第八節(jié) 故障分述和案例

本章前文作故障類(lèi)型分析和電磁流量計(jì)故障檢查時(shí)，對(duì)故障源頭作了一些描述，本節(jié)則進(jìn)一步討論故障源頭，并例舉13個(gè)具體案例。這些案例除注明外均為筆者及其同事們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。一種故障源頭會(huì)表現(xiàn)出多種故障現(xiàn)象，匯總?cè)绫?.2所示。

一、管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備類(lèi)

源自管道系統(tǒng)和相關(guān)設(shè)備引起電磁流量計(jì)故障源主要有：1、安裝不善；2、未滿(mǎn)管；3、管系儲(chǔ)留氣體；4、不斷吸入氣體；5、往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生的脈動(dòng)流；6、使用過(guò)程中流動(dòng)狀態(tài)變化。

1、安裝不善

安裝不善的例子有：（1）流量傳感器與連接管道間內(nèi)徑匹配失當(dāng)，相差過(guò)大，（1S091（4：1991規(guī)定：在沒(méi)有制造廠推薦的情況下，連接管內(nèi)徑不得小于流量傳感器內(nèi)徑，不得大于內(nèi)徑的3％）；（2）流量傳感器與管道間墊圈突入流通通道；（3）鄰近流量傳感器前撓流件產(chǎn)生嚴(yán)重流速分布畸變或旋轉(zhuǎn)流，直管段不足。這些原因主要引起流量測(cè)量值與實(shí)際值不符，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。

案例1本實(shí)例雖非上文例舉的安裝不善直接引起的，但其因故卻與流量傳感器進(jìn)入端墊圈進(jìn)入流通通道相同。

上海某水廠兩根輸水管各用二臺(tái)串聯(lián)DNl400電磁流量計(jì)計(jì)量出廠成品水，分別由發(fā)送方（水廠）和接收方掌握。第一臺(tái)傳感器上游離全開(kāi)蝶閥距離約5米與下游第2臺(tái)傳感器相距約2.5 米，上游直管段長(zhǎng)度略嫌不足。 1997年啟用，發(fā)現(xiàn)其中一根管線(xiàn)兩臺(tái)儀表計(jì)量值相差15％，半年后差值略有減小，為10％。除未檢查傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況外，作了全面檢查和分析，未找出故障原因，成為懸案。直到1998年下半年卸下傳感器發(fā)現(xiàn)進(jìn)口管道水泥襯里大塊脫落，堆積在傳感器進(jìn)口處高度達(dá)300－350mm（目測(cè)）。這些堆積物導(dǎo)致進(jìn)入傳感器水流流速分布嚴(yán)重畸變，即管道下部約有0.25D高度的弓形截面障礙物擋住了水流。清除障礙即恢復(fù)正常。對(duì)于差值半年后從 15％減小到 10％，可以解釋為開(kāi)始時(shí)堆積高度比 300－350mm高，在流動(dòng)沖刷下高度降低，差值也隨著減小。大口徑流量傳感器卸下管線(xiàn)或進(jìn)入管道檢查內(nèi)部，必須停止流動(dòng)，涉及面廣，通常只能在排除其他故障的可能性后，放到最后進(jìn)行。

2、未滿(mǎn)管

由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測(cè)量管內(nèi)液體未能充滿(mǎn)，故障現(xiàn)象因不充滿(mǎn)程度和流動(dòng)狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水平管道中呈分層流或波狀流，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為誤差增加，即流量測(cè)量值與實(shí)際值不符；若流動(dòng)是氣泡流或塞狀流，故障現(xiàn)象除測(cè)量值與實(shí)際值不符外，還會(huì)因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。若水平管道分層流中流通面積氣相部分增大，即液體未滿(mǎn)管程度增大，亦會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。若液體未滿(mǎn)管到液體表面在電極以下，則會(huì)出現(xiàn)輸出超滿(mǎn)度現(xiàn)象。

案例2某造船廠有一臺(tái) DN80mm電磁流量計(jì)測(cè)量水流量，運(yùn)行人員反映關(guān)閉閥流量為零時(shí)，輸出反而達(dá)到滿(mǎn)度值。現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)傳感器下游僅有一段短管，水直接排入大氣，截止閥卻裝在傳感器上游（如圖3虛線(xiàn)1位置），閥關(guān)后傳感器測(cè)量管內(nèi)水全部排空。將閥改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類(lèi)故障原因在售后服務(wù)事例中足經(jīng)常碰到的，當(dāng)屬工程設(shè)計(jì)之誤。

