电磁流量计测量误差原因及处理策略

电磁流量计测量误差原因及处理策略

闫辉

国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司

摘要：本文首先阐述了电磁流量计的历史，接着分析了电磁流量计的优势，最后对电磁流量计测量常见故障及处理策略进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。

关键词：电磁流量计；测量；误差原因；处理策略

引言：

如果无法测量，则无法管理。这是工业领域的一个关键词，尤其适用于流量测量。简言之，对流量监测的需求正在增加，这通常要求更高的测量精度。工业流量的测量在几个领域都很重要，例如工业废水处理。随着人们越来越重视环境保护，为使我们的世界更清洁、更少污染，废物处理和监测变得非常重要。人们每天需要用很多水，随着世界人口的增长，水的消耗量也在增加，流量计成为污水处理厂过程控制的重要组成部分。

1电磁流量计的历史

电磁流量计是采用法拉第电磁感应定律原理制作而成的一种可以测量导电液体体积流量的仪表设备。20世纪50年代初电磁流量计实现了产业化应用，70年代后期低频矩形波励磁替换了早期应用的工频交流励磁方式，得到更为广泛的应用。近年来，电磁流量计的应用更为广泛，给排水工程，固液两相等难测流体或要求较高的场，如：造纸产业纸浆液、有色冶金业的矿浆、选煤厂的煤浆、化学产业的强侵蚀液以及钢铁产业高炉冷却水控制和监控，医药产业、食物产业、生物工程等有卫生要求的场所均有较好的应用。

2电磁流量计的优势

具体优势如下：第一，测量不受流体密度、黏度、温度、压力等工况条件的影响；第二，测量管内任何无节流元件，所以介质流过时，不会造成压损，直管段要求与其他形式流量计相比相对较低；第三，具有良好的耐腐蚀和耐磨损特性；第四，功耗相对其他形式的流量计相对较低、零点稳定、精确度较高；第五，多种安装形式可以便于用户进行选择，例如：一体式、分体式、挂墙式等；第六，流量计可以双向测量，可显示正、反向流量，并具有多种输出选择，如：电流、脉冲、数字通讯、HART等。

3电磁流量计测量常见故障及处理策略分析

3.1管路风管报警故障分析及处理

电磁流量计在运行过程中可能出现管道空管报警，如管道中流体未充注、未按要求安装、被测流体电导率过低等。仪表维护中变频器元件的损坏也会引起空中交通管制报警。因此，有效区分转炉的工况并及时更换是关键。

3.2传感器内壁结垢

电磁流量计的内壁和电极污垢导致仪表故障是很常见的。某污水处理厂用于测量涌水量的DN100电磁流量计有3台送到无锡市计量测试院验证并投入使用。仪器在使用初期工作正常。随着时间的流逝，工厂发现仪器的流动数据变得越来越小，明显偏离初始数据，然后停止检验，发现流量计的内壁均匀附着了一层厚厚的缩放、清洗后流量计恢复正常运行。随着运行时间的积累，电磁流量计的内壁由于介质的特性，经过一段时间后，会引起污垢粘附。覆盖电极后，流量显示波动较大，流量不显示。

3.3外部电磁干扰

某单位一台用于检测工厂水量的DN300电磁流量计已正常运行6年。在实际的工作过程中，负责流量计的值班人员报告流量计不准确，比之前的数据小很多。白天对便携式超声流量计流量测量值进行在线比较，未发现任何异常。经过现场调查，值班人员表示，该流量计白天可以正常运行，夜间流量会明显减少。管道的流量相对稳定。调查人员检查了现场环境，在设计之初由于场地限制，在电磁流量计附近约10米处有一台其他机组的变压器。初步判断可能是变压器造成的电磁干扰。调查人员参观了该单位，了解到他们最近安装了几台大型负载设备。根据当地有关电力法规，它们只能在晚上运行。通过比较时的电磁流量计流开始下降，操作的设备的时候，发现两者的时间恰逢对方，这是判定有问题在电磁流量计的接地，工作人员检查后，确认接地已被腐蚀损坏。再次接地后，电磁流量计将恢复正常工作。每台电磁流量计应单独良好接地，安装时应选择无强磁源的地方。

