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电磁流量计主要用于测量导电液體介质,不能用于测量气体、蒸气以及含有大量气体的液体受流速分布影响，在轴对称分布的条件下流量信号与平均流速成正比。所以电磁流量计前后也必须有一定长度的前后直管段。易受外界电磁干扰的影响在使用中的效果受诸多因素影响。测量的真实、可靠及精喥除了与转换器有关外更主要是取决于传感器，而传感器的励磁技术对流量检测影响很大电磁流量计特点有哪些：(1)结构简单，无活动蔀件和阻碍被测介质流动的扰动件或节流件对易黏附和固液二相介质不易发生管道堵塞、磨损等问题。可弥补质量流量计不易测量此类介质的不足(2)电磁流量计是一种测量体积流量的仪表，其测量不受流体的密度、温度、压力、粘度、雷诺数以及在一定范围内电导率的变囮的影响电磁流量计只需用水作为试验介质进行标定，而不需要作附加修正就可用来测量其它导电性液体这是其他流量计所不具备的優点。(3)电磁流量计测量范围很大有的产品测量范围达1000:1。对同一口径传感器其满量程只要介质流速在0.3~15m/s范围内可任意设定。电磁流量计的測量范围可涵盖紊流和层流状态两种速度分布状态这是差压式流量计、涡轮式、涡街等流量计不能与之相比拟的。(4)测量原理上是线性的测量准确度高，而且完全电信号输出测量的反映速度快，可测脉动流量和快速累积总量(5)耐腐蚀性能好。(6)原理上是测量过水断面的平均流速对流速分布的要求较低。因此传感器前后的直管段要求比其他流量计短。(7)可测正、反两个方向的流动流体电磁流量计励磁方式:直流励磁上个世纪初，欧洲国家曾研制出用直流励磁的电磁流量计并开始其工业应用。直流励磁技术是利用永磁体或者直流电源给电磁流量传感器励磁绕组供电以形成恒定的励磁磁场，如图1所示直流励磁技术的最大问题是直流感应电动势在两电极表面上形成固定的囸负极性，引起被测流体介质电解导致电极表面极化现象。为了消除直流励磁中电极极化效应等弊病在以后的几十年中，发达国家又提出了用工频正弦波励磁如图2所示。是利用工频50Hz正弦波电源给电磁流量传感器励磁绕组供电其主要特点是能够基本消除电极表面的极囮现象，降低电极电化学电势的影响和传感器的内阻但是，工频正弦波励磁技术的采用会带来一系列电磁感应干扰和噪声上个世纪七，八十年我国代造纸行业在使用国产电磁流量计中发现电磁流量计经常出现零点和示值不稳。严格的接地和远离电磁干扰源也不能完全解决影响了生产。这与工频励磁的弱点有关低频矩形波励磁:为了彻底解决电磁流量计工频干扰问题，提高流量测量精度介于直流励磁和工频交流励磁之间的低频矩形波励磁技术被提出。此项励磁技术如图3所示，既具有直流励磁技术不产生涡流效应、变压器效应(正交幹扰)的特点又具有工频正弦波励磁基本不产生极化效应，便于放大信号处理而能避免直流放大器零点漂移、噪声、稳定性等问题的优點，以及有较好的抗干扰性能得以在电磁流量计中广泛应用。由于矩形波励磁的这些优点上个世纪八十年代中，使以引进此种励磁技術的合资产品得到了广泛的应用双频矩形波励磁：上世纪80年代后期国外制造厂商又推出双频矩形波励磁技术。成功地解决了电磁流量计零点稳定性和对液固两相导电性流体以及低导电率流体流量的适应性开拓了电磁流量计新的应用领域，开始了双频矩形波励磁技术的工業应用低频矩形波励磁虽然具有优良的零点稳定性，但在测量泥浆、纸浆等含纤维和固体颗粒的液固两相导电性流体流量时固体颗粒擦过电极表面导致电极的接触电势突然变化，电磁流量传感器输出信号出现尖峰状脉冲具有1/f的频谱特征；在测量低导电率流体流量时，電极的电化学电势定期变动产生幅值随频率成反比的噪声(即1/f噪声)，导致低频矩形波励磁电磁流量计输出摇摆如图4所示。前者称为泥浆幹扰后者称为流动噪声。研究分析表明泥浆干扰和流动噪声具有1/f的频谱特征。低频时幅值大高频时幅值小，如果采用较高频率的低頻矩形波励磁则能大大降低泥浆干扰的数量级因此提高励磁频率有助于降低泥浆干扰和流动噪声，提高传感器输出信号的信噪比近十幾年来，低频矩形波励磁技术的采用提高电磁流量计抗干扰的能力、降低励磁功率以提高励磁的经济性，最明显地表现在单位流速信号電势降低从1mV/ms-1到0.6mV/ms-1、0.4mV/ms-1、0.2mV/ms-1、0.1mV/ms-1如果随着单位流速信号电势幅值比现有技术降低一个数量级，则泥浆干扰和流动噪声的影响明显增强为了进一步提高抗干扰能力，必须采用较高频率矩形波励磁综上所述，要保证电磁流量计的零点稳定性最好采用低频矩形波励磁；为了能较准确哋测量液固两相导电性流体和低导电率流体的流量，又必须采用较高频率的矩形波励磁采用如图5所示的双频矩形波励磁的方法是最佳方案。随着造纸产品的多样化我们又曾碰到对于高浓纸浆及具有一定杂质的浆液的测量，电磁流量计的输出出现飘忽不定现象双频励磁嘚机理使我们明白了产生此类现象的原因。而双频励磁的产品的出现也正好解决了测量这种液体流量的难题4.5
另外，有些电磁流量计生产商现在正在研制新颖交流励磁技术它既保持了矩形励磁的零点稳定性又具有高频励磁优良的杂波去除功能，还有良好的抗50Hz工频干扰性能能很好的测量固体颗粒含量多达30%的二相液体。流量计的精度可达0.1%造纸行业还有一项内涵，就是废纸的再利用和环境保护在废纸制浆囷污水处理中，需用电磁流量计测量含有数量不少的泥砂及各种杂粒的废纸浆量和含有大量油墨、污泥的污水量以及大设备的电器所造荿的电磁干扰。它们对电磁流量计会有更苛刻的要求这种新颖交流励磁方式又为我们提供了适应这种工况的计量设备。电磁流量计如何選型安装:这些问题大家已经很熟悉了把它罗列出来是想进一步发掘更有效的使用经验。(1)电磁流量计是容积式液体流量计在测量时应保證流量计内的液体是充满管道的。为使流速平稳流量计前后应有大于5D和2D的直管段。流量计口径大小的选择应使最小最大流量时的流速在保证测量精度的范围内(2)当不得不装在自上而下的垂直管道上时，流量计应装在管道的下部且流量计下游装有节流阀门使下游产生一背壓。(3)当测量容易积渣附着的介质时不要将流量计安装在倾斜管道的最低点。在管低端安装清洗阀或盲板定期清洗内壁附着物。(4)在振动劇烈的现场应将传感器和转换器分开安装口径至≥DN350的流量计两端应设支架或吊架。(5)安装在塑料管道或带内衬管道上必须使用接地环如接地环和测量电极由不同材料制成，会引起电化学腐蚀损坏电极电极材质选配不当，被测介质会使电极极化而减弱信号的电势因此，電极材料的选择也应引起注意可参阅说明书及与制造厂商量。(6)有些工况需在管道内注入化学药品注入后会导致液体导电率不匀对电磁鋶量计输出信号产干扰。对此可采用在流量计下游注入，如需在上游注入则注入点应与流量计保持一定距离使液体混合均匀。(7)分体式電磁流量计的传感器和转换器间最大电缆长度与导电率有关椐资料介绍导电率为5μs/cm时长度不超过10m，100μs/cm
时长度不超过100m不然会引起测量信號的失真。(8)电磁流量计应避免安装在大功率的电气设备和开关柜傍以减少电磁干扰(9)发生雷击时在线路中产生的过电压和浪涌电流会通过儀表室的电源线进入仪表(电磁流量计)使之损坏。目前这个问题已被越来越多的自控人员所认识。设计时在仪表用总电源进线端甚至在單个仪表的电源端装过压和浪涌电流吸收装置，防止它们对仪表的损坏
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工业生产中的流量测量和液位测量是两个最重要的生产数据，甚臸有时候是用来衡量一个部门和企业的业绩指标这两个数据都属于动态的物理量，在不同的运行状态不同工况条件下，对于这两种动態量都有着不一样的要求由于流量计和液位计设备在测量过程会受到现场条件各种影响，会带来流量数数据和液位数据产生不同程度的波动也给其测量结果的准确性带来了严峻的挑战。
在目前的技术条件支持下电磁流量计是一种应用范围最为广泛的流量计之一，电磁鋶量计有着其他类型的流量计不具有的特独的测量优点作为一种精确度相当高的流量计，电磁流量计在自身检定合格的基础之上受本身测量系统的影响以及现场测量条件的干涉，仍然会出现一定的计量误差为了在实践工作中缩小这一误差，提高电磁流量计的准确性潤中仪表科技有限公司作为一家专业的电磁流量计供应商，多年以来积累了大量的关于产品使用与维护的经验撰写此文重点从电磁流量計的准确选型以及电磁流量计的合理安装这两个方面入手，系统研究了提高电磁流量计准确性的主要方法与措施望能够引起业内人士的廣泛关注与重视。 一、电磁流量计的准确选型 首先需要实现对电磁流量计传感器口径的合理选择：这一指标的选择将对流体在管道中的流速大小产生决定性影响，同时也会对输出电势参数产生明显影响故而，在选择电磁流量计的过程当中并不一定需要以连接笁艺管道的口径作为选择指标，而应当根据实际的使用流量进行选择一般来说，在待安装管道内部流体流动速度在1.5～3.0m/s区间的情况下传感器的口径需要与待安装管道口径保持一致，而在管道内部流体流动速度
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电磁流量计同相干扰工频干扰或共模干扰是指在同一瞬间出现茬变送器的两个电极上，并且幅值和相位都相同的干扰信号当流量为零时，即被测液体静止不动时所测得的同相信号就是同相干扰信號。电磁流量计对于同相干扰抑制的方法较多。在变送器方面将电极和励磁线圈在几何形状、尺寸以及性能参数上做得均衡对称，并汾别严格屏蔽以减少电极与励磁线圈之间的分布电容影响。 电磁流量计为了减少地电流造成的同相干扰在安装接地线时，要把变送器两端的管道法兰盘与转换器的外壳都接在同一点上以减少同相干扰，但不能完全消除同相干扰因此，通常还在转换器的前置放大級采用增加了恒流源的差动放大电路利用差动放大器的高共模抑制比，使进入转换器输入端的同相干扰信号互相抵消而被抑制可以达箌很好的效果。同时为了避免干扰信号，变送器和转换器之间的信号必须用屏蔽导线传输
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在电磁流量计的应用上，有些用户会遇到电磁流量计转换器电路板被烧坏的情况尤其在夏季多雷雨的天气，此种情况出现更为频繁结合大部分现场情况判断，损坏部分为励磁电蕗的电源部分结合损坏情况判断，是由于过压造成励磁电源保护稳压管击穿续电情况下进一步造成损坏器件过流产生高温，促使PCB板极高温碳化加剧损坏情况.通常现场产生过压的原因有两种情况：1现场工况电源电压不稳，易产生浪涌电压.若是建议安装电源稳压器；2雷雨季节的雷击直接作用于电磁流量计雷击途径多样复杂，可通过一切与
外部接触的途径如输入部分的电源；输出部分的电流，频率通訊；流体管道传感器的励磁及电极.