3、管系潴留氣體

管系潴留氣體的一種原因是啟用前未能排凈管內(nèi)空氣，剩留氣體積聚在管系高點(diǎn)，流動(dòng)時(shí)被液體夾帶，呈氣泡狀流出；另一原因是液體中夾帶小氣泡逐漸聚集，潴留在管系高點(diǎn)。故障表現(xiàn)為流量測(cè)量值和實(shí)際值不符以及輸出晃動(dòng)。

案例3南京某石化廠以DNl000mm管道引長(zhǎng)江水， 管道長(zhǎng)10km順地勢(shì)起伏途經(jīng)小丘，在小丘頂裝DN700mm儀表。管系投入運(yùn)行，電磁流量計(jì)不能正常工作，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)電磁流量傳感器及其附近有水流聲的不正常現(xiàn)象。初步分析認(rèn)為管系啟用后未能將管道內(nèi)空氣排凈，而工程設(shè)計(jì)未在高點(diǎn)裝排氣閥而無(wú)法放氣。測(cè)量電極信號(hào)高達(dá)4mV（大部分為干擾電勢(shì)），因不能停水無(wú)法進(jìn)一步檢查和排除故障。數(shù)月后制造廠維修人員再次隨訪(fǎng)，此時(shí)不再有水流聲，因經(jīng)過(guò)一段時(shí)間流動(dòng)，剩留空氣隨水流帶走，重新調(diào)試即能使之正常運(yùn)行。

4、不斷吸入氣

案例4廣西某水廠在郊區(qū)山頭設(shè)置清水池，利用水池高度勢(shì)能發(fā)送成品水。運(yùn)行人員反映計(jì)量出水量的DN700mm電磁流量計(jì)有時(shí)候流量顯示不穩(wěn)。晃動(dòng)達(dá)百分之十幾到百分之二十，誤差也大，估計(jì)相差約20％。現(xiàn)場(chǎng)考查發(fā)現(xiàn)水池如圖7-9所示安裝流量傳感器，水位高度不足就會(huì)卷入氣泡，甚至流量傳感器測(cè)量管內(nèi)不能充滿(mǎn)。如水位降至A線(xiàn)時(shí)，雖高出吸入口頂端，但高出不多，還會(huì)在 C 處產(chǎn)生旋渦，將水位表面空氣卷入形成氣泡，使顯示晃動(dòng)；若水位降到B，測(cè)量管將不滿(mǎn)管。我們建議如圖虛線(xiàn)所示裝一彎頭，擴(kuò)大水池有效容量，減少吸入氣泡的機(jī)會(huì)，彌補(bǔ)原設(shè)計(jì)的不足。這類(lèi)實(shí)例是經(jīng)常遇到的。

圖9 易卷入氣泡安裝例

5、往復(fù)泵或控制閥振蕩產(chǎn)生脈動(dòng)流

往復(fù)泵泵送液流而測(cè)量點(diǎn)又未遠(yuǎn)離泵，脈動(dòng)流會(huì)使電磁流量計(jì)輸出晃動(dòng)，有時(shí)候還會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。為減緩脈動(dòng)對(duì)儀表的影響，通常可采取提高電磁流量計(jì)激磁頻率或增加電阻尼；在管系方面可增裝氣室等阻尼裝置。管系流量控制失配使控制閥啟閉振蕩也會(huì)形成脈動(dòng)流。

6、使用過(guò)程中流動(dòng)狀態(tài)變化

通常儀表調(diào)試正常運(yùn)行一段時(shí)期后，也會(huì)因流動(dòng)狀態(tài)變化而出現(xiàn)故障。雖然這種故障原因出現(xiàn)概率不高，但在分析故障原因時(shí)不應(yīng)忘記這一因素。

