浅谈电磁流量计的日常检查
文章出处：华仁仪表 发表时间：2019-04-01 12:16
本文简要介绍了电磁流量计的日常检查作业内容，以及检查的操作与分析，对提高企业电磁流量计的维护技术水平有一定借鉴和助益作用。
日常检查的目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行。日常检查的方式一般有在线检查和离线检查两种，主要是验证电磁流量计的流量测量值是否符合并保持预期的计量要求。
电磁流量计在工业中应用以流量控制为主，所测流体多具有腐蚀性和磨耗性。实际应用中，电磁流量计发生的故障多是由于腐蚀泄漏、绝缘下降、电极玷污或附着异物而引起。
电磁流量计传统的定期维护检查是将流量传感器卸下管线清扫和检查，然后实施流量校准。为减少流量传感器从管道上卸装损伤衬里，先在管线上测量绝缘电阻等推断有无异常现象，再决定下一步是否卸下管线检查或实流流量校准。一般有条件的（真正贯彻ISO9001质量管理体系）企业大致检查方式为：(1)、1/3只作在线检查；(2)、1/3卸下管线做接液部位清扫后检查；(3)、1/3离线作流量校准。
一、具体操作方式之一
企业可对电磁流量计每年做一次全面检查。检查内容为：外观检查，转换器特性试验，测量值校准，测量各部电压，测量绝缘电阻，确认电路等。仪表检查调整时因零点漂移，调整零点显得十分重要（“在线调零”必须使被测介质停止流动，实际不易办到）。因此，在线检查往往省略包含有传感器运作的检查，而仅实施转换器的校准，以便将在线检查结果和历史数据比较确定仪表是继续使用、修补还是更新，对传感器则按所测励磁线圈绝缘电阻劣化程度决定更新与否。
二、具体操作方式之二
通过在线检查验证电磁流量计有无异常现象。对不能停止介质流动的管线分别检查流量传感器和转换器，用模拟信号器和其他通用仪表测试转换器具有较高的校准精确度(这取决于模拟信号器精确度)，传感器检查则以测试电极接液电阻，检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻，以及检查转换器输出的励磁电流，核对磁场强度等间接方法。对能停止介质流动条件的管线，可从预设在传感器附近入孔进入，检查电级和衬里污秽/沉积状况并清洗。
三、检查内容
检查电磁流量计，除零点检查外，还将流量传感器、转换器和连接电缆分开进行。
1、整机零点检查
整机零点检查的技术要求是：流量传感器测量管充满液体且无流动，这在许多企业现场不具备条件而放弃整机的零点检查和调整，但可转而对转换器作单独的零点检查和调整。从技术上讲，这必须在传感器检查完毕后且保证传感器励磁回路和信号回路的绝缘电阻正常(均包含电缆)的前提下才有实际意义，否则整机就不能正常运行。通常转换器单独零点为负值，数值也很小；如果其绝对值大于满量程的5% 就需要先做检查，待确认原因后再作调整。通常情况下电磁流量计整机的零点和转换器单独的零点差异值小于1%。大于5% 的零点差异值有许多情况是用户在管道阀门关闭不良情况下进行不正确调零操作所致。
2、连接电缆检查
该项检查内容是检查信号线与励磁线各芯导通和绝缘电阻，检查各屏蔽层接地是否完好。
3、转换器检查
该项检查内容是用通用仪表以及流量计型号相匹配的模拟信号器代替传感器提供流量信号进行调零和校准。校准包括零点检查和调整、设定值检查、励磁电流测量、电流/频率输出检查等。需要注意的是：检查项目要与上一次检查值(或出厂值)进行比较，分析其是否有变化或变化是否符合原计量要求。
4、流量传感器检查
该项检查内容是：通过对励磁线圈的检查和检查转换器所测得的励磁电流以间接评价磁场强度是否变化；测量电极接液电阻以评估电极表面受污秽和衬里附着层状况；检查各部位绝缘电阻以判断零件劣化程度以评估是否会引入干扰。对能停止介质流动条件的管线则可观察和测量电极和衬里附着层厚度，以估算清洗附着层前后因流动面积变化引入的流量值变化。