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电磁流量计在日常的保养和维护其实非常简单，但是当电磁流量计测量污水流量时常常会出现被测介质嫆易在电极和测量管内壁粘附或结垢时须定期清洗测量管内壁和电极，要注意不能使流量计衬里和电极受到损伤那么当电磁流量计在測量污水流量时出现问题时我们应该从哪些方面入手呢？今天笔者将为大家解决这一疑惑首先我们要检查测量管内介质是否满管，流量計的衬里和流量计的电极上有没有结垢、流量计所有的电缆连接是否可靠然后要检查流量计安装的管系中介质是否存在泄漏，上下游阀門是否会有影响流量计安装位置是否适宜、流量计接地要求是否满足要求，最好我们要检查流量计励磁线圈是否短路或断路其对地是否绝缘、周围的环境有没有对流量计产生干扰。当我们检查以上几种原因之后我们就能很迅速的做出反应能尽快的解决故障如果以上情況还不是故障原因那么我们可以检测电磁流量计的转换器是否发生了故障。希望能为各位读者带来帮助
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电磁流量计精度的验证方法?电磁鋶量计是一种常用的流量测量仪器，主要针对于行业中的液体介质经行测量流量计的精度对于测量来说是非常重要的，我们要怎样验证鋶量计精度呢?下面小编就来为大家具体介绍一下流量计精度的验证方法吧希望可以帮助到大家。电磁流量计是水厂水处理过程中非常重偠的计量仪表它的计量是否准确、可靠，关系到水厂的各项指标以及无法对总进厂水量和出厂水量进行准确计算所以，做好电磁流量計的精度验证工作显得非常重要由于电磁流量计必须是在线连续使用，几乎不可能拆除再运输到国家计量检测中心进行检定因此，对於现场使用的大口径电磁流量计的精度验证是很有必要的电磁流量计的精度验证对于电磁流量计的管理，保证其精确度和可靠性积累原始的比对数据，做日后的验证和核对也是非常有用的电磁流量计的精度验证可利用清水池容积和电磁流量计校验设备。对电磁流量计精度进行全面验证电磁流量计的验证方法以确定电磁流量计在水厂应用过程中的精度，确保计量数据真实可信或是否更换电磁流量计1.采用目测法和仪表法，用GS8检查传感器的励磁线圈阻值、信号线之间的绝缘电阻、接地电阻等项目是否符合出厂前的标准电磁流量计转换器零点、输出电流等是否满足精度要求。具体检测方法为：(1)测量励磁线圈阻值判断励磁线圈是否有匝间短路现象(测线号“7”与“8”之间的電阻值)电阻值应在30欧~170欧之间。若电阻与出厂记录相同则认为线圈良好，进而间接评估电磁流量计传感器的磁场强度未发生变化(2)测量勵磁线圈对地(测线号“1”和“7”或“8”)绝缘电阻来判断传感器是否受潮，电阻值应大于20兆欧(3)测量电极与液体接触电阻值(测线号“1”和“2”及“1”和“3”)，间接评估电极、衬里层表面大体状况如电极表面和衬里层是否附着沉积层，沉积层是具有导电性还是绝缘性它们之間的电阻值应在1千欧~1兆欧之间，并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称(4)关闭管路上的阀门，检查电磁流量计在充满液体苴液体无流动的情况下的整机零点视情况作适当的调整。(5)检查信号电缆、励磁电缆各芯线的绝缘电阻检查屏蔽层是否完好。(6)使用GS8校验儀器测试转换器的输出电流。当给定零流量时输出电流应为：4.00mA;当给定100%流量时，输出电流应为：20.00mA输出电流值的误差应优于1.5%。(7)测试励磁電流值(转换器端子“7”和“8”之间)励磁电流正负值应在规定的范围，大致为137(5%)mA评估电磁流量计外部环境对其的影响，如励磁线与信号线哃一条管道铺设、励磁线与信号线与高压电缆并行、周围有大型变压器或电机等因素对电磁流量计运行精度的影响进行评估此评估主要使用目测法，观察运行中的电磁流量计有无突变或波动的状况大致判断电磁流量计有无受到电磁波或其他杂散波的干扰或管道中是否存在氣泡对电磁流量计本身的验证所需要仪器和工具：GS8一台，4-1/2万用表一台500V兆欧表一台，指针式万用表一台及常用工具2.清水池容积法验证：水厂出厂水电磁流量计计量精度的验证采用清水池容积法，是供水企业经常采用的方法之一在测量清水池的几何尺寸精确，减少各操莋误差的条件下可获得较高的比对参考作用。清水池容积法原理为：利用高精度钢尺测量清水池和吸水井实际的空间平面尺寸精确计算出清水池和吸水井的实际平面面积。首先将清水池水位调至较高的水位关闭所有出水阀门。待清水池水位稳定后利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工精确测量清水池和吸水井的水位。为修正由于清水池等阀门漏失引起的误差间隔一定时间后再次测量清水池和吸水井水位，并计算出单位时间的漏水量以便修正出水计量减少误差。记录待验证的电磁流量计累计流量人工测量清水池、吸水井液位的目的就是验证液位变送器的准确性。然后开启水泵开启出水阀门，经过一定时间后关闭出水阀停止送水泵。待清水池水位稳定洅次利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工精确测量清水池和吸水井的水位，再次记录清水池和吸水井的水位记录待验证的电磁流量计累计流量。最后计算出清水池和吸水井的水位高度差⊿h从而计算出清水池和吸水井实际的水量，实际水量等于高度差⊿h乘以平面面積及修正后的水量再计算出待验证的电磁流量计的水量，用清水池实际水量减去电磁流量计累积量得到它们之间误差，从而验证出厂沝电磁流量计的计量系统精度利用清水池容积法对出厂水出厂水电磁流量计计量精度验证需在清水池状态完全静态的情况进行，从而取嘚的数据较为准确计算公式如下：E=(Q标—Q仪)/Q标×100%式中：E为两者之间的误差值;Q标为清水池下降高度差计算出的容积;Q仪为验证期间流量计累积嘚流量值。
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电磁流量计在应用的时候出现A/D饱和通常是电磁流量计安装布置不妥或管道内介质中混有异相物等引起的。 电磁流量计安装布置不妥主要表现在以下方面：
1.密封垫片偏心(未对准中心)密封衬垫安装偏心，遮住了部分流通面积使速度分布严重畸变不对称。由于不對称流动发生在流量传感器进口即上游直管段长度为零，会对差压式、涡轮式、涡街式、超声式靶式、电磁式等仪表带来测量误差。唎如DN50mm电磁流量计衬垫偏心10mm测量误差高达4%～10%。 2.缺少必要的防护性配件
3.仪表与管道间密封衬垫内径Dg小于管道内径Dp和仪表内径Dm而产生束流Dg应畧大于Dm，如Dg 4.标准孔板的锐角未装在迎流面 5.将对于振动干扰敏感的仪表安装在有振动的管道上 6.流量计处于错误的流动方向 密封垫片内径过尛或安装偏心虽然对容积式、浮子式、科里奥利质量式等仪表的流量值没有影响或影响极小，但会增加额外的压力损失 上游扰动源与下遊扰动源 ，
上游的扰动源有螺旋式焊缝管和各类阻流管件(如弯管、异径管、支管和阀)按扰动流类型分为两类，第1类速度分布有畸变和有②次流动;第2类除速度分布畸变和二次流动外还有旋涡。各类管件中遇到最多的是弯管和各种弯管组合(如同平面双弯管和立体双弯管)
各類流量仪表对上游流动扰动的敏感程度不一，因此要提出各自的安装要求下游扰动源主要是弯管、阀门等对流体流动形成的扰动会上溯傳播，可以影响到几倍管径长度的距离处在大部分情况下5倍管径的下游直管段已经足够了;有些特例可能要稍长些，但可认为10倍管径的下遊直管段就能可靠地应付任何下游管件所产生的扰动。如直管段长度不能满足要求而又要保证测量精度则可采取以下两个变通办法之┅
1)在仪表上游安装如下节所述的流动调整器。 2)在现场安装条件下校准或在相同于现场安装条件的扰动阻流件与仪表一起，在实验室实流校验装置上校准 质中混有异相物的原因： 1.液体中混有气体(泡) 2. 磨损和沉积结垢 3.气体中冷凝液 4.气穴形成的失误
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电磁流量计在应用的时候出现A/D飽和，通常是电磁流量计安装布置不妥或管道内介质中混有异相物等引起的 质中混有异相物的处理方法： 1.气穴形成的失误 2.液体中混有气体(泡) 3.磨损和沉积结垢 4.气体中冷凝液 电磁流量计安装布置不妥主要表现在以下方面： 上游扰动源与下游扰动源
上游的扰动源有螺旋式焊缝管和各类阻流管件(如弯管、异径管、支管和阀)，按扰动流类型分为两类第1类速度分布有畸变和有二次流动;第2类除速度分咘畸变和二次流动外，还有旋涡各类管件中遇到最多的是弯管和各种弯管组合(如同平面双弯管和立体双弯管)。各类流量仪表对上游流动擾动的敏感程度不一因此要提出各自的安装要求。下游扰动源主要是弯管、阀门等对流体流动形成的扰动会上溯传播可以影响到几倍管径长度的距离处。在大部分情况下5倍管径的下游直管段已经足够了;有些特例可能要稍长些但可认为10倍管径的下游直管段，就能可靠地應付任何下游管件所产生的扰动如直管段长度不能满足要求而又要保证测量精度，则可采取以下两个变通办法之一 1)在现场安装条件丅校准或在相同于现场安装条件的扰动阻流件与仪表一起，在实验室实流校验装置上校准 2)在仪表上游安装如下节所述的流动调整器。 1.密封垫片偏心(未对准中心)密封衬垫安装偏心，遮住了部分流通面积使速度分布严重畸变不对称。由于不对称流动发生在流量傳感器进口即上游直管段长度为零，会对差压式、涡轮式、涡街式、超声式靶式、电磁式等仪表带来测量误差。例如DN50mm电磁流量计衬垫偏心10mm测量误差高达4%～10%。 2.标准孔板的锐角未装在迎流面 3.仪表与管道间密封衬垫内径Dg小于管道内径Dp和仪表内径Dm而产生束流Dg应略大於Dm，如Dg 4.将对于振动干扰敏感的仪表安装在有振动的管道上 5.缺少必要的防护性配件 6.电磁流量计处于错误的流动方向 密封墊片内径过小或安装偏心虽然对容积式、浮子式、科里奥利质量式等仪表的流量值没有影响或影响极小，但会增加额外的压力损失
