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　　電磁流量計故障類型
　　
　　電磁流量計運行中產生故障的*類為儀表本身故障，即儀表結構件或元器件損壞引起的故障；第二類為外界原因引起的故障，如安裝不妥流動畸變，沉積和結垢等。本章重點討論的是應用方面和上述第二類外界原因的故障。
　　
　　按照故障發生時期分類，可分為：①調試期故障；②運行期故障。調試期故障出現在新裝用后調試初期，主要原因是儀表選用或設定不當，安裝不妥等。運行期故障足在運行一段時期后出現，主要原因有流體中雜質附著電極襯里，環境條件變化出現新干擾源等。
　　
　　按故障外界源頭分析來自3個方面：①管道系統和安裝等方面引起的；②環境方面引起的；③流體方面引起的。來源①主要在調試期表現出來；來源②和③則在調試期和運行期均會出現。
　　
　　一、調試期故障
　　
　　本類故障在電磁流量計初始裝用調試時就出現，但一經改進排除故障，以后在相同條件下一般就不會再度出現。常見調試期故障主要有安裝不妥、環境干擾、流體特性影響三方面原因。·
　　
　　1、管道系統和安裝等方面
　　
　　通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障，常見的例如將流量傳感器安裝在易積聚潴留氣體的管網高點；流量傳感器后無背壓，液體逕直排人大氣，形成其測量管內非滿管；裝在自上向下流的垂直管道上，可能出現排空等。
　　
　　2、環境方面
　　
　　主要是管道雜散電流干擾，空間電磁波干擾，大電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好單獨接地保護可獲得滿意測量，但如遇管道有強雜散電流（如電解車間管道）亦不一定能克服，須采取流量傳感器與管道緣絕的措施（參見下文案例12）。空間電磁波干擾-般經信號電纜弓I入，通常采用單層或多層屏蔽予以保護，但也曾遇到屏蔽保護還不能克服（見案例10）。
　　
　　3、流體方面
　　
　　液體含有均勻分布細小氣泡通常不影響正常測量，唯所測得體積流量是液體和氣體兩者之和；氣泡增大會使輸出信號波動，若氣泡大到流過電極遮蓋整個電極表面，使電極信號回路瞬時斷開，輸出信號將產生更大波動。
　　
　　低頻（50／16Hz-50／6Hz）矩形波激磁電磁流量計測量液體中含有固體超過一定含量時將產生漿液噪聲，輸出信號亦會有一定程度波動。
　　
　　兩種或兩種以上液體作管道混合工藝時，若兩種液體電導率（或各自與電極間電位）有差異，在混合未均勻前即進入流量傳感器進行流量測量，輸出信號亦會產生波動。
　　
　　電極材質與被測介質選配不善，產生鈍化或氧化等化學作用，電極表面形成絕緣膜，以及電化學和極化現象等，均會妨礙正常測量。
　　
　　二、運行期故障
　　
　　經初期調試并正常運行一段時期后在運行期間出現的故障，常見故障原因有：流量傳感器內壁附著層，雷電擊，環境條件變化。
　　
　　1、內壁附著層
　　
　　由于電磁流量計測量含有懸浮固相或污臟體的機會遠比其他流量儀表多，出現內壁附著層產生的故障概率也就相對較高。若附著層電導率與液體電導率相近，儀表還能正常輸出信號，只是改變流通面積，形成測量誤差的隱性故障；若是高電導率附著層，電極間電動勢將被短路；若是絕緣性附著層，電極表面被絕緣而斷開測量電路。后兩種現象均會使儀表無法工作（參見案例7）。
　　
　　2、雷電擊
　　
　　雷電擊在線路中感應瞬時高電壓和浪涌電流，進入儀表就會損壞儀表。雷電擊損儀表有3條引入途徑：電源線，傳感器勺轉換器間的流量信號線和激磁線。然而從雷電故障中損壞零部件的分析，引起故障的感應高電壓和浪涌電流大部分足從控制室電源線路引入的，其他兩條途徑較少。還從發生雷擊事故現場了解到，不僅電磁流量計出現故障，控制室中其他儀表電常常同時出現雷擊事故。因此使用單位要認識設置控制室儀表電源線防雷設施的重要性。現任已有若于設計單位隊識和探索解決這一問題，如齊魯石化設計院［1］。
　　
　　3、環境條件變化
　　
　　主要原因同上節調試期故障環境方面，只是干擾源不在調試期出現而在運行期間再介入的。例如一臺接地保護并不理想的電磁流量計，調試期因無廠擾源，儀表運行正常，然而在運行期出現新干擾源（例如測量點附近管道或較遠處實施管道電焊）干擾儀表正常運行，出現輸出信號大幅度波動。
　　
　　第二節故障現象和檢查流程
　　
　　●電磁流量計常見故障現象有：（1）無流量信號；（2）輸出晃動；（3）零點不穩；（4）流量測量值與實際值不符；（5）輸山信號超滿度值5類，下文將分節討論。
　　
　　●通常檢查整個測量系統和判斷故障的程序如圖1所示，檢查環節包括電磁流量計本身的傳感器和轉換器以及連接兩者的電纜，電磁流量計上位的工藝管道，下（后）位顯示儀表連接電纜。
　　
　　●經常采用的檢查手段或方法及其檢查內容列舉如下：
　　
　　（1）通用常規儀器檢查
　　
　　①電阻法●保險絲的通斷
　　
　　●信號電纜、激磁電纜的通斷
　　
　　●激磁線圈的通斷
　　
　　●電極對稱性測量
　　
　　●電極對地的絕緣電阻
　　
　　●激磁線圈對地的絕緣電阻
　　
　　圖1故障檢查流程
　　
　　②電流法●測量激磁電流
　　
　　●測量輸出電流
　　
　　③電壓法判別：工作電源（包括供電和轉換器本身電源）是否正確
　　
　　④波形法在熟悉線路基礎上測量關鍵點波形，判別故障所在
　　
　　（2）替代法利用轉換器和傳感器間以及轉換器內務線路板部件間的互換性，以替代法判別故障所在位置。
　　
　　（3）信號蹤跡法用模擬信號器替代傳感器，在液體未流動條件下提供流量信號，以測試電磁流量轉換器。
　　
　　●檢查首先從顯示儀表工作是否正常開始，逆流量信號傳送的方向進行。用模擬信號器測試轉換器，以判斷故障發生在轉換器及其后位儀表還足在轉換器的上位傳感器發生的。若足轉換器故障，如有條件可方便地借用轉換器或轉換器內線路板作替代法調試；若是傳感器故障需要試調換時，因必須停止運行，關閉管道系統，因涉及面廣，常不易辦到。特別是大口徑流量傳感器，試換工程量大，通常只有在作完其他各項檢查，zui后才下決心，卸下管道檢查傳感器測量管內部狀況或調換。
　　
　　第三節無流量信號輸出檢查和采取措施
　　
　　一、故障原因
　　
　　無流量信號輸出大體上可歸納為5個方面故障原因，它們是
　　
　　（1）電源未通等電源方面故障；
　　
　　（2）連接電纜（激磁回路，信號回路）系統方面故障；
　　
　　（3）液體流動狀況方面故障；
　　
　　（4）傳感器零部件損壞或測量內壁附著層引起等方面的故障；
　　
　　（5）轉換器元器件損壞方面的故障。
　　
　　二、檢查程序
　　
　　圖2所示足檢查電磁流量計無流量信號輸出的流程。先按流程全面考慮作初步凋查和判斷，然后再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則足：①可經觀察或詢問了解毋須較大操作的在前，即先易后難；②按過去現場檢修經驗出現頻度較高而售后可能出現概率；③檢查本身的先后要求較高者在前。若經初步調查確認是后幾項故障原因，亦可提前作細致檢查。
　　
　　①模擬信號器足為調試和檢查電磁流量計專門設計的儀器，模擬流量傳感器的輸出信號，如上海光華儀表廠的LDZM型，上海光華·愛而美特儀器公司的GS7、GS8和GS9型。
　　
　　圖2電磁流量計無流量信號輸出檢查流程
　　
　　三、故障檢查和采取措施
　　
　　本小節分別討論1：述5方面故障原因的檢查的采取措施
　　
　　1、查電源方面故障
　　
　　檢查流程圖第1，第2項。首先確認己接入電源，再檢查電源各部分。查主電源和激磁電流熔絲，若接入符合規定電流值新熔絲再通電而又熔斷，必須找出故障所在點。查電源線路板輸出各路電壓是否正常，或試置換整個電源線路板。