案例5這是一個(gè)懸掛在液流中的剝離襯里片擺動(dòng)，隨著液流形成脈動(dòng)流的罕見(jiàn)實(shí)例。江西某銅礦廠裝有若干臺(tái)電磁流量計(jì)測(cè)量含粉狀固相的漿液， 幾年來(lái)一直使用正常。 到1998年7月用戶(hù)反映其中一臺(tái)DN600m儀表出現(xiàn)輸出晃動(dòng)高達(dá)滿(mǎn)度值的50％-100％。現(xiàn)場(chǎng)檢查儀表本身均正常，并且巡視和詢(xún)問(wèn)得悉流動(dòng)動(dòng)力源末改動(dòng)，不會(huì)新產(chǎn)生流動(dòng)波動(dòng)，也排除了使用環(huán)境變壞新引入干擾的可能性。總體印象是儀表正常，安裝和環(huán)境條件符合要求。當(dāng)時(shí)因不能停流卸下和檢查流量傳感器隱蔽部分及其鄰近管道狀況，一時(shí)未找出故障原因。直到月余后該廠停車(chē)槍修，發(fā)現(xiàn)流量傳感器附近下游襯有橡膠襯里的U型管內(nèi)，大片橡膠襯里脫落，懸掛于管內(nèi)，隨液體流動(dòng)而擺動(dòng)，造成流動(dòng)波動(dòng)，儀表如實(shí)反映，形成輸出晃動(dòng)。新?lián)Q上U型管后，大幅輸出晃動(dòng)就不再出現(xiàn)了。

案例6魚(yú)在管內(nèi)洄游，輸出信號(hào)出現(xiàn)大尖峰，本案例取自一則國(guó)外報(bào)導(dǎo)，是在美國(guó)發(fā)生的大口徑電磁流量計(jì)監(jiān)測(cè)火電廠冷凝器冷卻海水流量，從記錄紙上看到儀表偶爾出現(xiàn)大尖峰信號(hào)。數(shù)度現(xiàn)場(chǎng)檢查，因干擾噪聲瞬現(xiàn)即逝，檢查時(shí)捕捉不到，也未發(fā)現(xiàn)周?chē)鷷?huì)有產(chǎn)生電氣噪聲等異常情況。用戶(hù)曾有人提出也許有魚(yú)在流量傳感器內(nèi)流動(dòng)的想法，當(dāng)時(shí)認(rèn)為排放門(mén)有細(xì)網(wǎng)目網(wǎng)柵檔住和流量傳感器上游不可能有魚(yú)進(jìn)入而被否定了。但事后做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將電磁流量計(jì)安裝于小型水槽，放入金魚(yú)觀察，金魚(yú)鉆入電磁流量傳感器，儀表果然出現(xiàn)尖峰噪聲。以后，當(dāng)初提問(wèn)者告知，在排放通道中確實(shí)見(jiàn)到了魚(yú)影，是由魚(yú)苗經(jīng)網(wǎng)柵鉆入排放管道后長(zhǎng)大為成魚(yú)。

二、流體類(lèi)

源自流體方面引起電磁流量計(jì)故障主要有：1、液體中含有氣體，2、液體中含有固體，3、電導(dǎo)率不均勻液體接觸件材料匹配失當(dāng)，5、流動(dòng)噪聲。

1、液體中含有氣體

液體中含有溶解氣體不會(huì)影響流量測(cè)量，游離氣體（即氣泡）則會(huì)影響測(cè)量并可能引起故障。液體中游離氣體有3方面來(lái)源：①管道內(nèi)空氣未排凈，②從管系外吸入，③溶解氣體轉(zhuǎn)化。前二者上一小節(jié)已有所述，后者因管內(nèi)液體溫度壓力變化等所致。

在流程工業(yè)中管道液體壓力／溫度常會(huì)變動(dòng)，當(dāng)液體壓力降低或溫度升高，溶解氣體為轉(zhuǎn)化成游離氣泡．例如低于室溫液體，靜止在管道中滯留一段時(shí)期（如停車(chē)），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，溶解空氣或氣化蒸氣形成氣泡。這樣形成的氣泡在流程重新開(kāi)車(chē)初始階段往往會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)現(xiàn)象，運(yùn)行一段時(shí)間即趨正常。控制閥開(kāi)度很小時(shí)，易氣化液體有時(shí)會(huì)氣化，也會(huì)形成氣泡。