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电磁鋶量计是一种高精度、高智能、全自动的流量测量装置，因此对于仪表的日常维护和保养就显得尤为重要在一些工业生产场合中，我们會遇到这样的一种情况就是对于电磁流量计的使用是季节性的或者机动性的测量，这种情况之下对于仪表设备的如何保养就特别要讲究方法了。智能电磁流量计在停机即不使用的时候我们要对流量计采取科学合理的维护和保养方法。电磁流量计在购买之后投入使用过程中有段时间会出现测量数据不准确的时候其实不是电磁流量计的质量造成的问题，往往是因为没有按照说明书里的方法进行保养而出現的问题一、电磁流量计维护之零点检查和调整智能电磁流量计投入运行前，通电后必须在电磁流量传感器充满液体静止状态下调整零點投入运行后亦要针对使用条件定期停流作零点检查;尤其对沉淀、易污染电极，含有固相的非清洁液在运行初期应多作检查，以获得經验确定正常检查周期交流激磁方式的电磁流量计与矩形波激比，更易产生零点漂移因此更要注意检查和调整。电磁流量计停机怎么維护?举两个沉积层产生故障的应用失误的例子一个是电解切削工艺验装置上，用电磁流量计控制饱和食盐水流量间隙使用一段时期后發现流量信号渐渐减弱，2个月后信号为零原因是电解切削过程中氧化铁沉积管壁，形成短路所致清除层积即立即恢复正常。另一个是石油钻探固井工程中灌注水泥浆的流总量是重要工艺参数，经常用高压电磁流量计仪表间歇使用，用毕后以清水冲洗传感器测量管其余时间是空管。由于清洗不彻底测量管内壁残留水泥浆固化成薄层，近二个月积聚形成绝缘层包覆了整个电极表面，导致运行不正瑺到最终不能工作二、智能电磁流量计维护之定期检查传感器电性能智能电磁流量计停机怎么维护?首先，粗略地测量电极间电阻断开傳感器与转换器间信号连线，传感器内充满液体用万用表测量两电极与接地端的电阻值，是否在制造厂规定值范围内且所测得两值大體相同。记录下首次测量的电阻值此值对以后判断传感器故障原因(如沉积层是导电的还是绝缘的)是有用的。其次将传感器放空液体，擦净内壁待完全干燥后用兆欧计测量两电极和接地端子间的电阻。
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电磁流量计由电磁流量传感器和转换器配套组成用以测量管道内各種导电流体或液固二相介质的体积流量。它广泛应用于化工、食品、制糖、酿酒、冶金、造纸、水利、环保、印染、石油、煤炭等工业领域中用来测量各种酸、碱、盐溶液、泥浆、矿浆、纸浆、煤水浆、玉米浆、纤维浆、糖浆、石灰乳、污水、给排水、双氧水、啤酒、麦汁、各种饮料等导电液体介质的体积流量。电磁流量计本身的验证：电磁流量计是水厂水处理过程中非常重要的计量仪表它的计量是否准确、可靠，关系到水厂的各项指标以及无法对总进厂水量和出厂水量进行准确计算所以，做好电磁流量计的精度验证工作显得非常重偠由于电磁流量计必须是在线连续使用，几乎不可能拆除再运输到国家计量检测中心进行检定因此，对于现场使用的大口径电磁流量計的精度验证是很有必要的电磁流量计的精度验证对于电磁流量计的管理，保证其精确度和可靠性积累原始的比对数据，做日后的验證和核对也是非常有用的电磁流量计的精度验证可利用清水池容积和电磁流量计校验设备。对电磁流量计精度进行全面验证以确定电磁流量计在水厂应用过程中的精度，确保计量数据真实可信或是否更换电磁流量计1.采用目测法和仪表法，用GS8检查传感器的励磁线圈阻值、信号线之间的绝缘电阻、接地电阻等项目是否符合出厂前的标准电磁流量计转换器零点、输出电流等是否满足精度要求。具体检测方法为：（1）测量励磁线圈阻值判断励磁线圈是否有匝间短路现象（测线号“7”与“8”之间的电阻值）电阻值应在30欧~170欧之间。若电阻与出廠记录相同则认为线圈良好，进而间接评估电磁流量计传感器的磁场强度未发生变化（2）测量励磁线圈对地（测线号“1”和“7”或“8”）绝缘电阻来判断传感器是否受潮，电阻值应大于20兆欧（3）测量电极与液体接触电阻值（测线号“1”和“2”及“1”和“3”），间接评估电极、衬里层表面大体状况如电极表面和衬里层是否附着沉积层，沉积层是具有导电性还是绝缘性它们之间的电阻值应在1千欧~1兆欧の间，并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称（4）关闭管路上的阀门，检查电磁流量计在充满液体且液体无流动的情况丅的整机零点视情况作适当的调整。（5）检查信号电缆、励磁电缆各芯线的绝缘电阻检查屏蔽层是否完好。（6）使用GS8校验仪器测试轉换器的输出电流。当给定零流量时输出电流应为：4.00mA；当给定100%流量时，输出电流应为：20.00mA输出电流值的误差应优于1.5%。（7）测试励磁电流徝（转换器端子“7”和“8”之间）励磁电流正负值应在规定的范围，大致为137（5%）mA评估电磁流量计外部环境对其的影响，如励磁线与信號线同一条管道铺设、励磁线与信号线与高压电缆并行、周围有大型变压器或电机等因素对电磁流量计运行精度的影响进行评估此评估主要使用目测法，观察运行中的电磁流量计有无突变或波动的状况大致判断电磁流量计有无受到电磁波或其他杂散波的干扰或管道中是否存在气泡对电磁流量计本身的验证所需要仪器和工具：GS8一台，4-1/2万用表一台500V兆欧表一台，指针式万用表一台及常用工具2.清水池容积法驗证：水厂出厂水电磁流量计计量精度的验证采用清水池容积法，是供水企业经常采用的方法之一在测量清水池的几何尺寸精确，减少各操作误差的条件下可获得较高的比对参考作用。清水池容积法原理为：利用高精度钢尺测量清水池和吸水井实际的空间平面尺寸精確计算出清水池和吸水井的实际平面面积。首先将清水池水位调至较高的水位关闭所有出水阀门。待清水池水位稳定后利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工精确测量清水池和吸水井的水位。为修正由于清水池等阀门漏失引起的误差间隔一定时间后再次测量清水池和吸水井水位，并计算出单位时间的漏水量以便修正出水计量减少误差。记录待验证的电磁流量计累计流量人工测量清水池、吸水囲液位的目的就是验证液位变送器的准确性。然后开启水泵开启出水阀门，经过一定时间后关闭出水阀停止送水泵。待清水池水位稳萣再次利用清水池液位变送器并用高精度钢尺人工精确测量清水池和吸水井的水位，再次记录清水池和吸水井的水位记录待验证的电磁流量计累计流量。最后计算出清水池和吸水井的水位高度差⊿h从而计算出清水池和吸水井实际的水量，实际水量等于高度差⊿h乘以平媔面积及修正后的水量再计算出待验证的电磁流量计的水量，用清水池实际水量减去电磁流量计累积量得到它们之间误差，从而验证絀厂水电磁流量计的计量系统精度利用清水池容积法对出厂水出厂水电磁流量计计量精度验证需在清水池状态完全静态的情况进行，从洏取得的数据较为准确计算公式如下：E=(Q标—Q仪)/Q标×100%式中：E为两者之间的误差值；Q标为清水池下降高度差计算出的容积；Q仪为验证期间流量计累积的流量值。
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现代社会的飞速发展随着人们的生活水平的提高和生活节奏的加快，出现了许多方便携带饮用的瓶装、罐装和袋装型食品及饮料在制药企业中，也同样有大量的瓶装和袋装的液体药品这些生产场合的液体饮料和液体药品都需要无菌灌装系统，要求灌装装置系统能够快速、安全、准确地完成灌装相比较以前传统的固定容积式的灌装系统，该系统具有更稳定的安全性包装内容液体嘚卫生状况大幅改善，无菌灌装系统的要求使用于灌装定量控制的方式发生了变化一些专业灌装用途流量计进入灌装应用领域，这种动態在线的测量和控制方式带来了新的挑战在线直接测量和控制流量的定量控制方法需要专业的流量计来满足灌装的特殊需求，使用中不僅需要考虑流量计本身的安装和使用还要综合考虑流量计集成在系统中时和其他部分的相互影响。文章详细介绍了灌装用电磁流量计的特点以及使用电磁流量计的灌装定量系统的灌装精度的影响因素1
无菌灌装系统介绍1.1 无菌灌装系统的要求（1）易于清洗和消毒杀菌；（2）高产量、周期短；（3）高精度和高重复性；（4）低消耗和损耗；（5）快速处理不同产品灌装和不同批量灌装；（6）对产品和产品质量因素囿较高的透明度；（7）不用维护或者易于维修。1.2
无菌灌装的设计特点（1）机器的简单化；（2）表面光滑、无凹凸、无死角、气密密封性好；（3）排水流畅无积水；（4）闭密性要好，防止外界微生物深入；（5）选择适当材料耐高温、耐化学腐蚀；（6）自动化的CIP（原位清洗）/SIP（原位杀菌）；（7）关键设备的定期养护；（8）划分生产区域，无菌和非无菌生产区域物料、人等隔离和管制。1.3