　　
　　2、查連接電纜系統方面故障
　　
　　檢查流程圖第3項。分別查連接激磁系統和信號系統的電纜是否通，連接是否正確。
　　
　　3、查液體流動方向和管內液體充滿性
　　
　　檢查流程圖第4、第5項。液體流動方向必須與傳感器殼體上箭頭方向一致。對于能正反向測量的電磁流量計，若方向不一致雖仍可測量，但沒定的顯示流動正反方向不符，必須改正之。若拆傳感器工作量大，也可改變傳感器上箭頭方向和重新設定顯示儀表符號。
　　
　　管道未充滿液體工要是管網工程設計或傳感器安裝位置不妥，使傳感器測量管內不能充滿液體。應采取措施，避免安裝如圖3所示a，e位置和以虛線管排放時b位置，改裝到c，d位置。
　　
　　圖3傳感器安裝位置
　　
　　4、查傳感器完好性和測量管內壁狀況
　　
　　檢查流程圖第6，第7，第8，第9，第10項。主要檢查各接線端于和激磁線圈完好性，以及測量管內壁狀況。
　　
　　激磁線圈及其系統出現的故障常有：①線圈斷開，②線圈或其端子絕緣下降③匝間短路。三類故障中以絕緣下降出現的頻度相對較高。線圈斷開和絕緣下降可方便地川萬用電表和兆歐表檢查。匝間短路檢查就相對復雜些，首先新裝電磁流量計啟用前用惠斯登電極測其直流電阻值和測量時環境溫度，并記錄在案作為參照值。檢查故障時若出現人范圍匝間短路，用萬用表測量電阻就可作出判斷；若是少數匝間短路或要證明未發生短路。還必須用電橋測量，并作必要銅電阻溫度系數修正。
　　
　　傳感器激磁線圈回路絕緣下降的故障出現頻度相對較高的原因足，電氣外殼防護等級IP65（GB4203－93）的傳感器常被短時間浸水（如傳感器裝在較低位置時周圍出事故浸水），按IP65僅是防塵防噴水，很易浸入水或潮氣。即使是IP67（防塵防短時間浸水）或IP68（防塵防連續浸水）級，也常發生在接線完成后，引入電纜密封圈或端子盒蓋密封墊片未達到密封要求而形成事故。因操作疏忽密封圈墊部位進水造成的故障足屢見不鮮的。
　　
　　接線端子受潮引起的絕緣下降，通常可采用熱吹風吹干噪，之恢復絕緣。線圈受潮對于兩半合攏保護外殼的傳感器，可拆卸外殼蓋置于烘箱，以適當溫度烘干之；對于氣密型（即焊接結構的防護外殼）傳感器磁圈雖然結構上保證不會受潮，但也有從屯纜與密封膠交界面滲入的案例。
　　
　　測量管內壁狀況附著絕緣層或導電層的zui可靠檢查判斷足卸下傳感器離線直接觀察，但工作量較大；亦可用在線間接檢查方法，即測量電極接觸電阻和電極極化電壓估計附著層狀況。間接方法的具體操作參見本章第九節。
　　
　　5、查轉換器的故障
　　
　　檢查流程圖第11項。當代電磁流量計轉換器檢查方法常采用以線路板備件和替代法試排除故障。
　　
　　第四節輸出晃動檢查和采取措施
　　
　　一、故障原因
　　
　　輸出晃動大體上可歸納為5方面故障原因，它們是：
　　
　　（1）流動本身是波動或脈動的，實質上不是電磁流量計的故障，僅如實反映流動狀況；
　　
　　（2）管道末充滿液體或液體中含有氣泡；
　　
　　（3）外界雜散電流等電、磁干擾；
　　
　　（4）液體物性方面（如液體電導率不均勻或含有較多變顆粒／纖維的漿液等）的原因；
　　
　　（5）電極材料與液體匹配不妥。
　　
　　二、檢查程序
　　
　　圖4所示是檢查電磁流量計輸出晃動的流程。先按流程圖全面考急作初步調查和判斷，然后再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則是：①可經觀察或詢問了解無須作較大操作的在前，即先易后難；②按過去現場檢修經驗，出現頻度較高而今后可以出現概率較高者在前；③檢查本身的先后要求。若經初步調查確認足后幾項故障原因，亦可提前作細致檢查。
　　
　　圖4電磁流量計輸出晃動檢查流程
　　
　　三、故障檢查和采取措施
　　
　　本小節分別討論上述5個方面故障原因的檢查方法和采取措施。
　　
　　1、流動本身的波動（或脈動）
　　
　　檢查流程圖第1項。若流動本身波動，儀表輸出晃動則是如實反映波動狀況。檢查方法可在使用現場向操作人員和流程工藝人員詢問或巡視有否波動源。管系流動波動（或脈動）的原因通常有3個方面：（1）電磁流量計上游的流動動力源采用了往復泵或膜片泵（經常用于精細化工、食品、醫藥和給水凈化等加注藥液），這些泵的脈動頻率通常在每分鐘幾次到百余次之間；（2）儀表下游的控制閥流動特性和尺寸選用不妥，從而產生獵振（hunting），這可觀察控制閥閥桿是否有振蕩性移動；（3）其他擾動源使流動波動，例如：電磁流量計上游管道中有否阻流件（如全開蝶閥）產生旋渦（如象渦街流量計旋渦發生體產生的渦列，傳感器進口端墊圈伸人流通通道，墊圈條片狀碎塊懸在液流中擺動等等）。
　　
　　在有脈動流動源的管線上，要減緩其對流量儀表測量的影響，通常采取流量傳感器遠離脈動源，利用管流流阻衰減脈動；或在管線適當位置裝上稱作被動式濾波器的氣室緩沖器，吸收脈動。
　　
　　2、管道未充滿液體或液體中含有氣泡
　　
　　檢查流程圖第2項，本類故障主要是管網工程設計不良使傳感器的測量管未充滿液體或傳感器安裝不妥所致。應采取措施避免安裝如圖3所示a,e位置和以虛線管排放時b位置，改裝到c,d位置。
　　
　　傳感器下游無背壓或背壓不足，如裝在位置e，液流經下游很短一段管段即排人大氣，若閥門2全開，傳感器測量管內有可能未充滿液體。有時候流程的流量較大能充滿而儀表運行正常，流量減小就有可能液體不滿而使儀表失常。
　　
　　液體中含有氣體液體中泡狀氣體形成有從外界吸入和液體中溶解氣體（空氣）轉變成游離狀氣泡兩種途徑。液體中含有氣泡數量不多且氣泡球徑遠小于電極直徑，雖然減少了部分液體體積，但不會使電磁流量汁輸出晃動；較大氣泡則因擦過電極能遮蓋整個電極，使流量信號回路瞬間開路，則輸出信號晃動更大。
　　
　　●液流中微小氣泡在流動過程中會逐漸在高點或死角積聚，若電磁流量計裝在管系高點，潴留氣體減少傳感器內液體流通面積而影響測量準確度，潴留較多時還會產生干擾信號（參見案例3）；若傳感器裝在高點卜游，高點積聚氣體超過容納量或因受壓力波動，氣體以泡狀或片狀隨液體流動，遮蓋電極而造成輸出晃動。
　　
　　●外界吸入空氣常見途徑在給水公用事業方面主要有江河原水含有氣泡，或吸入口水位高度過低（通常要求有2－5倍以上吸入口直徑的距離，視吸入流速而異）形成吸入旋渦卷進空氣。在流程工業方面的配比混合容器攪拌時混入空氣以及泵吸入端或管系其他局部產生密封不良的場所吸入空氣等。這類故障在實踐中也常會碰到。
　　
　　●液體中溶解空氣分離成游離氣泡管系壓力降低原溶解的空氣（或氣體）會分離成游離氣泡。例如充滿液體管系二端閥門關閉，停止運行后逐漸冷卻，由于熱膨脹系數不同，液體收縮比管系收縮大得多，管系中形成收縮空間，形成局部真空狀態。液體中溶解空氣便分離出來形成氣泡，積聚于管系高點。重新啟動，夾入氣泡的液體流過電極表面就可能使電磁流量計輸出晃動。這可能是管系啟動運行初期電磁流量計輸出晃動，然后趨于穩定的這一現象的原因之一。又如水在1個大氣壓0℃時zui多可溶解約0.3％VN空氣，若在流程中水溫升高空氣就會分離成游離氣泡（到30℃時，zui多只能溶解約0.15％）。積聚起來也有可能出現故障現象。
　　
　　3、外界電磁干擾
　　
　　檢查流程圖第3項。電磁流量計由于流量信號小易受外界干擾影響，干擾源主要有管道雜散電流、靜電、電磁波和磁場。
　　
　　●管道雜散電流主要靠電磁流量計良好接地保護，通常接地電阻要小于100Q，不要和其他電機和電器共用接地。有時候環境條件較好，電磁流量計不接地也能正常工作，但是我們認為即使如此還是作好接地為妥。因為一旦良好環境條件不復存在，儀表出現故障，屆時會影響使用，再作各種檢查帶來諸多麻煩。
　　
　　有時候電磁流量計雖然良好接地，由于管道雜散電流過于強大（如電解工藝流程管線和有陰極保護管網）影響電磁流量汁正常測量，此時卻須將電磁流量傳感器與所管道之間作電氣絕緣隔離。具體實例及其檢查和排除過程可參閱案例12。