2、液體中含有固相

液體中含有粉狀、顆粒、或纖維等固體，可能產(chǎn)生故障有：①漿液噪聲，②電極表面染污，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。

案例7導(dǎo)電沉積層短路效應(yīng) 電磁流量傳感器測(cè)量管絕緣襯里表面若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號(hào)將被短路而儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，本類(lèi)故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯示露出來(lái)。

某柴油機(jī)廠工具車(chē)間電解叨削工藝試驗(yàn)裝置上，用DN80mm電磁流量計(jì)測(cè)量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取最佳切削效率。起初該儀表運(yùn)行正常，間斷使用兩個(gè)月后，感到流量顯示值越來(lái)越小，直到流量信號(hào)接近為零。現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。

本實(shí)例屬運(yùn)行期故障，雖非多見(jiàn)故障然而若黑色金屬管道銹蝕嚴(yán)重，沉積銹層，也會(huì)有此短路效應(yīng)。凡是開(kāi)始運(yùn)行正常，隨著時(shí)間推移，流量顯示越來(lái)越小，就應(yīng)分析有此類(lèi)故障的可能性。

案例8淤泥沉積層上海某水廠從30余公里外的黃浦江上游以矩形管引水，再以?xún)蒁Nl600m圓管泵送原水進(jìn)廠，用兩臺(tái)DNl600mm電磁流量計(jì)計(jì)量水量。1991年啟用，使用正常，但到1993年感到計(jì)量減少，經(jīng)檢查排除了儀表開(kāi)放部分的故障原因；檢查流量傳感器兩電極對(duì)地電阻值不對(duì)稱(chēng)，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(wú)法檢查隱蔽部分。1997午4月才有機(jī)會(huì)進(jìn)入管道檢查流量傳感器測(cè)量管內(nèi)部狀況，內(nèi)壁沉積淤泥最厚處超過(guò)10mm，電極表面亦被淤泥沉積層所覆蓋，與周?chē)倌鄬悠烬R。經(jīng)鏟刷洗后，電磁流量計(jì)運(yùn)行即恢復(fù)正常。確認(rèn)故障原因系內(nèi)部管壁沉積淤泥所致。

本實(shí)例向人們揭示，原水計(jì)量的流量?jī)x表通道內(nèi)壁總會(huì)沉積淤泥，是否影響測(cè)量只是時(shí)間長(zhǎng)短而已，本例水質(zhì)條件運(yùn)行3年已感到流量測(cè)量值減少。為此測(cè)量江河原水電磁流量計(jì)必須要定期清洗。其他流量?jī)x表如超聲流量計(jì)和文丘利管流量計(jì)至少同樣有沉積減小流通面積，影響測(cè)量精度的問(wèn)題，DNl600mm管沉積10mm流量值要變化1.2％－2.5％。同時(shí)在工程設(shè)計(jì)時(shí)要考慮長(zhǎng)期運(yùn)行沉積淤泥影響的對(duì)策，例如：提高測(cè)量位置流速以延長(zhǎng)清洗周期；預(yù)置進(jìn)入管內(nèi)清洗的檢查孔等。

本實(shí)例屬運(yùn)行期常見(jiàn)故障

3、電導(dǎo)率不均勻

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。若注入液與主液電導(dǎo)率不同，而混合液尚未混合均勻，電磁流量傳感器若裝其下游，因電導(dǎo)率急劇變化會(huì)使儀表輸出晃動(dòng)，雖然液體電導(dǎo)率大于閾值而緩慢變化不會(huì)影響電磁流量計(jì)正常測(cè)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(dāng)

與液體接觸件材料產(chǎn)生匹配失當(dāng)故障的有電極與接地環(huán)。匹配失當(dāng)除耐腐蝕問(wèn)題外，主要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)有：①化學(xué)反應(yīng)（表面形成鈍化膜等），②電化學(xué)和極化現(xiàn)象（產(chǎn)生電勢(shì)），③觸媒作用（電極表面生成氣霧等），前文第三節(jié)已有所述（見(jiàn)第10頁(yè)）。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度要小些。