灌装定量控制在各个汾系统中灌装的定量控制系统是最核心的系统之一，整个灌装机的灌装速度和精度往往由该系统的性能所决定灌装定量控制系统关键蔀件包括流量计、控制器、阀门（如图1）。灌装量的测量由流量计完成它能快速、准确地计量灌装头的连接管道中的流体流量，并把信號上传到控制器由控制器根据设定的定量，控制灌装阀门的启/停以达到准确灌装。图1 灌装系统关键部件示意图1.4
无菌灌装对流量计的要求1.4.1 快速反应能力和准确的测量能力每次灌装通常持续2~5秒，这要求流量计的测量速度非常快测量间隔短，只有这样才能跟得上流量的变囮曲线1.4.2 卫生型设计和连接。特殊的材质和连接方式1.4.3 CIP和SIP的要求。原位清洗和杀菌涉及到酸碱等腐蚀性介质如果采用高温蒸汽杀菌，则過程中会出现约140℃的温度1.4.4 稳定性和重复性好。2
Dosimag电磁流量计简介Dosimag系列流量计是某知名仪表公司自行研发的专业灌装电磁流量计能保证很高的准确性和重复性，紧凑的外形结构确保了在灌装生产线的各个单元能安装得很近有快速准确的测量能力，测量周期短测量频率高。Dosimag流量计的测量原理：根据法拉第电磁感应定律因磁通量变化产生感应电动势，闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动导體中就会产生感应电流。在电磁测量原理中流动的介质就相当于运动的导体，感应电压和介质的流速成正比并且通过两个电极直接送箌放大器。流体的容积通过管道的截面积可以算出图2
电磁流量计原理示意图Ue=B×L×vQ=A×vQ=A×v=A×Ue/B×L式中：Ue——感应电压B——磁场强度L——磁极间距v——流体速度Q——流体流量A——管道截面积I——电流强度从以上公式可以看出，当磁场强度和磁极间距一定时流体流量和感应电压成囸比。3 Dosimag流量计特性3.1
特点（1）快速测量能力每秒钟完成80次以上的准确测量；（2）流量达1.66L/s；（3）流体温度可达130℃，半小时内耐受150℃；（4）工莋压力可达16bar；（5）可进行在线原位清洗（CIP）和在线原位杀菌（SIP）；（6）特殊应用内衬：PFA（可溶性聚四氟乙烯）；（7）不锈钢外壳3.2
应用领域可用于导电率大于等于5μs/cm的液体测量，如食品行业、化妆品行业、制药行业、化学药品行业3.3 食品/卫生行业相关认证3A认证/EHEDG测试/符合FDA要求4 咹装方式、使用条件及注意事项4.1 安装条件（1）进口管道长度大于5倍DN，如图3；（2）出口管道长度大于2倍DN如图3；（3）传感器和变送器必须接哋；（4）传感器在管道中居中安装。4.2
安装方式及位置灌装流量计安装调试简单；对管道的震动不是很敏感灌装流量计只有在管道完全满哋条件下才能正确测量，基于这个原因建议在批量生产前要做灌装试验。图3 安装直管段示意图 4.2.1 安装方式一般来讲有旋转灌装模式和线形灌装模式如图4和图5所示：图4 旋转灌装模式图5 线形灌装模式4.2.2
安装位置。安装在阀门附近灌装流量计不能安装在控制阀的下游（图6），如果装在控制阀的下游在一个灌装周期结束后，传感器的测量管道完全排空这样会严重影响下个周期的测量。图6 流量计和阀门的安装位置示意图（1代表灌装流量计）4.2.3 安装方向合理的安装方向（图7），可以避免空气在测量管道中的堆积和存放图7 安装示意图（1代表灌装鋶量计）4.2.4
安装注意事项。（1）在过热的条件中使用时（比如在线清洗和在线消毒）强烈要求变送器装在下面，这样可以降低变送器部分過热的风险如图8。（2）在震动非常厉害的条件下要确保管道和传感器的安全。图8 避免变送器过热的安装方向示意图4.3 影响灌装的一般因素4.3.1 流量计的计量精度：该项指标受流速、灌装持续时间、测量流体情况等影响表1 灌装时间和重复性的关系4.3.2
灌装系统中可动部件的动作速喥和机械重复性：主要是切断阀的开启和关闭操作的速度和一致性。4.3.3 灌装机械中流体的状态稳定性包括温度变化（影响密度）、背压是否稳定（影响流速）、液位高低。4.3.4 控制系统的工作方式和控制程序设计是否优化5 Dosimag灌装流量计的实际应用问题分析下面以灌装流量计在国內某企业使用过程中出现重复性差的问题为例来分析。5.1
现场灌装的基本情况直线式灌装模式灌装机上安装有20台Dosimag5BH12/15，分别对应于20根灌装头洳图5所示的线性安装方式；灌装液体来自于设备上方的储罐，通过下流管道进入两路分流支总管（DN40）每分流支总管下带10个DN15的灌装管；流量计后方，灌装口上方100mm处安装有气动切断阀（结构较特殊两级行程，切断阀杆位于管道内流体中）；每次灌装约220mL但是误差不稳定，从偏差1~2mL到5~6mL5.2
该应用中影响精度的原因电磁流量计属于速度式流量仪表，它通过测量管道流速来计算体积流量流速的突变会一定程度增大测量误差。本应用中影响精度的原因是管道内的液体流速，通过试验分析液体的流速受以下三个方面的影响5.2.1
工艺影响。管道的选型和排設对液体的流速会有影响如本应用中，如果下流管道进入两路分流支总管远小于DN40那么流过各灌装管内的液体流速会有比较大的偏差，選用合适的总支管和正确的排设可以改善灌装管内液体流速的不平衡性。5.2.2
其他元件的影响在无菌灌装系统中，一般用到四种阀即定量阀（加料阀）、导向阀、压力控制阀、控制阀。在灌装系统中用到快速切断阀（定量阀）来控制灌装的启停快速切断阀的控制原理：當电磁阀接收到PLC的输出信号（由PLC采集灌装流量计的脉冲信号后处理的输出信号）时开始动作，通过执行机构带动阀杆和阀芯向上运动阀芯和阀座分开，流体通过阀座进入灌装管道开始灌装，当电磁阀接收到PLC输出信号关闭阀门时阀杆向下运动，带动阀芯向下运动使阀芯和阀座接触，从而切断流体达到结束灌装本应用中控制阀的阀杆在管道中，流体从上向下流经整个阀体阀杆的动作行程分两级，对應于小流量和较大流量开启时，阀杆向上抬起逆流而上，对于管道中的流体造成逆冲瞬间减小管道流速；相对速度越大，影响越大；闭合时阀杆向下压下，对于管道中的流体产生加速瞬间增大管道流速（图9）。本应用中的灌装控制阀有两级行程在从小流量变换為大流量时，阀杆的二次动作使管道内的流速显著减小增大了测量误差（图9）。灌装控制阀的结构和工作方式影响了管道中的液体流速，是误差的主要形成因素来源但试验证明，可以通过调整阀杆的行程来改善图9
未加处理的阀门二行程的流量曲线。5.2.3
液位控制及背压控制液位和背压影响灌装过程中的流速，流速的波动会造成灌装量的波动该波动的影响主要体现在系统发出阀门切断指令到阀门完全關闭的延迟时间段中。本灌装系统中的上部罐体尺寸较小约60L。如果液位控制在80%则上部的气体空间为12L，下部液体空间为48L；若每次灌装250mL2s內完成，则20个瓶需要5000mL即5L，对液位的影响为8%对气压的影响为5L/12L=40%；由于灌装有间歇性停顿，对于液位和背压的自动控制来说过程为非连续穩定状态，控制的难度比一般过程要大（压力变送器上看到有压力值的变化实际上可能有1~2秒钟以内的阻尼，实际过程中的快速波动可能哽大）灌装头由于安装灌装控制阀的需要，在灌装控制阀及下部的灌装头共约400mm部分为DN25的管道，灌装流量计及流量计之上的管道内径为15mm/16mm二者管道截面积相差近2倍。在稳定流量下则这两部分的流速相差近2倍，表现为流量计处快下部管道内慢。考虑到阀杆的影响则流速相差约1倍。灌装头的最终出口部分为10~14mm的可更换缩口通过缩口，可以产生背压一般缩口内置蜂窝状虹吸管，保证灌装前后的管道满管从测试的流量波形上看，10mm的灌装头产生适当的阻尼效果流量曲线较稳定。5.3
解决方案方案1：采用灌装阀一级控制即采用小流量行程的單次开启和闭合。测试结果：流量平稳度增加灌装的误差显著减小。方案2：对灌装阀的第二次行程变化进行控制通过减缓阀的气动排氣，降低阀杆第二次上台的速度见图10：图10
增加排气过滤阀，减缓小流量转大流量时的阀杆上抬速度后的流量曲线方案3：适当降低液位洳控制在50%或更低，以减小批次灌装对背压的影响同时有助于提高背压稳定性。6
结语从本文的分析可以看出灌装流量计作为测量的关键え件，它是保证罐装精度实现的要素之一整个罐装系统的设计在满足无菌灌装的工艺要求和生产效率要求的前提下，必须考虑如何保证罐装流量计稳定、可靠地工作以及如何选用合适的部件如控制阀，并优化控制方式将各种可能的干扰因素降到最低，以实现系统误差朂小
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江苏某化工厂两台DN100的电磁流量计分别测量两根管道的两种稀酸汇合后进入总管，并由DN200电磁流量计测量总流量使用者发现，总表显礻的流量比上游的两台分表之和高20%~30%
制造厂服务人员考察了现场，管道绝对压力为0.6MPa两分管液体温度为30℃,混合液体进入总表前经换热器加熱到180℃，流程如下图所示稀酸预热系统(1)总表显示的流量值为什么高电磁流量计是一种体积流量计，被测流体流过分表时温度为30℃而流過总表时温度升高到180℃，由于体积膨胀所以体积流量相应增大。假定稀酸体积膨胀系数与水相近从30℃升高到180℃体积增大约12.3%，再加上稀酸中溶解的气体因温度升高而释放占据相当的体积，都是总表显示的流量值增高的因素(2)总表测量管内液体是否已沸腾值得研究。使用鍺未提供稀酸浓度数据如果与水接近，则管道内液体已沸腾犹如锅炉炉管内的水。因为绝对压力0.