　　
　　●靜電和電磁波干擾會通過電磁流量計傳感器和轉換器間的信號線引入，通常若良好屏蔽（如信號線用屏蔽電纜，電纜置于保護鐵管內）是可以防治的。然而也曾遇到強電磁波防治無效的實例，此時將轉換器移近到傳感器附近，縮短連接的信號電纜，或改用無外接電纜的一體型儀表。實例的具體內容請參見案例10。
　　
　　●磁場干擾通常只有采取電磁流量傳感器遠離強磁場源。電磁流量計抗磁場的能力視傳感器的結構設計而異，如傳感器激磁線圈保護外殼由非磁性材料（如鋁，塑料）制成，抗磁場影響的能力較弱，鋼鐵制成則較強。
　　
　　4、論證核查液體物性
　　
　　檢查流程圖第4項。液體物性中有3種因素會使輸出晃動。它們是：（1）液體中含有固相顆粒或氣泡，（2）雙組分液體中二種液體電導率不同而末均勻混合，或管道化學反應尚未*完成，（3）液體的電導率接近下限值。
　　
　　●被測液體含有較多固體顆粒會像前文所述氣泡一樣，使流量信號出現尖峰脈沖狀噪聲等，造成輸出晃動。固相若是粉狀通常則不會形成輸出晃動。
　　
　　●在精細化工業、食品業、醫藥業和給水處理工程經常在主液內加藥液，而藥液通常是由往復泵或膜片泵按主液流量成比例地注入。注入藥液后的上液呈現有藥液段和無藥液段相間隔的段列，若兩種電導率不問的液體沒有混和均勻，其下游測量流量的電磁流量計輸出就會呈現晃動。出現這種情況應將加液點移至下游，或將電磁流量計移全加液點上游；如果受現場條件限制或嫌改裝工程量大，亦可在加液點下游裝混合器補救之。但裝靜態混合器后液流將產小旋轉流，有可能造成1％或以上的額外附加誤差。然而與輸出晃動無法測量相比，是權衡兩弊取其輕的措施。
　　
　　若混合液在管道內化學反應未結束就進入電磁流量汁測量，也有可能出現輸出晃動現象。這種情況下只能改變測量點位置，務使測量位置在混合點上游或遠離混合段的下游。然而遠離混合段的相隔距離需要很長，例如反應時間60s，液體流速3m／s，不考慮保險系數就要求相距180m。
　　
　　●液體電導率若接近下限值也有可能出現晃動現象。因為制造廠儀表規范（specification）規定的下限值是在各種使用條件較好狀態下可測量的zui低值，而實際條件不可能都很理想。我們就多次遇到測量低度蒸溜水或去離子水，具電導率接近電磁流量計規范規定的下限值5×10-6S／cm，使用時卻出現輸出晃動。通常認為能穩定測量的電導率下限值要向1－2個數量級。
　　
　　液體電導率可查閱附錄或有關手冊，缺少現成數據則可取樣用電導率儀測定。但有時候也有從管線上取樣去實驗室測定認為可用，而實際電磁流量計不能工作的情況。這是由于測電導率時的液體與管線內液體已有差別，譬如液體巳吸收了大氣中C02或NOx，生成碳酸或硝酸，改變了電導率。
　　
　　對于含有顆粒或纖維液體產生的噪聲漿液，采取提高激磁頻率能有效地改善輸出晃動。表7－1所示足頻率可調IFM3080F型DN300電磁流量計，測量濃度3.5％瓦楞低板漿液，在現場以不同激磁頻率測量所顯示瞬時流量晃動量。當頻率較低為50／32Hz，晃動高達10.7％；頻率提高到50／2Hz時，晃動降低至1.9％，效果十分明顯。
　　
　　表1不同激磁頻率下時瞬時流量晃動量
　　
　　激磁頻率/Hz顯示流量（峰晃動范圍）/m3?h-1與平均值的百分比
　　
　　50/32180－22310.7
　　
　　50/18200－2245.6
　　
　　50/6190－2207.3
　　
　　50/2255－2651.9
　　
　　5、調查液體與電極材料匹配
　　
　　檢查流程圖第5項。電極材料的選擇首先考慮足對被測液體的耐腐蝕性，然而選配不妥產生電極表面效應會形成輸出晃動等故障。電極表面效應包括電極表面生成鈍化膜或氧化膜等絕緣層以及極化現象和電化學等。介質一心極材料匹配還沒有像耐腐蝕性那樣有充足的資料可查，只有一些有限經驗，尚待在實踐中積累。
　　
　　鉭一水、堿等非酸液鉭電極測量水流量時會形成絕緣層，使儀表失靈或運行一短時期后出現很大噪聲。在工藝流程中即使是極短時間鉭電極與水或"非酸"液接觸，如用清水沖洗管子，亦會影響儀表正常使用。氫氧化鈉等堿液亦不能選鉭電極。
　　
　　哈氏合金B一高濃度鹽酸哈氏合金B對溫度濃度不高的鹽酸已有若干應用良好的實例。然而濃度超過某值時會產生噪聲，應改用鉭電極、硝酸、硫酸等酸液也有相似效應的實踐經驗。
　　
　　鉑一過氧化氫鉑電極用于測量低壓過氧化氫（壓力低于0.3MPa）時，由于觸媒作用在電極表面產生氣霧，阻斷了電氣通路而影響工作。
　　
　　鍆一濃度大于10％的鹽酸鉑電場對濃度大于10％的鹽酸會產生噪聲，當改用鉭電極。
　　
　　哈氏合金B－硫酸鋁溶液水廠用硫酸鋁與原水混合以凝聚懸浮體。我們曾遇到哈氏合金B電極測量15％硫酸鋁溶液，出現輸出晃動，后改用耐酸鋼電極即獲得滿意的結果。
　　
　　第五節零點不穩定檢查和采取措施
　　
　　一、故障原因
　　
　　零點不穩定人體上可歸納為5方面故障原因，它們是：
　　
　　（1）管道未充滿液體或液體中含有氣泡；
　　
　　（2）主觀上認為管系液體無流動而實際上存在微小流動；其實不足電磁流量計故障，而足如實反映流動狀況的誤解；
　　
　　（3）傳感器按地不完善受雜散電流等外界干擾：
　　
　　（4）液體方面（如液體電導率均勻性，電極污染等問題）的原因；
　　
　　（5）信號回路絕緣下降。
　　
　　二、檢查程序
　　
　　圖5所示足檢查零點電磁流量計不穩定的流程。先按流程全面考慮作初步調查和判斷，然后再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查項口順序的先后原則是：（1）可經觀察或詢問了解毋須較大操作的在前，即先易后難；（2）按過去現場檢修經驗，出現頻度較高而今后可能出現概率較高者在前；（3）檢查本身所需的先后要求。若經初步調查確隊足后幾項故障原因，亦可提前作細致檢查。
　　
　　三、故障檢查和采取措施
　　
　　本小節分別討論上述5方面故障原因的檢查方法和采取措施。
　　
　　1、管道未充滿液體或液體中含有氣泡
　　
　　檢查流程圖第1項。本類故障主要是管網工程設計主不良或相關設備不完善所引起的，可參閱第9頁第四中"2、管道未充滿液體或液體中含有氣泡"。
　　
　　2、管道有微量流動檢查流程圖第2項。主觀上認為流量傳感器內無流動而實際上存在著微量流動。本類故障主要原閃足管線的截止閥密閉性差，電磁流量計所檢測到的微小泄漏量，誤解為零點變動或零點不穩定。閥門使用日久或液體污肌使閥門密閉不全的事例足會經常遇到的，大型閥門尤其如此。另一個常見原因足流量儀表除了上管道外還有若干支管，忘記或忽略這些支管的閥門關閉。
　　
　　有時候，在現場確認管系無流動還比較困難。此時可按圖4所示，在流量傳感器2前后的截止閥1、4間設置小口徑泄漏監視閥3，觀察足否有泄漏量。
　　
　　圖6雙閥關閉和泄漏監視
　　
　　1，4，6截止閥；2流量傳感器3，5泄漏監視閥
　　
　　3、接地不完善受外界干擾影響和接地電位變動影響
　　
　　檢查流程圖第3項。管道雜散電流等外界干擾影響主要靠電磁流量計良好的接地保護，通常要求接地電阻小于1000，不要和具他電機電器共用接地。有時候環境條件較好，電磁流量計不接地亦能正常工作，但是一旦良好環境不存在，儀表會出現故障，屆時再作檢查會帶來堵多麻煩。
　　
　　流量傳感器附近的電力設備狀態的變化（如漏電流增加）形成按地電位變化，電會引起電磁流量計零點變動。檢查方法請閱第九節。
　　
　　4、調查液體物性
　　
　　檢合流程圖第4項。液體電導率變化或不均勻，在靜止時會使零點變動，流動時使輸出晃動。因此流量計位置應遠離注入藥液點或管道化學反應段下游，流量傳感器裝在這些場所的上游。
　　
