電磁流量計常見故障檢測判別及其解決方法2

3 電極腐蝕

  現(xiàn)象：在排除氣泡的因素后有因電極腐蝕而造成測量值晃動的情況，且都以傳感器失效而告終。

  成因：由于電極材料的選擇不當(dāng)造成電極為被測液體所腐蝕，從而導(dǎo)致流量計輸出晃動。

  判別方法：由于電極材料不耐腐蝕所造成的故障只有在電極被腐蝕后才會表現(xiàn)出來，之前通常無法判別。電極一旦被腐蝕后，所造成的結(jié)果如圖4示（右邊為完好的電極，左邊是腐蝕后的電極）。對此的解決方法，只有更換新的電極。傳統(tǒng)的電極腐蝕故障診斷處理都屬于事后維護處理的方法。當(dāng)前市場上的電磁流量計從因電極腐蝕形成的電極噪聲入手，對電極腐蝕形成的噪聲進行分析處理，從而給出量化的腐蝕判斷依據(jù)。如OPTIFLUX的IFC300電磁流量計可經(jīng)過噪聲量化處理軟件對流量測量信號中夾雜的噪聲信號進行分離處理，當(dāng)噪聲信號超過預(yù)設(shè)值時即報警（如圖5和圖6所示）。

求和得到干擾放大值

（采樣A×信號A）＋（采樣B×信號B）＋……

          圖5  IFC300噪聲采樣圖

                  圖6 IFC300噪聲放大計算方法

4 電極結(jié)垢及電極短路

  現(xiàn)象：電極短路的判別比較簡單，若被測介質(zhì)中含有金屬物質(zhì)時，電極短路較易診斷，此時測量值明顯偏小或趨于零。但這種現(xiàn)象在日常運行中并不多見。因電磁流量計經(jīng)常應(yīng)用于原水和污水等計量環(huán)境，電極結(jié)垢的發(fā)生幾率較高。當(dāng)電極結(jié)垢時，表現(xiàn)為信號逐漸減小，直至絕緣而使得信號回路開路，此時流量信號被隔絕。

   成因：當(dāng)被測介質(zhì)的粘度較高時，易在管壁附著和沉淀，若附著的介質(zhì)是比被測液體電導(dǎo)率高的導(dǎo)電物質(zhì)，則信號電勢被分流而不能工作，即電極短路，若是非導(dǎo)電層，就是我們?nèi)粘Ｋf的電極結(jié)垢，則使電極開路而不能工作。

   判別方法：令附著層的附加示值誤差為 ，則

式中：t為附著層厚度；d為測量管內(nèi)徑； 分別為附著層、液體電導(dǎo)率。

若附著于襯里管壁異物層為氧化鐵銹層，或以金屬為主要成份的染料,其電導(dǎo)率大于液體電導(dǎo)率，測得的流量值將比實際流量值低；若為碳酸鈣等水垢層，其電導(dǎo)率低于液體，測得的流量值將低于實際流量。若附著層電導(dǎo)率與液體相同，按式計算附加誤差為零，但此只局限于附著層厚度小的條件，譬如2t/d要小于10％，因為相同流量有附著層時流通截面積減小，但平均流速增加，相互間可抵消，也只能說附加誤差可忽略。

解決方法：建議選用不易附著的尖形或半球形突出電極、可更換式電極、刮刀式清垢電極等。刮刀式電極可在傳感器外定期手動刮除沉垢。也有暫時斷開測量電路,在電極間通以短時間的低壓大流量，焚燒清除油脂類附著層。易產(chǎn)生附著層的場合采用提高流速以達到自清掃管壁的目的是一個比較有效的方法，當(dāng)然采用易清洗的管道連接是一個比較*的方法。

5電導(dǎo)率過低

現(xiàn)象：電導(dǎo)率低于閥值（下限值）會產(chǎn)生測量誤差直至不能穩(wěn)定工作，使用時出現(xiàn)晃動現(xiàn)象，電導(dǎo)率超過閥值即使再變化時，此時測量的示值誤差幾乎恒定。通常儀表制造廠規(guī)范中規(guī)定的下限值是指在較理想的條件下可測量的值，而實際使用條件不可能都很理想。例如當(dāng)電磁流量計規(guī)范中規(guī)定的下限值為5 ，實際使用時即出現(xiàn)輸出晃動。

               圖7接液電阻測量

            圖8 熱擴散現(xiàn)象

判別方法：液體電導(dǎo)率可查閱附率或有關(guān)手冊，若缺少現(xiàn)成數(shù)據(jù)時，則可用電導(dǎo)率儀取樣測定。但有時候現(xiàn)場并不配備電導(dǎo)率儀，因此，的方法可以用萬用表測出液體的接液電阻，再用同樣的方法測試現(xiàn)場普通自來水的接液電阻，比較兩者的測試結(jié)果，若介質(zhì)的接液電阻比自來水大一個數(shù)量級，此時介質(zhì)的電導(dǎo)率約為30～50 （自來水一般為30～50 ）。

由于接液電阻和電導(dǎo)率是反比關(guān)系，所以直接以所測得的接液電阻的大小進行判別液可以。下式即是一接液電阻的經(jīng)驗公式

式中： 為液體電導(dǎo)率，d為電極直徑。如當(dāng)液體電導(dǎo)率為5×10^－6 ，電極直徑1cm時，接液電阻R計算得200k 。所以任何接液電阻值大于該值的液體都可認為液體電導(dǎo)率過低不適合使用常規(guī)的電磁流量計。

解決方法：電導(dǎo)率過低超出了儀表所容許的測量范圍，此時的解決方法是選用其它能滿足要求的低電導(dǎo)率電磁流量計（如電容式電磁流量計）或者是其它原理的流量計。

6 襯里變形

  現(xiàn)象：測量不準(zhǔn)確或傳感器損壞。

  成因：襯里變形，大多發(fā)生在氟塑料的襯里，造成這種現(xiàn)象的原因有兩種：一是蒸汽滲透引起氟塑料襯里的熱擴散現(xiàn)象（如圖8所示），所謂熱擴散是當(dāng)管道內(nèi)介質(zhì)（氣體或蒸汽）流過氟塑料襯里時所發(fā)生的自然的物理現(xiàn)象，通常滲透的程度主要取決于襯里材料、液體和蒸汽的類型、襯里的厚度（當(dāng)襯里的厚度增加時滲透程度則相應(yīng)減小）、襯里內(nèi)外的溫差（當(dāng)襯里內(nèi)外溫差很大時滲透則加劇）和管道壓力等多個因素。二是氟塑料襯里特別是聚四氟乙烯（PTFE）襯里本身的工藝結(jié)構(gòu)，因為聚四氟乙烯與管壁間僅靠壓貼，五粘結(jié)力，故不能用于負壓管道。如圖9所示為在高溫應(yīng)用場合管道瞬時形成負壓后的襯里變形。