuǎn)換器兩信號(hào)端子和功能地或保護(hù)地端子短路，觀察轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)足否到零。若能到零，則可初步判斷故障在轉(zhuǎn)換之前而不在轉(zhuǎn)換器本身及后位儀表，下一步可先重點(diǎn)檢查連接電纜和傳感器（即流程圖第2項(xiàng)）；若不能到零，則檢查重心應(yīng)在轉(zhuǎn)換器和后位儀表（即流程圖第 3、4、6、7 項(xiàng)）。
2、確認(rèn)信號(hào)電纜完好性和兩電極場(chǎng)與液體充分接觸
檢查流程圖第2項(xiàng)。若信號(hào)回路斷開(kāi)，輸出信號(hào)將超滿(mǎn)度值，因此本檢查項(xiàng)目主要是核實(shí)流量信號(hào)回路完整通暢。信號(hào)回路包括電纜及其連接端子，流量傳感器一對(duì)電極和電極間液體。除檢查電路通斷外，還應(yīng)核實(shí)電纜型號(hào)，各接點(diǎn)的連接正確性，絕緣是否達(dá)到要求等。流量傳感器電極末接觸到液體(兩電極均末接觸到液體或一只電極末接觸到，同樣也斷開(kāi)了信號(hào)電纜，必須如圖3所示將流量傳感器改裝到能充滿(mǎn)液體位置等排除電極與液體末接觸的原因。
3、復(fù)核轉(zhuǎn)換器設(shè)定值的正確性，核查零點(diǎn)和滿(mǎn)點(diǎn)
檢查流程圖第3項(xiàng)。分離型電磁流量計(jì)出廠時(shí)，一般轉(zhuǎn)換器和傳感器按合同規(guī)定口徑及流量及設(shè)定參數(shù)實(shí)流校準(zhǔn)，傳感器和轉(zhuǎn)換器必須一一對(duì)應(yīng)。因此，先檢查配套是否正確，再檢查轉(zhuǎn)換器儀表常數(shù)和各參數(shù)是否符合。然后再用模擬信號(hào)器復(fù)查零點(diǎn)。一體型儀表毋需檢查本項(xiàng)。
4、檢查下（后）位儀表
檢查流程圖第4項(xiàng)。電磁流量轉(zhuǎn)換器輸出流量信號(hào)傳送給流量積算器，流量計(jì)算機(jī)等下位儀表。若后位儀表帶電連接（即有源負(fù)載），負(fù)載上電源回授損壞轉(zhuǎn)換器輸出電路，出現(xiàn)輸信號(hào)超滿(mǎn)度值現(xiàn)象，要采取電隔離措施。
轉(zhuǎn)換器輸出回路有允許接地和不允許接地兩種類(lèi)型。若是允許接地者，輸出仍超過(guò)滿(mǎn)度值，轉(zhuǎn)換器有故障；若是不允許接地者誤接地，只要去除接地就可運(yùn)行正常。
5、檢查從液體引入電干擾
檢查流程圖第5項(xiàng)。在無(wú)激磁電流情況下，用萬(wàn)用電表或示波器在兩電極檢測(cè)干擾電勢(shì)。這一故障現(xiàn)象常出現(xiàn)于制堿工業(yè)氯化納電解工序等和陰極保護(hù)管線上，可采取將電磁流量傳感器與管線絕緣的措施，使電極與液體處于同電位。請(qǐng)參見(jiàn)案例12（第 24 頁(yè)）。
6、查轉(zhuǎn)換器本身
轉(zhuǎn)換器本身故障引起輸出信號(hào)超滿(mǎn)度值的原因較為復(fù)雜，它可由轉(zhuǎn)換器內(nèi)各單元線路中某一環(huán)節(jié)引起的，因類(lèi)型（模擬式或數(shù)字式）而有較大差別。對(duì)于一般使用單位；可利用當(dāng)代電磁流量計(jì)線路板分成可互換相互獨(dú)立的單元，采取試換備用線路板（或臨時(shí)借用同型號(hào)其他運(yùn)行正常儀表的線路板）以替代法檢查判別。
先檢查流程圖第6項(xiàng)，即查輸入／輸出電路。按模擬電路轉(zhuǎn)換器或數(shù)字電路轉(zhuǎn)換器兩種類(lèi)型各自特點(diǎn)上，著重檢查幾個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)模擬電路轉(zhuǎn)換器應(yīng)從反饋回路是否開(kāi)路，輸出回路有否損壞為主；對(duì)數(shù)字電路轉(zhuǎn)換器應(yīng)從 ND 轉(zhuǎn)換電路和輸出回路分析為主要檢查環(huán)節(jié)。然后檢查流程圖第 7 項(xiàng)，即查轉(zhuǎn)換器其他電路。