　　液體若含有固相，或雜質沉積測量管內壁，或在測量管內壁結垢，或電極被油脂等污穢等等，均有可能出現零點變動。因為內壁表面結垢和和電極污穢程度不可能*'樣和對稱，破壞廠初始凋零設定的平衡狀況。積極措施足清除污穢和沉積垢層；若零伙變動不大也可嘗試重新調零。
　　
　　5、調查信號線路絕緣
　　
　　檢查流程圖第5項。信號回路絕緣下降會形成零點不穩。信號回路絕緣下降的土要原因足，包極部位絕緣下降所引起的，但也不能排除信號電纜及其接線端子絕緣下降或破壞。因為有時候現場環境十分嚴酷，稍一疏忽儀表蓋、導線連接處密封不慎，彌漫著潮氣酸霧或粉粒塵埃侵入儀表接線盒或電纜保護層，使絕緣卜降。信號回路絕緣電阻檢查分別按電纜側和流量傳感器側兩郵分進行，用兆歐表測試。因信號電纜容易可先做。流量傳感器再分兩次進行：充滿液體測黽電極表面接觸電阻和個管后測量，U極絕緣電阻。
　　
　　6、檢查電極接觸電阻和電極絕緣電阻
　　
　　檢合流柞圖第6項，分2步進行。
　　
　　（1）充滿液體測量電極表面勺液體接觸電阻流量傳感器卸下信號電纜接線，用萬用表分別測量每電極與接地點，間的電阻，兩電極對地電姐值之左應在10％－20％。第九節中"一、電極接觸電阻的測量"將有進一步說明。
　　
　　（2）空管測量電極絕緣放空測量管，用干布揩于內表面，待*干燥后，用H500VDC兆歐表測量各電極與地間的電阻們，阻值必須在100MΩ以上。
　　
　　第六節流量測量值與實際值不符的檢查和采取措施
　　
　　一、故障原因
　　
　　引起測量流量與實際測量不符的故障原因，大體上可歸納成以下6個方面。
　　
　　（1）轉換器設定值不止確；
　　
　　（2）傳感器安裝位置不妥，未滿管或液體中含有氣泡：
　　
　　（3）未處理好信號電纜或使用過程中電纜絕緣下降：
　　
　　（4）傳感器卜游流動狀況不符合要求；
　　
　　（5）傳感器極間電阻變化或電極絕緣下降；
　　
　　（6）所測量管系存在未納入考核的流入／流出值。
　　
　　二、比對的參照系
　　
　　在檢查本身故障現象之前，首先要評估與電磁流量計測量流量比對的實際流量（即各參照系推導出來的參比流量）的準確性和正確性。人們用作參照流量常從以刀；3個方面獲得：
　　
　　（1）從流程系統的物料平衡，即進入系統的量與流出系統的量之間作比較；
　　
　　（2）與其他流量測量值之間的比對，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）與歷史測量值相比較。
　　
　　流程現場工藝運行人員按這些參照系，根據他們的經驗提出流量儀表測量值不準確的看法，儀表工程師要廠解與分析運行人員作出判斷的依據，過程和數據，了解流程必要時去現場勘察，確認其正確后才作下一步檢查。
　　
　　現例舉用得較多的夾裝式超聲流量計作比對參照時，準確性評估中的幾點常見失誤。（1）作流量計算時流通面積未實例測量管段的外徑和壁厚，僅按所查得鋼管規格表中名義尺寸代入，由于外徑和壁厚的允差，帶來流通面積的計算誤差。例如DN200-DN500無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測而壁厚未測而用名義尺寸，流通面積也可能相差±（1.25－1）％。（2）在現場測量聲波傳播距離如有（1－2）％誤差，即會給流量測量帶來（1－2）％的誤差。（3）沒有計入水泥襯里層厚度，舊管銹蝕層或污積層厚度。
　　
　　又如水廠經常用清水池體積作比對參照，要評估水池面積的準確性。經常發生計算水池面積僅按設計圖或竣工圖數據，由于竣工圖僅按工程要求而未按計量要求丈量，必然會帶來誤差；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／流人的體積。并要確認在試驗時間內閥門的密封性等等，均應作復核評估。
　　
　　三、檢查程序
　　
　　圖7所示足檢查電磁流量計測量流量與實際流量不符的流程。先按流程全面考慮作初步調查和判斷，然后再逐頃細致檢查和試排除故障。流程所列檢查順序的先后原則足：（1）可經觀察或詢問了解而毋須作較大操作的在前，即先易后難；（2）按過去現場檢查修經驗，出現頻度較高今后出現概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經初步調全確認足后幾項故障原因，亦可提前作細致檢查。
　　
　　四、故障檢查和采取措施
　　
　　本小節分別討淪圖7-7所示6個方面故障原因檢查和采取措施。
　　
　　1、復核轉換器設定值和檢查零點、滿度值
　　
　　檢合流程圖第1項。首先檢查相配套傳感器和轉換器的編號是否對號。當代大部分電磁流量計在制造廠實流校準后在傳感器（或／和隨表附《使用說明書》，標明校準的儀表常數，并在所配套的轉換器內設定好。因此新安裝內儀表調試前首先要復核儀表常數，或者傳感器編號和轉換器編號是否配對。因為這類失配的事件經常發生，還需復核口徑、量程和計量單位等設定值。用模擬信號器）通常要按所用電磁流量計型號向制造廠訂購）檢查轉換器零點和量程。
　　
　　2、查管道充液狀況和含有氣泡
　　
　　檢任流程圖第2項。本類故障主要是管網工程設計不良或相關設備不完善所引起的，可參閱第9頁第四節中"2、管道未充滿液體或液體小有含有氣泡"一節。
　　
　　3、檢查信號電纜系統
　　
　　檢查流程圖第3項，查連接電纜匹配是否適當？連接是否正確？絕緣是否下降？
　　
　　通常人們檢查電磁流量計測量流量不符的故障原因，往往忽視連接傳感器和轉換器之間的電纜系統，而從制造廠去現場服務調試或檢查過程的故障事例中，實際上出現連接電纜的原因頻度頗高。例如經常遇到以下事例：（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）信號線末端未處理好，內屏蔽層、外屏蔽層和信號芯相互間有短接，或與外殼短接；（3）不用規定型號（或所附）的電纜；（4）電纜長度超過受液體電導率制約束的長度上限；（5）液體電導率較低而傳感器和轉換器相距較遠，未按規定用驅動屏蔽電纜，有些型號儀表電纜長度超過30m，電導率低于10-4S／cm時就需用2芯雙重屏蔽的驅動屏蔽層。上述5種事例中（3）-（5）只會出現在初裝調試期，（2）也較多出現于初裝調試期。
　　
　　4、調查傳感器上游流動狀況，檢查傳感器測量道道內壁狀況
　　
　　檢查流程圖第4項。傳感器上游流動狀況常因受安裝空間限制，偏離規定要求，如接近產生擾流的阻流件而無足夠長度的直管段，這些會引入影響測量準確的因素。特別是接近傳感器上游設置調節閥或未全開的閘閥，能完滿解決的*辦法足改動傳感器的安裝位置；在上游直管段長度不足的情況下，安裝流動調整?quot;也只能作部分改善。
　　
　　測量內壁存在淤積層或管壁被磨損，從而改變流通面積，影響測量值。這類故障的出現只有在運行一段時期后才會出現，請參閱故障案例8。
　　
　　流量傳感器上游流動狀況偏離要求的原因絕大部分是工程設計將傳感器安裝在不適當位置所致；但也發生過工程設計的安裝情況良好，但運行一段時間后，卻出現較大誤差，按常識判斷為流動狀況不善，似乎足不可能的，但也確實發生過，請參閱故障案例1。
　　
　　5、檢測電極與液體間接觸電阻和電極絕緣
　　
　　檢查流程圖第5項。電極與液體接觸電阻值主要取決于接觸面積和液體電導率。一般結構電極在測量電導率為5×10-6S／cm的蒸餾水時電阻值為350kD，電導率為150×10-6S／cm的生活和工業用水約為15kn，電導率為1×10-2S／cm的鹽水約為200n。
　　
　　用萬用表在充滿液體時測量電極接觸電阻，雖然只是確定大體的值，卻足判斷管壁狀況較方便的方法。準確的測量則必須用交流電橋，如"Kohlraush電橋"等測量。
　　
　　電磁流量傳感器的電極接觸電阻在新裝儀表調試時即測量并記錄在案，以后每次維護時均作測量（作分析比較測得各次電阻值，必須是用同一型號萬用表，同一測量檔的測量值），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行檢查。