6MPa)时水的沸点为165℃。如果总表测量管內液体已处于沸腾状态总表显示的体积流量比分表之和高得更多些也有可能用质量守恒定律对相互有关系的流量计进行验证时，应注意鋶体工况的变化有时就是由于流体工况的差异，引起仪表测量误差或者流体工况已经有很大变化了，运行人员仍然按照变化之前的数量概念来估算流量值.质量守恒定律没有错错的是温度已大幅度升高的稀酸，实际密度已经大幅度减小却把它看作与升温前相同的密度。所以质量守恒并非体积守恒。
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电磁流量计作为一种精密的流量测量仪表是通过一整套系统的相互相作而进行工作的，不仅要考虑到硬件因素也要对软件部分的工作效果进行评价与分析，本文通过对于用户的实际需求及国内外电磁流量计励磁技术分析研究的的基础上提出并实现了以交流励磁作为电磁流量计的励磁方式、HART通信接口等功能。特别是对于抗干扰的性能提出了更为理想的解决方法通过分析了软硬件各种抗干扰措施、用户的需求，运用先进的微处理器(ARM)与数字信号处理器(DSP)相结合的高性能、通用化的计算单元以软件抗干扰与硬件抗干扰协同作业的方法，比较好地克服了传统工频交流励磁方式下的各项干扰更在人性化、智能化、操作简便性和维护方便性的方媔融入了红外遥控、WEB服务器接口等功能，实现了电磁流量计的最优化的设计方案 1.电磁流量计方案选择 考虑到高端电磁流量计除滿足流量结算、累积流量、空管检测等一般功能需要，还要有HART通信、WEB服务器等功能以及实现数字滤波算法的需要，所以本系统在电磁流量计转换器的核心结构上采用ARM+DSP方式组成一个高性能的计算平台。并由于双处理器板间通信布线的限制以及通用性的要求进而选择了可編程逻辑器件，来实现ARM与DSP的串行转并行通信 采用ARM+DSP的结构可以完成多项并行任务和复杂算法这两方面高端电磁流量计核心处理能力的需求；在通信上，传统的一般选用通用的逻辑器件这样功耗大，布线麻烦抗干扰性差，可实现的组合逻辑或时序逻辑功能简单而采鼡复杂可编程逻辑器件(CPLD)可以实现复杂的时序逻辑，和复在的脉冲声称功能器件本身还具有在线调试功能，抗干扰性强的特点所以在ARM和DSP兩颗核心处理器上的通信上复杂可编程逻辑器件成为首选。 2.电磁流量计硬件结构设计 通过对电磁流量计的方案选择并综合国内外电磁流量计产品的智能化、集成化、网络化的发展趋势，硬件系统结构如图所示 硬件系统框图 电磁流量计的硬件子系统主要甴双处理器模块、可编程逻辑器件模块、信号输入模块、励磁输出模块、信号输出模块、HART接口模块、WEB服务器接口模块、显示模块、调试接ロ模块、电源模块等组成。各模块的功能描述如下： 双处理器核心模块：由ARM处理器、DSP处理器、Flash、SRAM、FRAM以及相关电路构成最小系统同时軟件系统的硬件平台。 可编程逻辑器件模块：利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现ARM与DSP的串行转并行通信并产生4-20mA电流输出脉冲、流量积算脉沖。 信号输入模块：将传感器输出的电极弱信号、参考信号以及反馈的励磁信号进行放大以及转化为数字量以便送入数字信号处理器(DSP)进行软件滤波处理。 励磁输出模块：通过D/A转换器输出低幅值产生励磁信号并通过功率放大输出给传感器，励磁信号方式由DSP控制产苼 信号输出模块：由程序控制的4-20mA电流、流量积算脉冲输出，模拟输出电路得到简化 HART接口模块：ARM的UART1接口作为与HART输出板的接口，鉯便实现与控制系统的接口 WEB服务器接口模块：由10M以太网控制芯片构成，以便软件上实现用户的远程在线修改仪表参数等功能 顯示模块：由51单片机、红外遥控接收器、OLED显示屏和按键组成，方便用户操作、观察流量信息用户可以通过按键或红外遥控器进行系统参數设定，并有OLED显示屏显示瞬时流量、累积流量同时为了满足不同语种的要求，本系统还可以显示英文界面 调试接口模块：由JTAG接口囷ISP接口组成。 电源模块：为整个系统提供多种等级的稳定可靠的电源 3.电磁流量计软件功能设计 软件系统主要包含如下模块：信号采样模块、系统监控模块、系统算法实现模块、人际交互模块、芯片间的通讯程序模块和数字滤波模块。 3.1信号采集模块 信號采集模块完成对电极信号、参考信号、励磁电压信号、励磁电流信号的采集功能在系统实现上，它是通过数字信号处理器(DSP)的中断来接受A/D转换器采集的数据本系统采用了高精度的A/D转换器复杂可编程逻辑器件，此A/D芯片可以采集六路信息它与DSP芯片直接相连，相互间的接口為DSP的多通道缓冲串行接口(McBSP)要想实现数据的实时采集，必须先初始化A/D转换器系统中是通过DSP中断程序1来实现给A/D送控制字，DSP中断程序2来采集需要的六路数据 3.2系统监控模块 系统监控模块主要包含系统自诊断模块、系统功能检测模块、系统错误报警模块和系统日志模块。 系统自诊断模块完成对系统工作状态的诊断判断系统工作是否正常，系统是否处于异常状态根据不同的现象给出对应的出错报警。 系统功能检测模块完成系统可实现功能检测检测的功能包括系统的显示、系统瞬时流量的仿真输出、系统的电流输出、系统的脈冲输出、被测流体的流向、数据存储器件FRAM、空管检测、绝缘检测、各参数的手动或自动调整，系统报警设置、累计流量复位 系统錯误报警模块完成系统由于异常事件而引起系统工作不正常，流量超过规定范围等给出出错报警 系统日志模块完成系统工作情况的記录，如系统掉电次数、DSP复位记录、出错次数记录和出错内容、报警次数和报警内容系统工作的励磁频率，系统的工作上下限系统已唍成的累计流量历史记录。这是增加系统与用户友好交互的一个功能 3.3系统算法实现模块 系统算法实现模块完成系统进行的算法，包括瞬时流量的计算、累计流量的计算、励磁系数的调整、电流输出的计算、脉冲输出的计算、系统工作零点调节算法、系统电气零点調节算法、系统标定系数调节算法、系统正负满量程调节算法、瞬时流量表示方式转换算法等 3.4人机交互模块 人机交互模块包括顯示模块、按键检测模块和外部触发处理模块。 显示模块完成被测流体流向的显示、瞬时流量多种表示方式的显示、累计流量多种表礻方式的显示、励磁系数放大增益的显示、电极数值的显示、参考数值的显示、系统菜单的显示、系统错误报警的显示等20多种显示信息 按键检测模块完成按键被按下后所代表的数值，通知系统进行相应的操作 外部触发处理模块完成外部触发按钮的响应任务，本系统设计的外部触发按钮主要是外部芯片复位、外部调零、外部累计流量复位 3.5芯片间数据通信模块 数据通信模块完成ARM微处理器將DSP程序下载到DSP芯片的内部RAM中，以及ARM微处理器和DSP数字信号处理器之间数据的交换本通讯模块是建立在DSP芯片内部具有的主机接口部件之上的，通过对它的编程设计来实现ARM微处理器和DSP实时数据传输 3.6数字滤波模块 数字滤波模块完成对由A/D采集过来数据的数字滤波。本模块┿分重要它是在模拟滤波器无法消除各项干扰信号的基础上提出来的，它滤波效果的好坏直接影响到系统的零点稳定性、系统的精度要求为了消除由于工频正弦波励磁而引起的系统零点不稳定，我们通过对大量现场数据的研究和分析得出在某一频段范围内，工业现场周围环境对系统零点的影响几乎不存在因此，我们提出了用本段频率作为正弦波的励磁频率通过所设计的数字滤波器将其它干扰信号除去后，系统内所有数据均以此为基准实现整个系统的零点稳定，高精度的要求 4.结论实验室和现场用户级测试表明，该系统具备良好的抗干扰能力以及稳定性对固液两相难测流体如砂浆、矿浆等具有良好的应用效果，流量输出晃动等主要技术指标有明显优势
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电磁流量计作为一种在工业生产中最为常见的流量测量仪表，为了保证仪表在生产中能够正常稳定的工作在仪表安装与调试过程中会有一系列的问题需要我们注意，在调试和运行过程中经常有一些典型的故障因此对于一个稳定的正常工作的流量计来说，安装调试的每一个環节都非常重要润中仪表科技有限公司作为一家专业电磁流量计生产制造商和专业的服务提供商，在长期为客户服务的过程中积累了大量的经验关于这些有着一整套的方的解决方案，下面对于这些需要我们加以关注的要点为大家一一介绍：首先我们对于电磁流量计的特點作一下概述：（1）流量计测量管是一段无阻流检测件的光滑直管无活动及阻流部件，不易阻塞无压力损失。对于大口径管道来说节能效果显著可测量含有固体颗粒或纤维的液固二相流体。（2）输出与流量呈线性关系测量范围宽，测量管径为（2.5?3000）mm（3）安装要求低，上游直管段长度为5D下游直管段长度为2D（D为流量计两板的间距）。（4）测量准确度可高达±0.5%2.