案例9上海某化工（冶煉廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高鹽酸溶液，出現(xiàn)輸出信號(hào)不穩(wěn)的晃動(dòng)現(xiàn)象。現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)儀表正常，也排除了會(huì)產(chǎn)生輸出晃動(dòng)的其他干擾原因。但是在多處其他用戶(hù)用哈氏合金 BI 乜極化表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。在分析故障原因是否可能由鹽酸濃度差別上引起的，因當(dāng)時(shí)尚無(wú)鹽酸濃度對(duì)電極表面效應(yīng)影響方面的經(jīng)驗(yàn)，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起利用化工廠現(xiàn)場(chǎng)條件，做改變鹽酸濃度的實(shí)流試驗(yàn)。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時(shí)儀表輸出穩(wěn)定，當(dāng)濃度增加到15％-20％時(shí)，儀表輸出開(kāi)始晃動(dòng)起來(lái)，濃度到25％時(shí)，輸出晃動(dòng)量高達(dá)20％。改用鉭電極電磁流量計(jì)后就運(yùn)行正常。

三、環(huán)境類(lèi)

源自管環(huán)境方面引起電磁流量計(jì)故障主要有：1、強(qiáng)磁場(chǎng)，2、強(qiáng)電磁波，3、管道雜散電流，4、地電位變化，5、潮氣浸入。

1、強(qiáng)磁場(chǎng)

強(qiáng)磁場(chǎng)影響的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不多，因安裝時(shí)都注意到要遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)。前文第五章第六節(jié)簡(jiǎn)述了幾則有關(guān)外界磁場(chǎng)的應(yīng)用例。

2、強(qiáng)電磁波

電磁流量計(jì)應(yīng)符合電磁兼容性要求，在規(guī)定輻射電磁場(chǎng)環(huán)境下正常工作，不會(huì)在該環(huán)境下造成儀表性能下降或工作不正常。我們遇到強(qiáng)無(wú)線(xiàn)電波干擾影響的案例。

    案例10福建省某水廠裝用多臺(tái)電磁流量計(jì)其中一臺(tái)輸出大幅度波動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和轉(zhuǎn)換器相距50m，以置于鐵導(dǎo)管內(nèi)的屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測(cè)得共模干擾信號(hào)高達(dá)1.7V。先采取下文案例12的方法將流量傳感器電氣絕緣的措施，共模信號(hào)降低至0.6V，但輸出波動(dòng)無(wú)明顯改善。

再次與用戶(hù)分析現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，得悉在流量計(jì)非常鄰近的地方有強(qiáng)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射臺(tái)。為證實(shí)故障原因是否來(lái)自該干擾源，臨時(shí)將轉(zhuǎn)換器移至流量傳感器相距3m的地方，復(fù)測(cè)共模干擾信號(hào)小于0.1mV，雖然還感到偏大，但儀表運(yùn)行巳趨于正常。故障原因是即使多層屏蔽信號(hào)線(xiàn)，電磁波還是被引入到儀表。

本實(shí)例揭示分離型電磁流量計(jì)在現(xiàn)場(chǎng)有較大共模干擾時(shí)，作故障原因分析就應(yīng)考慮強(qiáng)無(wú)電波是否會(huì)是干擾源的可能性。本實(shí)例屬調(diào)試期罕見(jiàn)故障。

3、管道雜散電流

電磁流量計(jì)妥善接地后，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時(shí)候按規(guī)定以粗電線(xiàn)跨接流量傳感器并完善接地。卻還會(huì)受雜散電流影響，尚需采取其他措施。

案例11山東某鋁冶廠用DN80電磁計(jì)量堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環(huán)，并用導(dǎo)線(xiàn)跨接和妥善接地。然而儀表還是不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點(diǎn)，才隔離了雜散電流影響。

儀表投入正常運(yùn)行一段時(shí)期后，又出現(xiàn)輸出信號(hào)晃動(dòng)現(xiàn)象，排除了流動(dòng)波動(dòng)的可能性，儀表本身完好，初步判斷為儀表運(yùn)行異常。觀察數(shù)天發(fā)現(xiàn)中午午餐休息期和晚班運(yùn)行正常而日班卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。據(jù)此線(xiàn)索追蹤溯源，找到故障源頭是離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的同一管系上進(jìn)行電焊所致。