　　
　　如所測電極接觸電阻值比以前增加，說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，說明電極和襯里表面附著導電沉積層。
　　
　　通常要求電極絕緣電阻大于100Mn，若檢查結果確實足絕緣破壞只能調換傳感器。檢查電極絕緣的方法足先卸下流量傳感器，放空液體，用布擦干襯里內表面，不留液（水）漬，干燥之。然后用500VDC兆歐表，分別測試兩電極對地電阻。然而絕緣下降的原因，往往是地接線柱等浸水受潮所致，有時候用熱吹風排除潮氣即可恢復絕緣。
　　
　　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。當流程工藝人員發現測量流量與參照量有較大差別時，分析各種原因常聚焦于流量儀表方面而忽略測量管道歧管流出／流入的原因。工藝操作人員與去現場服務儀表工程師討論時，常常有把握地說無歧管流出或流入。然而現場服務經驗表明，作了全面檢查并排除其他各種故障可能性后，zui后常是有歧管流出或流入導致測量流量與所謂"實際測量"不符，這種實例不是個別的。因此有否歧管亦應作為一個方面進行調查。例如調查在作為參照量（如超聲流量計、容器和水池等）測量點與電磁流量計之間的管道有否歧管，閥門是否緊閉，此外也應檢查容器或水池是否連有其他流出流入源。
　　
　　①流動調整器（流動整流器）是置于管道內的多孔板或由較小管束（或格柵板）組成的一種管件，用來減少（或消除）漩渦和改善流速分布畸變，以達到縮短直管段長度的目的。
　　
　　第七節輸出信號超滿度值檢查和采取措施
　　
　　故障原因
　　
　　輸出信號超滿度值的故障原因來自4個方面，即：傳感器方面、連接電纜方面、轉換器方面、連接于轉換器輸出的后位儀表方面。每個方面又各有多種原因，其主要如下所列：
　　
　　（1）傳感器方面--電極間無液體連通，從液體引入電干擾；
　　
　　（2）連接電纜方面--電纜斷開，接線錯誤；
　　
　　（3）轉換器方面--與傳感器配套錯誤，設定錯誤；
　　
　　（4）后位儀表方面--未電隔離，設定錯誤。
　　
　　二、檢查程序
　　
　　圖8所示是檢查輸出信號超滿度值的流程。檢查首先足判別故障原因來自轉換器之前（即流量信號上游）還足在轉換器以及其后之后位儀表，然后按流程全面考慮作初步調查和判斷，再逐項細致檢查和試排除故障。流程所列檢查項目順序的先后原則是：（1）可經觀察或詢問了解毋須較大操作在前，即先易后難；（2）按過去現場檢修經驗，出現頻度較高而今后可能出現概率較高者在前；（3）檢查本身的先后要求。若經初步調查確認是后幾項故障原因，亦可提前檢查。
　　
　　三、故障檢查和采取措施
　　
　　本小節分節討論上述來自4個方面故障原因的檢查方法和采取措施。
　　
　　1、判別故障原因在轉換器之前還是在轉換器及其后之下位儀表
　　
　　檢查流程圖第1項。故障在轉換器之前，即在傳感器和傳感器／轉換器之間的信號電纜（一體型電磁流量計信號連接線，在儀表內部，一般極少出現故障）；之后即在傳感器本身及其后積算器或流量計算機等下位儀表。
　　
　　先在管系和流量傳感器內通水，靜止無流動狀態下將轉換器兩信號端子和功能地或保護地端子短路，觀察轉換器輸出信號足否到零。若能到零，則可初步判斷故障在轉換之前而不在轉換器本身及后位儀表，下一步可先重點檢查連接電纜和傳感器（即流程圖第2項）；若不能到零，則檢查重心應在轉換器和后位儀表（即流程圖第3、4、6、7項）。
　　
　　2、確認信號電纜完好性和兩電極場與液體充分接觸。
　　
　　檢查流程圖第2項。若信號回路斷開，輸出信號將超滿度值，因此本檢查項目主要是核實流量信號回路完整通暢。信號回路包括電纜及其連接端子，流量傳感器一對電極和電極間液體。除檢查電路通斷外，還應核實電纜型號，各接點的連接正確性，絕緣是否達到要求等。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，同樣也斷開了信號電纜，必須如圖3所示將流量傳感器改裝到能充滿液體位置等排除電極與液體末接觸的原因。
　　
　　3、復核轉換器設定值的正確性，核查零點和滿點
　　
　　檢查流程圖第3項。分離型電磁流量計出廠時，一般轉換器和傳感器按合同規定口徑及流量及設定參數實流校準，傳感器和轉換器必須一一對應。因此，先檢查配套是否正確，再檢查轉換器儀表常數和各參數是否符合。然后再用模擬信號器復查零點。一體型儀表毋需檢查本項。
　　
　　4、檢查下（后）位儀表
　　
　　檢查流程圖第4項。電磁流量轉換器輸出流量信號傳送給流量積算器，流量計算機等下位儀表。若后位儀表帶電連接（即有源負載），負載上電源回授損壞轉換器輸出電路，出現輸信號超滿度值現象，要采取電隔離措施。
　　
　　轉換器輸出回路有允許接地和不允許接地兩種類型。若是允許接地者，輸出仍超過滿度值，轉換器有故障；若是不允許接地者誤接地，只要去除接地就可運行正常。
　　
　　5，檢查從液體引入電干擾
　　
　　檢查流程圖第5項。在無激磁電流情況下，用萬用電表或示波器在兩電極檢測干擾電勢。這一故障現象常出現于制堿工業氯化納電解工序等和陰極保護管線上，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。請參見案例12（第24頁）。
　　
　　6、查轉換器本身
　　
　　轉換器本身故障引起輸出信號超滿度值的原因較為復雜，它可由轉換器內各單元線路中某一環節引起的，因類型（模擬式或數字式）而有較大差別。對于一般使用單位；可利用當代電磁流量計線路板分成可互換相互獨立的單元，采取試換備用線路板（或臨時借用同型號其他運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，即查輸入／輸出電路。按模擬電路轉換器或數字電路轉換器兩種類型各自特點上，著重檢查幾個環節，對模擬電路轉換器應從反饋回路是否開路，輸出回路有否損壞為主；對數字電路轉換器應從ND轉換電路和輸出回路分析為主要檢查環節。
　　
　　然后檢查流程圖第7項，即查轉換器其他電路。
　　
　　第八節故障分述和案例
　　
　　本章前文作故障類型分析和故障檢查時，對故障源頭作了一些描述，本節則進一步討論故障源頭，并例舉13個具體案例。這些案例除注明外均為筆者及其同事們的實踐經驗。一種故障源頭會表現出多種故障現象，匯總如表7.2所示。
　　
　　故障源故障現象
　　
　　類別名稱1、無信號輸出2、輸出晃動3、零點不穩4、流量測量值與實際值不符5、輸出超滿度
　　
　　一、管道系統和相關設備類1、安裝不善√√√
　　
　　2、未滿管
　　
　　①少量氣體，呈分散流√√
　　
　　②氣體增加，呈分層流或波狀流√√
　　
　　③呈氣泡流或塞狀流√
　　
　　④液位在電極以下√
　　
　　3、管系駐留氣體√√
　　
　　4、管系吸入氣泡√√
　　
　　5、往復泵或控制閥振蕩產生脈動√√
　　
　　6、使用過程中流動狀態變化√
　　
　　二、流體類1、液體中含有氣體√√
　　
　　2、液體中含有固體
　　
　　①漿液噪聲√
　　
　　②電極被污染√
　　
　　③導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√
　　
　　3、電導率不均勻或接近閥值√√
　　
　　4、與液體接觸件材料失配√√
　　
　　5、流動噪聲√
　　
　　三、環境類1、強磁場√
　　
　　2、強電磁波√
　　
　　3、管道雜散電流√
　　
　　4、地電位變化√√
　　
　　5、潮氣浸入√√√
　　
　　一、管道系統和相關設備類
　　