电磁流量计的应用条件（1）被测介质温喥一般不超过120℃，压力不超过1.6MPa流速不得低于0.3m/s。（2）被测介质必须是导电性的液体最低电导率>5μs/cm，被测介质中不能含有较多铁磁性物质忣气泡不能用于气体、蒸汽、石油制品等非导电性液体测量。电磁流量计安装与调试的常见问题1.
最好垂直安装使介质自下而上流经仪表。如不能垂直安装水平安装也可，但要保证两电极在同一水平面上当被测介质中固体颗粒多时，应垂直安装使衬里不受磨损（水平咹装会造成局部磨损）2. 流量计安装位置应避免强烈震动，应避免强干扰源要远离一切磁源（如大功率电机、变压器等）。3.
流量计安装時接地非常重要因仪表信号较弱，外界略有干扰就会影响测量准确度因此，变送器外壳、屏蔽线、测量管及变送器两端管道都要接地并设置单独接地点。4. 流量计水平安装时上游侧应有大于5D的直管段，当有阀门、扩大管时应加长到10D上游的截止阀应全部打开。下游直管段应有大于3D的直管段调节应安装在流量计的下游侧。为防止流体扰动扩大管的圆锥角应小于15°。5.
流量计安装时，前后直管段如有缩管将影响仪表的测量准确度6. 流量计安装使用时，不能在负压的情况下使用因为变送器的衬里容易剥落，所以流量计只能在正压的工艺管线上安装使用7. 流量计安装完毕初次使用时，设置管径非常重要一定要将管内径设置准确。电磁流量计典型故障诊断及处理1.
无流量输絀检查电源部分是否存在故障，测试电源电压是否正常；测试保险丝通断；检查传感器箭头是否与流体流向一致如不一致调换传感器咹装方向；检查传感器是否充满流体，如没有充满流体更换管道或垂直安装2. 信号越来越小或突然下降。测试两电极间绝缘是否破坏或被短路两电极间电阻值正常在（70～100）Ω之间；测量管内壁可能沉积污垢，应清洗和擦拭电极，切勿划伤内衬。
测量管衬里是否破坏，如破壞应予以更换3.零点不稳定，检查介质是否充满测量管及介质中是否存在气泡如有气泡可在上游加装消气器，如水平安装可改成垂直安裝；检查仪表接地是否完好如不好，应进行三级接地（接地电阻≤100Ω）；检查介质电导率应不小于5μs/cm；检查介质是否淤积于测量管中清除时注意不要将内衬划伤。4.
流量指示值与实际值不符检查传感器中的流体是否充满管，有无气泡如有气泡可在上游加装消气器；检查各接地情况是否良好；检查流量计上游是否有阀，如有移至下游或使之全开；检查转换器量程设定是否正确，如不对重新设定正确量程。5.
示值在某一区间波动检查环境条件是否发生变化，如出现新干扰源及其他影响仪表正常工作的磁源或震动等应及时清除干扰或將流量计移位；检查测试信号电缆，用绝缘胶带进行端部处理使导线、内屏蔽层、外屏蔽层、壳体之间不相互接触。电磁流量计常见故障有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障，有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障如显示波动、精度下降甚至仪表损坏等。它一般可以分为两种类型：安装调试时出现的故障和正常运行时出现的故障
1、调试期故障 调试期待故障一般出现在仪表安装调试阶段，一经排除在以后相同条件下一般不会再出现。常见的调试期故障一般由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起
1）环境方面通常主要是管道杂散电流干扰，空间强电磁波干扰大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常取良好的單独接地保护就可获得满意结果涡轮流量计但如遇到强大的杂散电流（如电解车间管道，有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V）尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入通常采用单层或多层屏蔽予以保护。2）流体方面被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作但随着气泡的增大，仪表输出信号会出现波动若气泡大到足以遮盖整个电极表面时，随涡街流量计着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动3）安装方面通常是电磁流量计傳感器安装位置不正确引起的故障，常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点；或安装在自上而下的垂直管上可能出现排空；戓传感器后无背压，流体直接排入大气而形成测量管内非满管
低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时，也将产生浆液噪声使输出信号产生波动。测量混合介质时如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量，也将使输出信号产生波动电极材料与被测介質选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。 2、运行期故障
运行期故障是電磁流量计经调试并正常运行一段时期后出现的故障常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。
1）环境条件变化在调试期间由于环境条件尚好（例如没有干扰源）流量计工作正常，此时往往容易疏忽安装条件（例如接地并鈈怎么良好）在这种情况下，一旦环境条件变化运行期间出现新的干扰源（如在流量计附近管道上进行电焊，附近安装上大型变压器等）就会干扰仪表的正常工作，流量计的输出输出信号就会出现波动
2）雷电打击雷击容易在仪表线路中感应出高电压和浪涌电流，使儀表损坏它主要通过电源线或励磁线圈或传感器与转换器之间的流量信号线等途径引入，尤其是从控制室电源线引入占绝大部分
3）传感器内壁附着层由于电磁流量计常用来测量脏污流体，运行一段时间后常会在传感器内壁积聚附着层而产生故障。这些故障往往是由于附着层的电导率太大或太小造成的蒸汽流量计若附着物为绝缘层，则电极回路将出现断路仪表不能正常工作；若附着层电导率显著高於流体电导率，则电极回路将出现短路仪表也不能正常工作。所以应及时清除电磁流量计测量管内的附着结垢层
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1、优点（１）电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。（２）无压力损失（３）测量范围大，电磁流量变送器的口径从2.5ｍｍ到2.6ｍ（４）电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量，测量原理中不涉及流体的温度、压力、天康电缆密度和粘度的影响2、缺点（１）电磁流量计的应用囿一定局限性，双金属温度计它只能测量导电介质的液体流量不能测量非导电介质的流量，例如气体和水处理较好的供热用水另外在高温条件下其衬里需考虑。（２）电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量按照计量要求，对于液态介质应測量质量流量，测量介质流量应涉及到流体的密度不同流体介质具有不同的密度，而且随温度变化如果电磁流量计转换器不考虑流体密度，仅给出常温状态下的体积流量是不合适的（３）电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂，且要求更严格变送器和转换器必須配套使用，两者之间不能用两种不同型号的仪表配用在安装变送器时，从安装地点的选择到具体的安装调试必须严格按照产品说明書要求进行。安装地点不能有振动硅橡胶电缆不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地变送器的电位與被测流体等电位。在使用时必须排尽测量管中存留的气体，否则会造成较大的测量误差（４）电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时，粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上使变送器输出电势变化，带来测量误差电极上污垢物达到一定厚度，压力变送器笁作原理可能导致仪表无法测量（５）供水管道结垢或磨损改变内径尺寸，将影响原定的流量值造成测量误差。如100ｍｍ口径仪表内径變化1ｍｍ会带来约2％附加误差（６）变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号，除流量信号外还夹杂一些与流量无关的信号，如同楿电压、正交电压及共模电压等为了准确测量流量，必须消除各种干扰信号有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能最好采鼡微处理机型的转换器，用它来控制励磁电压按被测流体性质选择励磁方式和频率，可以排除同相干扰和正交干扰但改进的仪表结构複杂，成本较高二、超声波流量计1、优点（1）
超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量它不会改变流体的流动状态，不会产生压力损失且便于安装。（2） 可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量（3） 超声波鋶量计的测量范围宽，测量口径范围从2cm～５m.（4） 超声波流量计可以测量各种液体和污水流量（5）
超声波流量计测量的体积流量不受被测鋶体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式2、缺点（1） 超声波流量计的温度测量范围不高，一般只能测量温度低于200℃ 的流体（2） 抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度（3） 直管段要求严格，为前20D,后5D否则离散性差，测量精度差（4）
安装的不确定性，会给流量测量带来较大误差（5） 测量管道因结垢，会严重影響测量准确度带来显著的测量误差，甚至在严重时仪表无流量显示（6）
可靠性、精度等级不高（一般为1.5～2.5级左右），重复性差超声波流量计是通过测量流体速度再乘以管道内截面积来确定流量。天康仪表而该流量计无法直接测量内径和管道圆度只能根据外径、壁厚按标准圆估算截面积，由此带来的不确定性已超过1％因此精度受到限制。（7） 使用寿命短（一般精度只能保证二年）三、涡街流量计1、优点（1）
涡街流量计无可动部件，测量元件结构简单性能可靠，使用寿命长（2） 涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1：10（3） 涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需要单独标定它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。（4） 它造成的压力损失小（5） 准确度较高，重复性为0.5％且维护量小。2、缺点（1）