3.4电磁流量计安装、试验失效

仪器性能的调试工作一般在设备安装前进行，而不是投入运行。如果在此时间段内出现故障，称为安装测试故障。产生此类故障的原因如下：一是安装时没有合理考虑周围环境条件，或有较大的磁场干扰，或有电流干扰；二是仪器安装没有严格按照相关标准进行；三是仪器没有安装在指定的位置；第四是对当前机体功能特性的变化进行对比测试。原因不同故障现象也呈现出自己的特点，所以我们可以通过故障现象来判断故障的原因。例如，测量介质的特性属于气液两相条件。测量介质中的微小气泡在开始时不会影响电磁流量计的功能。但是当介质的气相达到一定程度时，仪器信号会出现较大的波动，导致无法获得准确可靠的数据结果。另外，如果传感器没有严格按照相关标准安装，管道内的流体不能注满，就会出现相应的故障问题。

3.5仪表正常操作后的故障

安装调试完成后，即可开始试运行。如果没有问题，就可以投入正常使用。由于仪器在运行过程中会或多或少地受到环境条件和运行时间的影响，如果由于这两个因素而发生故障，则该故障与前面描述的故障不一致。

3.6仪表无流量信号输出

一般情况下，如果仪表设备中没有显示信号结果，可能是由以下原因造成的:一是电源设备故障；二是电缆线路故障；三是液体不能按原方向流动；四是管道中的流体介质不满意。根据这些因素，相关负责人员应定期检查仪器电源是否正常，电缆线路是否连接良好（这个因素主要从两个方面来衡量:管路通畅，连接方式准确），液体是否沿正确的方向流动，管路中是否还有闲置空间。当液体流动时，管道中还有闲置空间的原因是没有满，因为传感器安装没有严格遵守相关标准。当管道充满液体而没有任何空闲空间时，故障问题将得到解决而没有任何阻塞。如果管道中的液体未满，仍有闲置空间，或存在大量气泡，则仪器显示的数据可能会有较大的波动。解决办法是将流量计安装在较低的位置。然后判断周围环境是否有干扰。确定流量计与地面的接触程度，可以在很大程度上避免干扰源。

3.7仪表输出信号显示超过全值

首先，由专门负责检查工作的相关人员检查电缆线路是否连接良好，是否有不当的地方；检查信号电路是否连接正确。通常情况下，如果电缆线路中途断开，信号电路也会断开，从而影响输出信号的结果。接下来，检查变频器和传感器是否处理不当，所选型号是否正确，参数设置是否合适。

3.8电磁流量计在工作时信号变小或突然下降

电磁流量计工作信号会减小或减小的原因主要有以下两个原因：一是电极不再具有良好的绝缘，二是短路现象。具体来说，由于导管内壁附着的杂质较多，无法及时清洗干净。在这种情况下，导管内的保温对象不能很好地发挥其功能，应予以更换。电磁流量计的运行环境如为强酸或强碱，接收信号的设备和线路或多或少会受到腐蚀，应由负责人在最短的时间内将其拆除。

3.9流量测量值与实际值的偏差

电磁流量计另一个容易发生的故障是测量值与实际值不太一致，总是会有或多或少的偏差。面对这种现象，相关负责人应考虑安排专门的检查员检查相关设备部件连接是否良好。首先，找出设备部件的出厂参数，判断设定值是否与设定值一致。在此过程中，可以通过智能手段消除可能出现的误差。然后，要确定传感器是否严格按照规定的标准要求安装，管道中应无闲置空间或大量气泡。另外，如果电缆线路连接有问题，仪器设备显示的数据结果就会不准确，偏差较大，应及时更换。

结束语：

电磁法测量体积流量，这意味着测量对密度、温度、压力和黏度的变化不敏感。一旦电磁流量计用水校准，它就可以用于测量其他类型的导电液体，而无需进一步校准。这是其他类型流量计不具备的一个重要优势。

参考文献：

[1]电磁流量计的常见故障分析及解决方法[J].危洋,郑玉时.科技与创新.2016(01)

[2]电磁流量计测量误差原因剖析及对策[J].王宏亮.电工技术.2017(07)

[3]电磁流量计误差分析与研究[J].赵昕亮.自动化应用.2018(11)