　　源自管道系統和相關設備引起電磁流量計故障源主要有：1、安裝不善；2、未滿管；3、管系儲留氣體；4、不斷吸入氣體；5、往復泵或控制閥振蕩產生的脈動流；6、使用過程中流動狀態變化。
　　
　　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徑匹配失當，相差過大，（1S091（4：1991規定：在沒有制造廠推薦的情況下，連接管內徑不得小于流量傳感器內徑，不得大寸：內徑的3％）；（2）流量傳感器與管道間墊圈突人流通通道；（3）鄰近流量傳感器前撓流件產生嚴重流速分布畸變或旋轉流，直管段不足。這些原因主要引起流量測量值與實際值不符，有時也會出現輸出晃動。
　　
　　案例1本實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入端墊圈進入流通通道同。
　　
　　上海某水廠兩根輸水管各用二臺串聯DNl400儀表計量出廠成品水，分別由發送方（水廠）和接收方掌握。
　　
　　*臺傳感器上游離全開蝶閥距離約5米與下游第2臺傳感器相距約2.5米，上游直管段長度略嫌不足。1997年啟用，發現其中一根管線兩臺儀表計量值相差15％，半年后差值略有減小，為10％。除未檢查傳感器測量管內部狀況外，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現進口管道水泥襯里大塊脫落，堆積在傳感器進口處高度達300－350mm（目測）。這些堆積物導致進入傳感器水流流速分布嚴重畸變，即管道下部約有0.25D高度的弓形截面障礙物擋住了水流。清除障礙即恢復正常。對于差值半年后從15％減小到10％，可以解釋為開始時堆積高度比300－350mm高，在流動沖刷下高度降低，差值也隨著減小。大口徑流量傳感器卸下管線或進入管道檢查內部，必須停止流動，涉及面廣，通常只能在排除其他故障的可能性后，放到zui后進行。
　　
　　2、未滿管由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測量管內液體未能充滿，故障現象因不充滿程度和流動狀況有不同表現。若少量氣體在水平管道中呈分層流或波狀流，故障現象表現為誤差增加，即流量測量值與實際值不符；若流動是氣泡流或塞狀流，故障現象除測量值與實際值不符外，還會因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現輸出晃動。若水平管道分層流中流通面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，亦會出現輸出晃動。若液體未滿管到液體表面在電極以下，則會出現輸出超滿度現象。
　　
　　案例2某造船廠有一臺DN80mm電磁流量計測量水流量，運行人員反映關閉閥流量為零時，輸出反而達到滿度值。現場檢查發現傳感器下游僅有一段短管，水直接排人大氣，截止閥卻裝在傳感器上游（如圖3虛線1位置），閥關后傳感器測量管內水全部排空。將閥改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類故障原因在售后服務事例中足經常碰到的，當屬工程設計之誤。
　　
　　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空氣，剩留氣體積聚在管系高點，流動時被液體夾帶，呈氣泡狀流出；另一原因足液體中夾帶小氣泡逐漸聚集，潴留在管系高點。故障表現為流量測量值和實際值不符以及輸出晃動。
　　
　　案例3南京某石化廠以DNl000mm管道引長江水，管道長10km順地勢起伏途經小丘，在小丘頂裝DN700mm儀表。管系投入運行，電磁流量計不能正常工作，經現場檢查發現電磁流量傳感器及其附近有水流聲的不正常現象。初步分析認為管系啟用后未能將管道內空氣排凈，而工程設計未在高點裝排氣閥而無法放氣。測量電極信號高達4mV（大部分為干擾電勢），因不能停水無法進一步檢查和排除故障。數月后制造廠維修人員再次隨訪，此時不再有水流聲，因經過一段時間流動，剩留空氣隨水流帶走，重新調試即能使之正常運行。
　　
　　案例4廣西某水廠在郊區山頭設置清水池，利用水池高度勢能發送成品水。運行人員反映計量出水量的DN700mm電磁流量計有時候流量顯示不穩。晃動達百分之十幾到百分之二十，誤差也大，估計相差約20％。現場考查發現水池如圖7-9所示安裝流量傳感器，水位高度不足就會卷入氣泡，甚至流量傳感器測量管內不能充滿。如水位降至A線時，雖高出吸入口頂端，但高出不多，還會在C處產生旋渦，將水位表面空氣卷入形成氣泡，使顯示晃動；若水位降到B，測量管將不滿管。我們建議如圖虛線所示裝一彎頭，擴大水池有效容量，減少吸入氣泡的機會，彌補原設計的不足。這類實例是經常遇到的。
　　
　　圖9易卷入氣泡安裝例
　　
　　5、往復泵或控制閥振蕩產生脈動流往復泵泵送液流而測量點又未遠離泵，脈動流會使電磁流量計輸出晃動，有時候還會產生測量誤差。為減緩脈動對儀表的影響，通常可采取提高電磁流量計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形成脈動流。
　　
　　6、使用過程中流動狀態變化通常儀表調試正常運行一段時期后，也會因流動狀態變化而出現故障。雖然這種故障原因出現概率不高，但在分析故障原因時不應忘記這一因素。
　　
　　案例5這是一個懸掛在液流中的剝離襯里片擺動，隨著液流形成脈動流的罕見實例。江西某銅礦豳廠裝有若干臺電磁流量計測量含粉狀固相的漿液，幾年來一直使用正常。到1998年7月用戶反映其中一臺DN600mm儀表出現輸出晃動高達滿度值的50％-100％。現場檢查儀表本身均正常，并且巡視和詢問得悉流動動力源末改動，不會新產生流動波動，也排除了使用環境變壞新引入干擾的可能性。總體印象是儀表正常，安裝和環境條件符合要求。當時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，一時未找出故障原因。直到月余后該廠停車槍修，發現流量傳感器附近卜游襯有橡膠襯里的U型管內，大片橡膠襯里脫落，懸掛于管內，隨液體流動而擺動，造成流動波動，儀表如實反映，形成輸出晃動。新換上U型管后，大幅輸出晃動就不再出現了。
　　
　　案例6龜在管內洄游，輸出信號出現大尖峰，本案例取自一則國外報導，足在美國發生的［5］
　　
　　大口徑電磁流量計監測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大尖峰信號。數度現場檢查，因干擾噪聲瞬現即逝，檢查時捕捉不到，也未發現周圍會有產生電氣噪聲等異常情況。用戶曾有人提出也許有魚在流量傳感器內流動的想法，當時認為排放門有細網目網柵檔住和流量傳感器上游不可能有魚進入而被否定了。但事后做廠一個實驗，將電磁流量計安裝于小型水槽，放入金魚觀察，金魚鉆入電磁流量傳感器，儀表果然出現尖峰噪聲。以后，當初提問者告，在排放通道中確實見到了魚影，是由魚苗經網柵鉆入排放管道后長大為成魚。
　　
　　二、流體類
　　
　　源自流體方面引起電磁流量計故障主要有：1、液體中含有氣體，2、液體中含有固體，3、電導率不均勻液體接觸件材料匹配失當，5、流動噪聲。
　　
　　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，游離氣體（即氣泡）則會影響測量并可能引起故障。液體中游離氣體有3方面來源：①管道內空氣未排凈，②從管系外吸入，③溶解氣體轉化。前二者上一小節已有所述，后者因管內液體溫度壓力變化等所致。
　　
　　在流程工業中管道液體壓力／溫度常會變動，當液體壓力降低或溫度升高，溶解氣體為轉化成游離氣泡．例如低于室溫液體，靜止在管道中滯留一段時期（如停車），所溶解空氣有可能轉化成氣泡；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車初始階段往往會出現輸出晃動現象，運行一段時間即趨正常。控制閥開度很小時，易氣化液體有時會氣化，也會形成氣泡。