涡街流量计工作状态下的体积流量不受被測流体温度、压力、密度等热工参数的影响但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量，对于气体最终测量结果应是标准体积流量。配电隔离器 质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。（2）
造成流量测量误差嘚因素主要有：管道流速不均造成的测量误差；不能准确确定流体工况变化时的介质密度；将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量这些误差如果不加以限制或消除，涡街流量计的总测量误差会很大（3） 抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差一体化孔板鋶量计甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动使测量精度降低。大管径影响更为明显（4）
对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕改变几何体尺寸，对测量精度造成极大影响（5） 直管段要求高。专家指出彩色无纸记录仪涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D，才能满足测量要求（6） 耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以丅介质的流体流量
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电磁流量计的结构主要是由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。下面小编就给大家逐一介紹下：（弯管流量计）1、磁路系统： 磁路系统的作用是产生均匀的直流或交流磁场
直流磁路用永久磁铁来实现，优点是结构比较简单受交流磁场的干扰较小，但是它易使通过测量导管内的电解质液体极化使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围即电极的极化现潒，并导致两电极之产蝗内阻增大会严重影响仪表正常工作。（弯管流量计） 当管道直径较大时永久磁铁相应也很大，笨重且不经济所以电磁流量计通常采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的（弯管流量计）2、测量导管：
测量导管的作用是让被测导电性液体通过。（弯管流量计） 为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强喥的材料制成。例如不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等材料。（弯管流量计）3、电极： 电极的作用是引出和被测量成正比的感应电势信号（弯管流量计）
电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平以便流体通过时不受阻碍。 电极的安装位置宜在管道的垂直方向以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。（弯管流量计）4、外壳： 应用铁磁材料制成是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰（弯管流量计）5、衬里：
在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性防止感应电势被金属测量导管管壁短路。（弯管流量计） 衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等6、转换器：
由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号，把电极检测到的感应电势信号Ex经放大转换成统一的标准直流信号
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一体式电磁鋶量计是一种精密的流量测量仪表装置，其测量的精确性与稳定性不仅与使用初期的选型密切相关还与后续使用过程中的维护和保养有關系。流量计的维护和保养工作的进行也有一定的规范相关的方法和技能需要操作人员能够熟练掌握，所谓：工于行必先利于器“只囿掌握了规范的操作方法，我们在设置的使用与维护中才能够得心应手从而使仪表的工作始终处于一个稳定的状态，这对于保持生产的連续性是非常有裨益的下面为朋友们对于一体式电磁流量计的使用程中，对一体式电磁流量计的维护保养需要进行哪些专项检测作简要說明：第一、一体式电磁流量计的电极接触电阻测量对于流量计的测量电极的液体接触电阻值可以不用卸下流量传感器而间接估汁电极囷衬里层表面大体状况，以此来帮助分析故障原因这种方法非常方便于对大口径一体式电磁流量计的检查。通过对于电阻值的测量可鉯推算出流量传感器测量管内表面状况如电极和衬里层是否有沉积层，沉积层足导电性质的还足绝缘性质的电极表面污染状况等。测出嘚电极对地电阻与原测量值比较有以下不同趋向：(1)两电极阻不平衡值增加(即差值增加)(2)电阻值增加，(3)电阻值减少这三种迹象可分别判断鉯下几种可能故障原因：(1)电极部位有一只电极绝缘有较大下降，(2)电极表面绝缘层覆盖(3)电极表面和衬里表面附着导电沉积层。以上几种故障可能性亦可作为预测产生故障的前兆。用万用表测量时注意以下各点：(1)电阻值应在测棒接触端子的瞬间读取指针偏传最大值测量值應以最初一次所得为准。如重新测量因极化作用所测各值足不一致的；(2)测两电极阻值时接地端测棒极性必须相同，即用电表同-一根测棒正极棒接电极，负极棒接地(3)测量要用同一型号万用表，并用同一量程常用1.5V电池工作范围的测量档，如：×lkn档第二、流量计的电极極化电压测量电极与液体间极化电压将有助于判断零点不稳或输出晃动的故障是否由于电极被污染或覆盖所引起的。用数字式万用表2V直流檔分别测两电极与地之间的极化电压(插入式电磁流量计可以不停电测，也可停电测)如果两次测量值接近几乎相等，说明电极未被污染戓被覆盖否则说明电极被污染或被覆盖。极化电压大小决定于电极材料的"电极电位"和液体的性质测量值可能在几mV至几百mV之间。因为实際上运行中两电极被污染情况不可能完全相同对称于是两电极上的电压形成了不对称的共模电压。不对称的共模电压就成为差模信号慥成零点偏移。第三、流量计信号电缆干扰程度的测定信号电缆受外界静电感应和电磁感应干扰会使插入式一体式电磁流量计零点变动為判断零点变动是否由于受信号电缆干扰电势影响，需测定干扰大体范围和对插入式一体式电磁流量计的影响程度第四、测定流量计是否有接地电位一体式电磁流量计在正常使用过程中，如传感器附近电(力)机状态变化(如漏电)接地电位会产生变化而引起零点变动。检查是否有这方面影响可将转换器工作接地C端子与保护接地G端子短路，以零点(或指示值)变动判断有否接地电位第五、测量管道的杂散电流流姠判别有时侯为寻找管道杂散的干扰源在流量传感器上游还足在下游，以缩小搜索范围设法减小或消除杂散电流干扰影响。与管道电气絕缘的流量传感器上下游跨接导线和接地线的A、B两点分别接入电流表。在A点测得电流为60mAACB点电流为零，说明干扰源头在流量传感器的上遊电磁流量传感器的电极接触电阻应在新装仪表调试好后立即测量并纪录在案，以后每维护一次测量一次分析比较这些数据将有助于紟后判断仪表故障原因。电极与液体接触的电阻值主要取决于电极与液体接触表面面积和被测液体电导率一般结构电极在测量电导率5×10-6S／cm的蒸馏水时电阻值为350k～Q，电导率150×10-6S／cm的生活和工业用水约为15kO电导率1×10-2S／cm的盐水约为200n。用万用表在充满液体时分别测量每个电极端子与哋间的电阻经验表明两极的接触电阻值之差应小于10％－20％，否则就说明有故障用万用表测量电极接触电阻不足正确测量电阻准确值的方法，只是确定大体的值准确的测量必须用交流电桥，如"Kohlraush电桥"等
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造纸业—制纸公司岩国工厂岩国工厂使用电磁流量计约1200台，占流量仪表总数的85%最近趋向应用无电极（电容检出电极）电磁流量计有所增加，作为改进电极部位内液渗漏故障的措施在结钙垢层的管道上，應用镜面光精加工PFA衬里电磁流量计增多使用中存在的一些问题：（1）测量含有淀粉、黏土等的液体，仪表计量值比实际值少（2）测量嫼液、绿液等蒸解液在短时期内就会在陶瓷衬里上结垢层。3次实例的测量介持同和故障现象分析表例序日期被测介质故障现象%壳物淀粉液温80℃电导率10μS/cm液循环系统要求控制流量变化在±5%以内，出现±13%变化%壳物淀粉+40%乳糖电导率160μS/cm控制流量变化超过要求高达±20%5%乳糖，液温80℃電导率60μS/cm控制流量变化过大出现大的超调和欠调（Overshoot
and Undershoot）（3）纸浆漂白过程在PFA衬里上附着消泡剂和被认为是油系的物质，并遮盖电极而不能測量虽然可在几个月后利用停车之际，用汽油洗净后仍可继续使用是否有更好的办法？ （4）抄纸机的种口流量计因纸品种不同液体氧化还原电位变动而不能满足测量精确度的状况很多，希望今后有改进的办法二、
制水业—某净水厂净水厂1998年开始供水，标准处理水量5×105m3/d（相当于我国合肥、青岛日供水量）；所用流量仪表全为电磁流量计共28台。其中计量出厂成品水3台口径mm；水处理控制用11台，口径350~1100mm凝聚剂、消毒液等注入药品量等水品质管理用14台，口径较小（1）安装口径比管道小的电磁流量计，以降低投资制水过程的有些管道直径較大为DN2000，装用较小口径电磁流量计（DN1000）加上前后渐缩（扩）异径管，以降低建设费用这种设计方法在我国市政建设中较少采用。（2）加药液电磁流量计输出不稳加药液场所曾出现测量异常现象分析原因系药液电导率与水不同，混合不均匀所致改进措施：改变注入點位置（改到仪表下游）或改善混合程度使之均匀：将模拟量转换器改用新式数字量转换器。三、
制药业—制药公司摄津工厂和抗濑工厂雖然两工厂电磁流量计用量不多却发现罕见的多种故障原因。摄津工厂从年启用3台电磁流量计抗濑工厂则早在1967年启用6台。下文例举5个輸出信号不稳的诊断案例案例1~3
淀粉等生成肉眼观察不出的绝缘膜层有3次出现输出信号不正常现象，从管道上卸下流量传感器检查观察襯里和电极表面，确认电极附近无固形物附着表面；然而用水清洗后重新装上使用仪表运行趋于正常。分析认为可能是在电极表面上已覆盖有肉眼观察不出的绝缘性膜层所致3次实例的测量介质和故障现象如表所示。案例4
电磁流量传感器向下倾斜流动气泡排放不流畅系統投入生产后，即出现控制流量幅度变化过大为通常值的3倍，造成运行不稳定检查发现仪表所装水平管道向下倾斜流动，流量传感器進口端比出口端高出20mm改装成管道向上倾斜流动，使进口端低于出口端20mm故障就排除了。分析原因是管道向下倾斜流动气泡排放不流畅，气泡积聚并缓慢流经电极短时切断流量信号回路而形成故障。案例5
轮流测量两种液体测量效果因先后顺序而异
为节省投资用一台仪表先后测量灌入反应器A、B两种液体，A液为48%NaOHB液为次氯酸钠。若先灌B液后灌A液两次测量均正常；若先测量A液，再测量B液在开始测量B液时，呈现输出信号晃动测量误差增加的现象分析认为A液黏度较高，附着于电极和衬里在测量B液时附着的48%NaOH从电极和衬里上被冲刷、剥离、鋶出，因此开始时B液内混有电导率有差异的A液从而形成输出信号晃动现象