案例12電磁流量傳感器與連接管道絕緣，消除大雜散電流影響例

浙江省某自來(lái)水公司安裝兩臺(tái)DN900電磁流量計(jì)，一臺(tái)運(yùn)行正常，另一臺(tái)在1－2小時(shí)周期內(nèi)出現(xiàn)有高達(dá)50％FS波動(dòng)。用戶(hù)認(rèn)為兩臺(tái)儀表使用條件相仿，故障是由儀表方面原因引起的。勘察現(xiàn)場(chǎng)周?chē)h(huán)境，上下游緊接流量傳感器的足兩段長(zhǎng) 0.5m 有良好接地的無(wú)襯里短鋼管，然后連接到有水泥襯里的鋼管。接地等電氣連接均符合要求，同時(shí)，排除了管網(wǎng)流動(dòng)脈動(dòng)的可能性。

轉(zhuǎn)換器與傳感器相距約10m。有一數(shù)百kV A 的三相變壓器裝在附近，分別離轉(zhuǎn)換器和傳感器約2m和8m。

分析故障原因有以下兩種可能：（1）大功率變壓器產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾；（2）管道上雜散電流干擾。要證明是否是變壓器磁場(chǎng)干擾影響，因要關(guān)閉變壓器涉及面廣，安排為第二步檢查，首先檢查是否足管道雜散電流干擾。不加激磁電流用示波器測(cè)量?jī)蓸O間電勢(shì)，其值應(yīng)為零。然而實(shí)例測(cè)得峰值Vpp高達(dá)1V的波形畸變交流電勢(shì)。初步判定即使良好接地，儀表還是受到管道雜散電流干擾影響。

采取將電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網(wǎng)管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運(yùn)行，輸出顯示即呈穩(wěn)定正常，也排除了電力變壓器磁場(chǎng)干擾對(duì)流量測(cè)量的影響。同時(shí)測(cè)得干擾電流有60mAAC，電流方向來(lái)自流量傳感器上游。

這一措施也適用于有陰極保護(hù)電流的管道，作為試排除管道電流干擾影響的方法。

4、地電位變化

地電位變化會(huì)影響流量測(cè)量，例如因其他設(shè)備上原因接地線(xiàn)上產(chǎn)生電壓降而使電磁流量計(jì)地電位變化，若形或較大共模干擾時(shí)，也會(huì)影響測(cè)量。

5、潮氣浸入

電磁流量計(jì)應(yīng)用于給排水工業(yè)常將流量傳感器裝在低于地平線(xiàn)的儀表井中，常會(huì)浸在未及時(shí)排放的雨水中，甚至長(zhǎng)期浸泡在水中。即使是外殼防護(hù)等級(jí)為IP67（塵密短時(shí)浸水級(jí)）或 IP68（塵密連續(xù)浸水級(jí)），也常因接線(xiàn)端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封，漏裝套圈，或套圈與電纜外徑未匹配，經(jīng)常發(fā)生這類(lèi)事故。

地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也會(huì)受氣溫變化的呼吸作用吸入潮氣，凝結(jié)成水。端子盒電纜引入裝置漏裝密封套圈或未緊壓密封，電纜表面冷凝水等亦極易進(jìn)入端子盒。這類(lèi)事例亦屢見(jiàn)不鮮。在施工過(guò)程中有意無(wú)意割斷電纜后重新再接，用膠帶包封。這一隱患在運(yùn)行初期不會(huì)形成故障，但包封口久老化，連接處吸入潮氣，電纜絕緣降低。

水和潮氣侵入端子盒，降低了絕緣強(qiáng)度和絕緣電阻，流量信號(hào)回路將無(wú)流量信號(hào)輸出，激磁線(xiàn)圈回路將形成零點(diǎn)偏移或不穩(wěn)。必要時(shí)可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。

非氣密型結(jié)構(gòu)的激磁線(xiàn)圈保護(hù)外殼，因呼吸作用吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測(cè)量管外壁結(jié)露，低于0℃則會(huì)結(jié)霜，會(huì)使流量信號(hào)回路短路而失效。