　　
　　2、液體中含有固相液體中含有粉狀、顆粒、或纖維等固體，可能產生故障有：①漿液噪聲，②電極表面染污，③導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導電沉積層短路效應電磁流量傳感器測量管絕緣襯里表面若沉積導電物質，流量信號將被短路而儀表失效。由于導電物質是逐漸沉積，本類故障通常不會出現在調試期，而要運行一段時期后才顯示露出來。
　　
　　某柴油機廠工具車間電解叨削工藝試驗裝置上，用DN80mm儀表測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取*切削效率。起初該儀表運行正常，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。現場檢查，發現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。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
　　
　　本實例屬運行期故障，雖非多見故障然而若黑色金屬管道銹蝕嚴重，沉積銹層，也會有此短路效應。凡是開始運行正常，隨著時間推移，流量顯示越來越小，就應分析有類故障的可能性。
　　
　　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，再以兩DNl600mm圓管泵送原水進廠，用兩臺DNl600mm電磁流量計計量水量。1991年啟用，使用正常，但到1993年感到計量減少，經檢查排除了儀表開放部分的故障原因；檢查流量傳感器兩電極對地電阻值不對稱，分析流量傳感器出現故障的可能性較大，因不能斷流而無法檢查隱蔽部分。1997午4月才有機會進入管道檢查流量傳感器測量管內部狀況，內壁沉積淤泥zui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。經鏟刷
　　
　　洗后，儀表運行即恢復正常。確認故障原因系內部管壁沉積淤泥所致。
　　
　　本實例向人們揭示，原水計量的流量儀表通道內壁總會沉積淤泥，是否影響測量只是時間長短而已，本例水質條件運行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流量計和文丘利管流量計至少同樣有沉積減小流通面積，影響測量精度的問題，DNl600mm管沉積10mm流量值要變化1.2％－2.5％。同時在工程設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洗周期；預置進入管內清洗的檢查孔等。
　　
　　本實例屬運行期常見故障
　　
　　3、電子不均勻配比流程中常有在液內注入"加藥"液，而注入液常用往復泵加入。若注入液與主液電導率不同，而混合液尚未混合均勻，電磁流量傳感器若裝其下游，因電導率急劇變化會使儀表輸出晃動，雖然液體電導率大于閾值而緩慢變化足不會影響電磁流量計正常測量。這一現象在給水處理工程原水加凝聚劑工藝中是經常發生的。
　　
　　4、與液體接觸件材料匹配失當與液體接觸件材料產生匹配失當故障的有電極與接地環。匹配失當除耐腐蝕問題外，主要是電極表面效應。表面效應有：①化學反應（表面形成鈍化膜等），②電化學和極化現象（產生電勢），③觸媒作用（電極表面生成氣霧等），前文第三節已有所述（見第10頁）。接地環也有這些效應，但影響程度要小些。
　　
　　案例9上海某化工（冶煉廠用20余臺哈氏合金B電極電磁流量計測量濃度較高鹽酸溶液，出現輸出信號不穩的晃動現象。現場檢查確認儀表正常，也排除了會產生輸出晃動的其他干擾原因。但是在多處其他用戶用哈氏合金BI乜極化表測量鹽酸時運行良好。在分析故障原因是否叮能由鹽酸濃度差別上引起的，因當時尚無鹽酸濃度對電極表面效應影響方面的經驗，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位-起利用化工廠現場條件，做改變鹽酸濃度的實流試驗。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時儀表輸出穩定，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％。改用鉭電極電磁流量計后就運行正常。
　　
　　環境類
　　
　　源自管環境方面引起電磁流量計故障主要有：1、強磁場，2、強電磁波，3、管道雜散電流，4、地電位變化，5、潮氣浸入。
　　
　　1、強磁場強磁場影響的實踐經驗不多，因安裝時都注意到要遠離強磁場。前文第五章第六節簡述了幾則有關外界磁場的應用例。
　　
　　2、強電磁波電磁流量計應符合電磁兼容性要求，在規定輻射電磁場環境下正常工作，不會在該環境下造成儀表性能下降或工作不正常。我們遇到強無線電波干擾影響的案例。
　　
　　案例10福建省某水廠-裝用多臺電磁流量計其中一臺輸出大幅度波動。現場檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和轉換器相距50m，以置于鐵導管內的屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測得共模干擾信號高達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，共模信號降低至0.6V，但輸出波動無明顯改善。
　　
　　再次與用戶分析現場環境條件，得悉在流量計非常鄰近的地方有強無線電發射臺。為證實故障原因是否來自該干擾源，臨時將轉換器移至流量傳感器相距3m的地方，復測共模干擾信號小于0.1mV，雖然還感到偏大，但儀表運行巳趨于正常。故障原因足即使多層屏蔽信號線，電磁波還足被引入到儀表。
　　
　　本實例揭示分離型電磁流量計在現場有較大共模干擾時，作故障原因分析就應考慮強無電波是否會是干擾源的可能性。本實例屬調試期罕見故障。
　　
　　3、管道雜散電流電磁流量計妥善接地后，可以避免管道絕大部分雜散電流的影響。有時候按規定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地。卻還會受雜散電流影響，尚需采取其他措施。
　　
　　案例11山東某鋁冶廠用DN80電磁流量堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環，并用導線跨接和妥善接地。然而儀表還足不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點，才隔離了雜散電流影響。
　　
　　儀表投入正常運行一段時期后，又出現輸出信號晃動現象，排除了流動波動的可能性，儀表本身完好，初步判斷為儀表運行異常。觀察數天發現中午午餐休息期和晚班運行正常而日班卻出現輸出晃動。據此線索追蹤溯源，找到故障源頭足離電磁流量傳感器距離較遠的同-管系上進行電焊所致。
　　
　　案例12，乜磁流量傳感器與連接管道絕緣，消除大雜散電流影響例
　　
　　浙江省某自來水公司安裝兩臺DN900MT900理電磁流量計，一臺運行正常，另一臺在1－2小時周期內出現有高達50％FS波動。用戶認為兩臺儀表使用條件相仿，故障足由儀表方面原因引起的。勘察現場周圍環境，上下游緊接流量傳感器的足兩段長0.5m有良好接地的無襯里短鋼管，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，排除了管網流動脈動的可能性。
　　
　　轉換器與傳感器相距約10m。有一數百kVA的三相變壓器裝在附近，分別離轉換器和傳感器約2m和8m。