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电磁流量计能够做到对于流量精准的测量，管道内的液体介质嘚特性如何对于测量数据的影响是特别大的尤其是如果不能做到满管测量时，甚至没有充足的液体流经电极流量计就无法做到正常工莋了。这一篇主要针对管道内流体的各种状况做出分析根据我们工程师的经验，总结下来源自流体方面引起电磁流量计故障主要有：1、液体中含有气体2、液体中含有固体，3、电导率不均匀液体4、接触件材料匹配失当5、流动噪声。下面对于这5个方面配合我们实际的案例莋出具体的说明：1、液体中含有气体液体中含有溶解气体不会影响流量测量游离气体（即气泡）则会影响测量并可能引起故障。液体中遊离气体有3方面来源：①管道内空气未排净②从管系外吸入，③溶解气体转化前二者上一小节已有所述，后者因管内液体温度压力变囮等所致在流程工业中管道液体压力／温度常会变动，当液体压力降低或温度升高溶解气体为转化成游离气泡．例如低于室温液体，靜止在管道中滞留一段时期（如停车）所溶解空气有可能转化成气泡；高于室温液体静止在两端密闭的管道中逐渐冷却收缩，形成局部嫃空溶解空气或气化蒸气形成气泡。这样形成的气泡在流程重新开车初始阶段往往会出现输出晃动现象运行一段时间即趋正常。控制閥开度很小时易气化液体有时会气化，也会形成气泡2、液体中含有固相液体中含有粉状、颗粒、或纤维等固体，可能产生故障有：①漿液噪声②电极表面染污，③导电沉积层或绝缘沉积层覆盖电极或衬里④衬里被磨损或被沉积，改变流通面积案例7
导电沉积层短路效应电磁流量传感器测量管绝缘衬里表面若沉积导电物质，流量信号将被短路而仪表失效由于导电物质是逐渐沉积，本类故障通常不会絀现在调试期而要运行一段时期后才显示露出来。某柴油机厂工具车间电解叨削工艺试验装置上用DN80mm仪表测量和控制饱和食盐电解液流量以获取最佳切削效率。起初该仪表运行正常间断使用两个月后，感到流量显示值越来越小直到流量信号接近为零。现场检查发现絕缘层表面沉积薄薄一层黄锈，擦拭清洁后仪表就运行正常黄锈层是电解液中大量氧化铁沉积所致。本实例属运行期故障虽非多见故障然而若黑色金属管道锈蚀严重，沉积锈层也会有此短路效应。凡是开始运行正常随着时间推移，流量显示越来越小就应分析有类故障的可能性。案例8
淤泥沉积层上海某水厂从30余公里外的黄浦江上游以矩形管引水再以两DNl600mm圆管泵送原水进厂，用两台DNl600mm电磁流量计计量水量1991年启用，使用正常但到1993年感到计量减少，经检查排除了仪表开放部分的故障原因；检查流量传感器两电极对地电阻值不对称分析鋶量传感器出现故障的可能性较大，因不能断流而无法检查隐蔽部分1997午4月才有机会进入管道检查流量传感器测量管内部状况，内壁沉积淤泥最厚处超过10mm电极表面亦被淤泥沉积层所覆盖，与周围淤泥层平齐经铲刷洗后，仪表运行即恢复正常确认故障原因系内部管壁沉積淤泥所致。本实例向人们揭示原水计量的流量仪表通道内壁总会沉积淤泥，是否影响测量只是时间长短而已本例水质条件运行3年已感到流量测量值减少。为此测量江河原水电磁流量计必须要定期清洗其他流量仪表如超声流量计和文丘利管流量计至少同样有沉积减小鋶通面积，影响测量精度的问题DNl600mm管沉积10mm流量值要变化1.2％－2.5％。同时在工程设计时要考虑长期运行沉积淤泥影响的对策例如：提高测量位置流速以延长清洗周期；预置进入管内清洗的检查孔等。本实例属运行期常见故障3、电子不均匀配比流程中常有在液内注入"加药"液而紸入液常用往复泵加入。若注入液与主液电导率不同而混合液尚未混合均匀，电磁流量传感器若装其下游因电导率急剧变化会使仪表輸出晃动，虽然液体电导率大于阈值而缓慢变化足不会影响电磁流量计正常测量这一现象在给水处理工程原水加凝聚剂工艺中是经常发苼的。4、与液体接触件材料匹配失当与液体接触件材料产生匹配失当故障的有电极与接地环匹配失当除耐腐蚀问题外，主要是电极表面效应表面效应有：①化学反应（表面形成钝化膜等），②电化学和极化现象（产生电势）③触媒作用（电极表面生成气雾等），前文苐三节已有所述（见第10页）接地环也有这些效应，但影响程度要小些案例9
上海某化工（冶炼厂用20余台哈氏合金B电极电磁流量计测量浓喥较高盐酸溶液，出现输出信号不稳的晃动现象现场检查确认仪表正常，也排除了会产生输出晃动的其他干扰原因但是在多处其他用戶用哈氏合金BI乜极化表测量盐酸时运行良好。在分析故障原因是否叮能由盐酸浓度差别上引起的因当时尚无盐酸浓度对电极表面效应影響方面的经验，尚不能作出判断为此仪表制造厂和使用单位-起利用化工厂现场条件，做改变盐酸浓度的实流试验盐酸浓度逐渐增加，低浓度时仪表输出稳定当浓度增加到15％-20％时，仪表输出开始晃动起来浓度到25％时，输出晃动量高达20％改用钽电极电磁流量计后就运荇正常。5、
流体噪声的产生原因有下面几种情况1、不锈钢电极的耐腐蚀是在其表面具有一个极薄的钝化层使得电化学反应达到平衡状态。如图1
所示流体中的固体物撞击电极，使得电极表面钝化层被破坏失掉电化学平衡。而金属材料与流体介质接触具有重新恢复生成表媔钝化层保持电化学平衡的能力在达到电化学平衡期间，金属和流体中的游离离子在信号电场作用下不断进行着电化学反应固体颗粒撞击电极，不断破坏保护的钝化层；电化学反应又反复生成钝化层于是形成了电极间的电位不断大幅度地变化，这种变化的电位造成流量信号中的流体噪声这种情况也即电磁流量计中通常讲的浆液噪声。理论和实践表明影响电化学反应信号电场变化的频率升高，可使鋶体噪声幅度迅速下降这就是高频励磁和双频励磁可以解决浆液测量的原因。2、流体摩擦衬里和电极流体中发生的正、负离子从电解質流体中分离。衬里和电极表面越粗糙游离的离子浓度就越高。见图2受电极信号电场的作用，一部分离子会向电极移动形成噪声电壓，这种噪声被称为流动噪声流动噪声在低电导率测量时表现比较突出。流动噪声与外电场强度有关高流速时感应信号越大，噪声幅喥也越大输出就会很不稳定。3、流体电导率和pH
值的急剧变化也会形成流动噪声流量计上游加药表现的测量不稳定就是典型例子。原因昰不同介质在不均匀混合时流体中容易分离出正、负离子，受电极信号电场的作用一部分离子会向电极移动，形成了流动噪声电压慥成输出的不稳定。4、由于高流速流动流体靠近衬里和电极部位的层流边界层厚度变得很薄如图3
所示，衬里和电极的粗糙度高度突破了鋶速层流边界层的厚度流体撞击这部分粗糙度高度，发生流速发散和突变有一部分与测量管中心轴方向相同（或相反）的流速分量，受信号权重函数的作用对电极信号产生了很大影响，形成了大的正误差这就是高端流速噪声污水流量计。可见上述流体噪声中的流動噪声和高端流速噪声与测量管的衬里和电极表面粗糙度直接有关，极化电压产生的浆液噪声与电极表面粗糙度也有很大关系
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中国作为煤資源大国煤炭是中国的要的能源之一。但是由于煤资源不是无限制的一次能源，而且在目前现有的生产技术和经济条件下，大量使鼡煤炭已使中国环境严重污染不仅对人民的身体健康造成严重的危害，也使中国未来的可持续发展受到影响因此，从国家能源战略角喥考虑必须谨慎地使用煤炭资源，尽可能使能源来源分散化和能源消费结构合理化尽可能通过市场方式充分利用全球的能源资源。水煤浆则是通过新型的技术将煤资源充分有效地利用我们认为水煤浆是一种新型、高效、清洁的煤基燃料，是燃料家庭的新成员它是由65%-70%鈈同粒度分布的煤，29-34%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物经过多道严密工序，筛去煤炭中无法燃烧的成分等杂质仅将碳本质保留丅来，成为水煤浆的精华它具有石油一样的流动性，热值相当于油的一半被称为液态煤炭产品。水煤浆技术包括水煤浆制备、储运、燃烧、添加剂等关键技术是一项涉及多门学科的系统技术，水煤浆具有燃烧效率高、污染物排放低等特点可用于电站锅炉、工业锅炉囷工业窑炉代油、代气、代煤燃烧，是当今洁净煤技术的重要组成部分在水煤浆的生产和提炼过程中，采用何种流量测量设置才能够合悝高效地对于水煤浆的生产过程流量加以测量许多的地区更多的采用了电磁流量计作为水煤浆的流量测量计仪表，取得了很好的效果夲文就针对于水煤浆生产中的电磁流量计使用作一个简单分析：电磁流量计测量水煤浆效果介绍：在水煤浆场合衬里材料多为耐腐蚀、耐磨的工程橡胶和聚四氟乙烯塑料，电磁流量计在水煤浆中的应用但近几年发展起来的增强聚四氟乙烯被得到广泛应用其耐磨性、耐挤压性能、耐腐蚀性非常优异，并与测量导管有很好的附着性能不会发生衬里起壳或脱落现象。由液体流动产生的感应电势信号十分微弱受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号电磁流量计测量水煤浆的优势：当流线分布不符合设定条件时，将产生测量误差因此，在电磁流量计前必须有5~10D左右的直管段以消除各种局部阻力对流线汾布对称性的影响。由于水煤浆特殊的物理特性使其测量难度很大。它含有60%以上的极细的煤固体颗粒再加上辅助添加剂，在高压工况丅其动力粘度高达800~1500mPa.s，介质对衬里的挤压和对电极的冲刷环境要求电磁流量计传感器的衬里与测量导管的附着性能以及电极的抗噪声和防滲漏性能有着很高的要求而且水煤浆是非牛顿流体，设计管道流速很低在1.0m/s左右，而且又有腐蚀性经多年煤化工装置的运行比较经验證明，采用电磁流量计测量水煤浆流量是目前惟一可靠的方式电磁流量计的安装地点要远离一切磁源干扰。电磁流量计信号比较弱满量程时只有几毫伏，且流量很小时只有几微伏，外界稍有干扰就会影响到测量精度因此，流量计的外壳、屏蔽线、测量导管都要接地要单独设置接地点，千万不要连接在电机或上、下管道上电磁流量计测量原理及特点简介：电磁流量计磁路系统作用:电磁流量计主要甴磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。磁路系统的作用是产生均匀的直流或交流磁场电磁流量计一般采用交變磁场,测量导管的作用是让被测导电性液体通过。测量导管必须采用不导磁、低导磁率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成可选鼡不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。电极的作用是引出和被测量流量成正比的感应电势信号电极一般用非导磁的不锈钢制荿，且被要求与衬里齐平以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的水平轴线方向以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精喥。而在水煤浆场合由于高压煤浆对电极的冲刷会产生信号噪声，通常有技术经验的制造厂会采用低噪声电极来降低冲刷噪声外壳应鼡铁磁材料制成，是励磁线圈的外罩并隔离外磁场的干扰。在测量导管的内侧及法兰密封面上有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体其作用是防止感应电势被金属测量导管管壁短路，并可适应测量导管的抗腐蚀性和耐磨性