案例13開(kāi)封某水廠用一臺(tái)DNl200電磁流量計(jì)測(cè)進(jìn)廠引黃河水，另一臺(tái)DN900儀表測(cè)進(jìn)廠地下水，兩臺(tái)DNl000電磁流量計(jì)并聯(lián)連接測(cè)出廠成品水。系統(tǒng)投入正常運(yùn)行兩年后，發(fā)現(xiàn)出廠水比進(jìn)廠水多出10％－15％。觀察儀表運(yùn)行無(wú)異常表現(xiàn)。用外夾換能器(探頭)便攜式超聲流量計(jì)分別對(duì)4臺(tái)電磁流計(jì)作比對(duì)試驗(yàn)，證明兩臺(tái)出廠電磁流量計(jì)輸出信號(hào)偏高。分別關(guān)閉停流檢查零點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)出廠水儀表零點(diǎn)大幅度偏移。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，很有可能接經(jīng)端子盒進(jìn)水或激磁線(xiàn)圈受潮，絕緣下降所致。當(dāng)拭去水露，用電吹風(fēng)吹干燥接線(xiàn)盒端子座，激磁端廣對(duì)地電阻從5～6MW恢復(fù)到數(shù)十MW，偏移的零點(diǎn)隨即回到零位，儀表運(yùn)行正常。

究其原因是激磁線(xiàn)圈回路對(duì)地絕緣下降，使電極上加上一個(gè)較大的絕緣電阻和信號(hào)內(nèi)阻對(duì)激磁電壓的分壓，形成較大的共模干擾信號(hào)，而轉(zhuǎn)換器前置放大器共模抑止比能力有限，從而使轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)有輸出。

第九節(jié) 電磁流量計(jì)專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)

一、電極接觸電阻測(cè)量

測(cè)量電極與液體接觸電阻值，可以不從管道卸下流量傳感器而間接估計(jì)電極和襯里層表面大體狀況，有助于分析故障原因。這尤其對(duì)于大口徑電磁流量計(jì)的檢查帶來(lái)極大方便。估計(jì)流量傳感器測(cè)量管內(nèi)表面狀況如電極和襯里層是否有沉積層，沉積層是導(dǎo)電性質(zhì)的還是絕緣性質(zhì)的，電極表面污染狀況等。

電磁流量傳感器的電極接觸電阻應(yīng)在新裝儀表調(diào)試好后立即測(cè)量并紀(jì)錄在案，以后每維護(hù)一次測(cè)量一次，分析比較這些數(shù)據(jù)將有助于今后判斷儀表故障原因。

電極與液體接觸的電阻值主要取決于電極與液體接觸表面面積和被測(cè)液體電導(dǎo)率。一般結(jié)構(gòu)電極在測(cè)量電導(dǎo)率5×10-6S／cm的蒸餾水時(shí)電阻值為350kW，電導(dǎo)率150×10-6S／cm的生活和工業(yè)用水約為15kW，電導(dǎo)率1×10-2S／cm的鹽水約為200n。

用萬(wàn)用表在充滿(mǎn)液體時(shí)分別測(cè)量每個(gè)電極端子與地間的電阻，經(jīng)驗(yàn)表明兩極的接觸電阻值之差應(yīng)小于10％－20％，否則說(shuō)明有故障。用萬(wàn)用表測(cè)量電極接觸電阻不是正確測(cè)量電阻準(zhǔn)確值的方法，只是確定大體的值。準(zhǔn)確的測(cè)量必須用交流電橋，如"Kohlraush電橋"等。

測(cè)出的電極對(duì)地電阻與原測(cè)量值比較有以下不同趨向：

（1）兩電極阻不平衡值增加(即差值增加)，

（2）電阻值增加，

（3）電阻值減少。

這三種跡象可分別判斷以下幾種可能故障原因：

（1）電極部位有一只電極絕緣有較大下降，

（2）電極表面絕緣層覆蓋，

（3）電極表面和襯里表面附著導(dǎo)電沉積層。

以上幾種故障可能性，亦可作為預(yù)測(cè)產(chǎn)生故障的前兆。

用萬(wàn)用表測(cè)量時(shí)注意以下各點(diǎn)：

（1）電阻值應(yīng)在測(cè)棒接觸端子的瞬間讀取指針偏傳最大值，測(cè)量值應(yīng)以最初一次所得為準(zhǔn)。如重新測(cè)量因極化作用所測(cè)各值是不一致的；

