管道式電磁流量計(jì)偏差產(chǎn)生的原因

　　管道式電磁流量有許多優(yōu)點(diǎn)，但若選型、安裝、使用不當(dāng)，將會(huì)引起偏差增大，示值不穩(wěn)定，甚至表體損壞。

　　(1)管內(nèi)液體未充滿由于背壓不足或流量傳感器(transducer)安裝位置(position )不良，致使其測(cè)量管內(nèi)液體未能充滿，故障現(xiàn)象因不充滿程度和流動(dòng)狀況有不同表現(xiàn)。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現(xiàn)象表現(xiàn)為偏差增加，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)。若水平管道分層流動(dòng)中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，也會(huì)出現(xiàn)輸出晃動(dòng)，若液體未滿管情況較嚴(yán)重，以致液面在電極以下，則會(huì)出現(xiàn)輸出超滿度現(xiàn)象。

　　(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)生的故障有。

　　①漿液噪聲。

　　②電極表面玷污。

　　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(零部件失效的一種基本類型)或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。

　　實(shí)例2導(dǎo)電沉積(sedimentation)層短路效應(yīng)。渦街流量計(jì)也稱之為旋渦流量計(jì)或卡門渦街流量計(jì)。綜合吸收發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)技術(shù)和總結(jié)多年研究生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精心設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品智能化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化、生產(chǎn)模具化、確保產(chǎn)品質(zhì)量的美觀性。電磁流量傳感器測(cè)量管絕緣(insulated)襯里若沉積導(dǎo)電物質(zhì)，流量信號(hào)將被短路而使儀表失效。由于導(dǎo)電物質(zhì)是逐漸沉積，本類故障通常不會(huì)出現(xiàn)在調(diào)試期，而要運(yùn)行一段時(shí)期后才顯露出來(lái)。

　　某柴油機(jī)廠工具車間電解切削工藝試驗(yàn)裝置上，用SKLD系列DN80mm儀表測(cè)量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取(obtain)最佳切削效率。起初該儀表運(yùn)行正常，間斷使用2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)絕緣層表面沉積一層黃銹，擦拭清潔后儀表運(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(Analyse)有此類故障的可能(maybe)性。

　　(3)有可能結(jié)晶的液體，管道式電磁流量計(jì)應(yīng)慎用有些易結(jié)晶化工物料在溫度正常的情況(Condition)下能正常測(cè)量，由于輸送流體的導(dǎo)管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時(shí)不會(huì)結(jié)晶，但是電磁流量傳感器的測(cè)量管難以實(shí)施伴熱保溫，因此，流體流過(guò)測(cè)量管時(shí)易因降溫而引起內(nèi)壁結(jié)上一層固體。由于改用其他原理的流量計(jì)測(cè)量也同樣存在結(jié)晶問(wèn)題，所以在無(wú)其他更好方法的情況下，可選用測(cè)量管長(zhǎng)度非常短的一種“環(huán)形”(oring)電磁流量傳感器，并將流量計(jì)的上游管道伴熱保溫予以強(qiáng)化。在管道連接方法上，考慮流量傳感器拆裝方便，在一旦結(jié)晶時(shí)能方便地拆下維護(hù)。

　　實(shí)例3因液體結(jié)晶引起管道式電磁流量計(jì)無(wú)法正常工作的例子并不少見(jiàn)。例如，湖南某冶煉廠安裝一批管道式電磁流量計(jì)測(cè)量溶液流量，因電磁流量傳感器的測(cè)量管難以實(shí)施伴熱保溫，數(shù)星期后內(nèi)壁和電極上就結(jié)了一層結(jié)晶物，導(dǎo)致信號(hào)源內(nèi)阻變得很大，儀表示值失常。因這批管道式電磁流量計(jì)口徑較大，頻繁拆洗不堪忍受，所以最后還是改用明渠流量計(jì)。

　　(4)電極和接地環(huán)材質(zhì)選擇不當(dāng)引發(fā)的問(wèn)題(Emerson)因材質(zhì)與被測(cè)介質(zhì)不匹配而引發(fā)故障的管道式電磁流量計(jì)與介質(zhì)接觸的零部件有電極與接地環(huán)，匹配失當(dāng)除耐腐蝕問(wèn)題外，只要是電極表面效應(yīng)。表面效應(yīng)應(yīng)有：

　　①化學(xué)反應(yīng)(表面形成鈍話膜等)。

　　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)。污水流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。接地環(huán)也有這些效應(yīng)，但影響程度要小一些。

　　實(shí)例4上海某化工(冶煉)廠用20余臺(tái)哈氏合金B(yǎng)電極管道式電磁流量計(jì)測(cè)量濃度較高的鹽酸溶液，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(Remove)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用哈氏合金B(yǎng)電極儀表測(cè)量鹽酸時(shí)運(yùn)行良好。在分析(Analyse)故障原因是否由鹽酸濃度差別上引起時(shí)，應(yīng)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%。改用鉭電極管道式電磁流量計(jì)后運(yùn)行正常。

　　(5)液體電導(dǎo)率超過(guò)允許范圍引發(fā)的問(wèn)題(Emerson)液體導(dǎo)電率若接近下限值也有可能出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。污水流量計(jì)除可測(cè)量一般導(dǎo)電液體的體積流量外，還可用于測(cè)量強(qiáng)酸強(qiáng)堿等強(qiáng)腐蝕液體和泥漿、礦漿、紙漿等均勻的液固兩相懸浮液體的體積流量。廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、輕紡、造紙、環(huán)保、食品等工業(yè)部門及市政管理，水利建設(shè)、河流疏浚等領(lǐng)域的流量計(jì)量。

　　因?yàn)橹圃鞆S儀表規(guī)范(specification)規(guī)定(guī dìng)的下限值是在各種使用條件較好狀態(tài)下可測(cè)出的最低值，而實(shí)際條件不可能都很理想，于是就多次遇到低度蒸餾水或去離子水，其導(dǎo)電率接近管道式電磁流量計(jì)規(guī)范規(guī)定的下限值5，使用時(shí)卻出現(xiàn)輸出晃動(dòng)。通常認(rèn)為能穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定。沒(méi)有變動(dòng))測(cè)量的導(dǎo)電率下限值要高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　液體電導(dǎo)率可查閱有關(guān)手冊(cè)，缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)則可取樣用電導(dǎo)率儀測(cè)定。但有時(shí)候也有從管線上取樣去實(shí)驗(yàn)(experiment)室測(cè)定認(rèn)為可用，而實(shí)際管道式電磁流量計(jì)不能工作的情況。這是由于測(cè)電導(dǎo)率時(shí)的液體與管線內(nèi)液體已有差別，譬如(打個(gè)比方)液體已吸收了大氣中的CO2或NO，生成碳酸或硝酸，電導(dǎo)率增大。

　　對(duì)于含有顆粒或纖維液體產(chǎn)生的噪聲漿液，采取提高激勵(lì)(Excitation)頻率的方法能有效地改善輸出晃動(dòng)。表9.4所示是頻率可調(diào)的SKLD型DN300管道式電磁流量計(jì)，測(cè)量濃度3.5%瓦楞紙板漿液，在現(xiàn)場(chǎng)以不同激勵(lì)頻率測(cè)量所顯示瞬時(shí)流量晃動(dòng)量。當(dāng)頻率較低，為50/32Hz時(shí)，晃動(dòng)高達(dá)10.7%。頻率提高到50/2Hz，晃動(dòng)降低(reduce)至1.9%，效果十分明顯。