　　
　　分析故障原因有以下兩種可能：（1）大功率變壓器產生的磁場干擾；（2）管道上雜散電流干擾。要證明是否足變壓器磁場干擾影響，因要關閉變壓器涉及面廣，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量兩極間電勢，其值應為零。然而實例測得峰值Vpp高達1V的波形畸變交流電勢。初步判定即使良好接地，儀表還足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管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行，輸出顯示即呈穩定正常，也排除廠電力變壓器磁場干擾對流量測量的影響。同時測得干擾電流有60mAAC，電流方向來自流量傳感器上游。
　　
　　這一措施也適用于有陰極保護電流的管道，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影響流量測量，例如因其他設備上原因接地線上產生電壓降而使電磁流量汁地電位變化，若形或較大共模干擾時，也會影響測量。
　　
　　5、潮氣浸入電磁流量計應用于給排水工業常將流量傳感器裝在低于地平線的儀表井中，常會浸在未及時排放的雨水中，甚至長期浸泡在水中。即使足外殼防護等級為IP67（塵密短時浸水級）或IP68（塵密連續浸水級），也常因接線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，經常發生這類事故。
　　
　　地面安裝的流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也會受氣溫變化的呼吸作用吸入潮氣，凝結成水。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入端子盒。這類事例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無意割斷電纜后重新再接，用膠帶包封。這一隱患在運行初期不會形成故障，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，降低了絕緣強度和絕緣電阻，流量信號回路將無流量信號輸出，激磁線圈回路將形成零點偏移或不穩。必要時可在密封連接處采取硅膠等澆灌密封措施。
　　
　　非氣密型結構的激磁線圈保護外殼，因呼吸作用吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測量管外壁結露，低于0℃則會結霜，會使流量信號回路短路而失效。
　　
　　案例13開封某水廠用一臺DNl200電磁流量計測進廠引黃河水，另-臺DN900儀表測進廠地下水，兩臺DNl000儀表并聯連接測出廠成品水。系統投入正常運行兩年后，發現出廠水比進廠水多出10％－15％。觀察儀表運行無異常表現。用外夾換能器（探頭）便攜式超聲流量計分別對4臺電磁流汁作比對試驗，證明兩臺出廠電磁流量計輸出信號偏高。分別關閉停流檢查零點，發現兩臺出廠水儀表零點大幅度偏移。根據經驗判斷，很有可能接經端子盒進水或激磁線圈受潮，絕緣下降所致。當拭去水露，用電吹風吹干燥接線盒端子座，激磁端廣對地電阻從5～6MQ恢復到數十Mn，偏移的零點隨即回到零位，儀表運行正常。
　　
　　究其原因足激磁線圈回路對地絕緣下降，使電極上加上一個較大的絕緣電阻和信號內阻對激磁電壓的分壓，形成較大的共模干擾信號，而轉換器前置放大器共模抑止比能力有限，從而使轉換器零點有輸出。
　　
　　第九節電磁流量計專項檢測
　　
　　電極接觸電阻測量
　　
　　測量電極勺液體接觸電阻值，可以不從管道卸下流量傳感器而間接估汁電極和襯里層表面大體狀況，有助于分析故障原因。這尤其對于人口徑電磁流量計的檢查帶來極大方便。估計流量傳感器測量管內表面狀況如電極和襯里層是否有沉積層，沉積層足導電性質的還足絕緣性質的，電極表面污染狀況等。
　　
　　電磁流量傳感器的電極接觸電阻應在新裝儀表調試好后立即測量并紀錄在案，以后每維護一次測量一次，分析比較這些數據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液體電導率。一般結構電極在測量電導率5×10-6S／cm的蒸餾水時電阻值為350k～Q，電導率150×10-6S／cm的生活和工業用水約為15kO，電導率1×10-2S／cm的鹽水約為200n。
　　
　　用萬用表在充滿液體時分別測量每個電子與地間的電阻，經驗表明兩極的接觸電阻值之差應小于10％－20％，否則就說明有故障。用萬用表測量電極接觸電阻不足正確測量電阻準確值的方法，只是確定大體的值。準確的測量必須用交流電橋，如"Kohlraush電橋"等。
　　
　　測出的電極對地電阻與原測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電沉積層。
　　
　　以上幾種故障可能性，亦可作為預測產生故障的前兆。
　　
　　用萬用表測量時注意以下各點：
　　
　　（1）電阻值應在測棒接觸端子的瞬間讀取指針偏傳zui大值，測量值應以zui初一次所得為準。如重新測量因極化作用所測各值足不一致的；
　　
　　（2）測兩電極阻值時，接地端測棒極性必須相同，即用電表同-一根測棒，正極棒接電極，負極棒接地。
　　
　　（3）測量要用同一型號萬用表，并用同一量程，常用1.5V電池工作范圍的測量檔，如：×lkn檔。
　　
　　二、電極的極化電壓
　　
　　測量電極與液體間極化電壓將有助于判斷零點不穩或輸出晃動的故障是否由于電極被污染或覆蓋所引起的。
　　
　　用數字式萬用表2V直流檔，分別測兩電極與地之間的極化電壓（電磁流量計可以不停電測，也可停電測）。如果兩次測量值接近幾乎相等，說明電極未被污染或被覆蓋，否則說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，測量值可能在幾mV至幾百mV之間。
　　
　　因為實際上運行中兩電極被污染情況不可能*相同對稱，于是兩電極上的電壓形成了不對稱的共模電壓。不對稱的共模電壓就成為差模信號，造成零點偏移。
　　
　　三、信號電纜干擾的測定
　　
　　信號電纜受外界靜電感應和電磁感應干擾會使電磁流量計零點變動。為判斷零點變動是否由于受信號電纜干擾電勢影響，需測定干擾大體范圍和對電磁流量計的影響程度。
　　
　　按圖7-10所示及上文"電極接觸電阻的測量"所測得兩電極的大體電阻值RA、RR，分別按圖a、b接入電路所測得零點之差應在滿度值1％或其基本誤差范圍以內。
　　
　　測定時應注意以下各點：
　　
　　1、應注意接入RA和RB勿受電源干擾等所感應；
　　
　　2、測定時轉換器零點與原接線器測量時相比可能有少許變動（通常為上升），通常認為變動量不超過去5％左右就可以了；
　　
　　3、圖7-10只繪出重接變動部分的線路，其他仍按原樣線路；
　　
　　4、測定時傳感器周圍環境盡可能與發生故障時一樣，如附近電機能作電源通斷試驗就更好了。
　　
　　四、測定有無接地電位
　　
　　電磁流量汁在正常使用過程中，如傳感器附近電（力）機狀態變化（如漏電），接地電位會產生變化而引起零點變動。檢查是否有這方面影響，可將轉換器工作接地C端子與保護接地G端子短路，以零點（或指示值）變動判斷有否接地電位。若零點變動超過容許值時，應與制造廠，作必要的措施。
　　
　　但是這也不一定能下結論："沒有零點（或指示）變動就沒有接地電位"。
　　
　　五、管道雜散電流流向判別
　　
　　有時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，設法減小或消除雜散電流干擾影響。