（2）測(cè)兩電極阻值時(shí)，接地端測(cè)棒極性必須相同，即用電表同-一根測(cè)棒，正極棒接電極，負(fù)極棒接地。

（3）測(cè)量要用同一型號(hào)萬(wàn)用表，并用同一量程，常用1.5V電池工作范圍的測(cè)量檔，如：×lkn 檔。

二、電極的極化電壓

測(cè)量電極與液體間極化電壓將有助于判斷零點(diǎn)不穩(wěn)或輸出晃動(dòng)的故障是否由于電極被污染或覆蓋所引起的。

用數(shù)字式萬(wàn)用表2V直流檔，分別測(cè)兩電極與地之間的極化電壓（電磁流量計(jì)可以不停電測(cè)，也可停電測(cè)）。如果兩次測(cè)量值接近幾乎相等，說(shuō)明電極未被污染或被覆蓋，否則說(shuō)明電極被污染或被覆蓋。極化電壓大小決定于電極材料的"電極電位"和液體的性質(zhì)，測(cè)量值可能在幾 mV 至幾百 mV 之間。

因?yàn)閷?shí)際上運(yùn)行中兩電極被污染情況不可能完全相同對(duì)稱(chēng)，于是兩電極上的電壓形成了不對(duì)稱(chēng)的共模電壓。不對(duì)稱(chēng)的共模電壓就成為差模信號(hào)，造成零點(diǎn)偏移。

三、信號(hào)電纜干擾的測(cè)定

信號(hào)電纜受外界靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)干擾會(huì)使電磁流量計(jì)零點(diǎn)變動(dòng)。為判斷零點(diǎn)變動(dòng)是否由于受信號(hào)電纜干擾電勢(shì)影響，需測(cè)定干擾大體范圍和對(duì)電磁流量計(jì)的影響程度。

按圖 7-10 所示及上文"電極接觸電阻的測(cè)量"所測(cè)得兩電極的大體電阻值 RA、RR，分 別按圖 a、b接入電路所測(cè)得零點(diǎn)之差應(yīng)在滿(mǎn)度值1％或其基本誤差范圍以?xún)?nèi)。

測(cè)定時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn)：

1、應(yīng)注意接入 RA和 RB勿受電源干擾等所感應(yīng)；

2、測(cè)定時(shí)轉(zhuǎn)換器零點(diǎn)與原接線(xiàn)器測(cè)量時(shí)相比可能有少許變動(dòng)（通常為上升），通常認(rèn)為變動(dòng)量不超過(guò)去5％左右就可以了；

3、圖7-10 只繪出重接變動(dòng)部分的線(xiàn)路，其他仍按原樣線(xiàn)路；

4、測(cè)定時(shí)傳感器周?chē)h(huán)境盡可能與發(fā)生故障時(shí)一樣，如附近電機(jī)能作電源通斷試驗(yàn)就更好了。

四、測(cè)定有無(wú)接地電位

電磁流量計(jì)在正常使用過(guò)程中，如傳感器附近電（力）機(jī)狀態(tài)變化（如漏電），接地電位會(huì)產(chǎn)生變化而引起零點(diǎn)變動(dòng)。檢查是否有這方面影響，可將轉(zhuǎn)換器工作接地 C 端子與保護(hù)接地 G 端子短路，以零點(diǎn)（或指示值）變動(dòng)判斷有否接地電位。若零點(diǎn)變動(dòng)超過(guò)容許值時(shí)，應(yīng)與制造廠聯(lián)系，作必要的措施。

但是這也不一定能下結(jié)論："沒(méi)有零點(diǎn)（或指示）變動(dòng)就沒(méi)有接地電位"。

五、管道雜散電流流向判別

有時(shí)侯為尋找管道雜散的干擾源在流量傳感器上游還足在下游，以縮小搜索范圍，設(shè)法減小或消除雜散電流干擾影響。

以上文第八節(jié)案例 12（第 24 頁(yè)）為例說(shuō)明具體做法。如圖11所示，與管道電氣絕緣的流量傳感器上下游跨接導(dǎo)線(xiàn)和接地線(xiàn)的A、B 兩點(diǎn)，分別接入電流表。在A 點(diǎn)測(cè)得電流為60mAAC，B點(diǎn)電流為零，說(shuō)明干擾源頭在流量傳感器的上游。

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