(1) 测量励磁线圈铜电阻
用高精确度数字万用表或惠斯登电桥测量线圈电阻，必要时作温度系数修正后与仪表档案值比较。确认线圈是否导通良好和无匝间短路现象。
(2) 检查励磁线圈绝缘电阻
励磁线圈及其接线端子受潮后励磁回路对地绝缘下降，很可能把励磁信号引入流量信号传输电路，使电极加上一个较大的绝缘电阻和信号电阻对励磁电压的分压，形成较大的共模干扰信号。当这一干扰信号超过转换器前置放大器的抑止能力，就会使转换器零点漂移。绝缘电阻下降不十分严重时，这一现象在仪表运行时还不易察觉。除IP68无接线端子盒外，实践中由于疏忽，接线端子盒未密封进入潮气，端子绝缘电阻下降到5～6MΩ以下时易造成故障。吹干端子，通常故障就可消除。
(3) 检查电极接液电阻
流量传感器的电极接液电阻应在新装仪表调试好后立即测量，并记录在案。以后每维护一次测量一次，分析比较这些数据有助于判断仪表故障原因。
电极与液体接触电阻值取决于接触表面的被测液体电导率。不同介质所测电阻值有明显区别。电极接液电阻可用指针式万用表在测量管充满液体时分别测量每个电极端子与地间的电阻。经验表明分别测量两电极的接触电阻值之差应小于10%～20%，否则表明有故障。
测出的电极接液电阻与原测量值比较若有差异，原因为：a、两电极绝缘性附着层覆盖不一致或某一电极信号回路绝缘电阻下降；b、电阻值增加则是电极表面被绝缘层覆盖；c、电阻值减少则是电极附近衬里表面附着导电沉积层或电极装配(如绝缘套圈)绝缘下降。有时虽未形成故障，但应作为故障前兆而采取相应措施。
(4) 测量电极/液体间极化电压
测量此电压将有助于判断电极是否被污秽或覆盖，由此可能形成零点不稳或输出晃动的故障。
(5) 检查信号电路绝缘和励磁电路/信号电路之间绝缘
该项检查目的是评估是否因绝缘下降而引入干扰。检查信号电路时，信号线要临时与电极脱开。引起绝缘下降原因有接线盒未密封进入潮气、防护型传感器的电缆割断再接续时未做好防潮处理等。
(6) 检查电极绝缘电阻和衬里状况
该项检查对小口径仪表要从管线卸下，对大口径仪表则可放空积液后从入孔进入管道观察：擦干衬里内表面用兆欧表分别测试两电极对地绝缘电阻；若衬里有附着层则须清除并按积层厚度确定清洗周期；若附着层不厚且电导率与液体相同则可忽略不计面积变化附加误差；若附着层电导率小于液体将产生正向附加误差，反之则产生负向附加误差。
电极绝缘电阻一般要求大于100MΩ，绝缘下降多因电极、衬套等受外界浸水受潮所致（用热吹风排除潮气即可）；若绝缘破坏(如腐蚀液从密封处侵入)则须调换传感器或返回厂家修理。
四、对企业有效进行日常检查的建议
1、制订日常检查的规范文件
企业应在贯彻ISO9001标准建立质量管理体系的基础上制定自己的日常检查作业指导书，有条件的大型企业可制定“电磁流量计在线校验方法”或“电磁流量计在线校验规范”，以保证在用电磁流量计的受控有效。
2、推广应用日常检查专用仪器
国内外已相继开发专用电磁流量计测试和检验仪器等，这类专用仪器的应用场所已应用于水行业以及冶金化工等流程工业，有条件的企业应积极推广应用。其发展将是专用检验仪器和便携式PC机配合使用：在现场或校准室，专用仪器一端接电磁流量转换器另一端接PC机，完成日常检查的测试和检验作业。
日常检查的目的是保证或证明电磁流量计是在受控状态下运行。日常检查的方式一般有在线检查和离线检查两种，主要是验证电磁流量计的流量测量值是否符合并保持预期的计量要求。
电磁流量计在工业中应用以流量控制为主，所测流体多具有腐蚀性和磨耗性。实际应用中，电磁流量计发生的故障多是由于腐蚀泄漏、绝缘下降、电极玷污或附着异物而引起。
电磁流量计传统的定期维护检查是将流量传感器卸下管线清扫和检查，然后实施流量校准。为减少流量传感器从管道上卸装损伤衬里，先在管线上测量绝缘电阻等推断有无异常现象，再决定下一步是否卸下管线检查或实流流量校准。一般有条件的（真正贯彻ISO9001质量管理体系）企业大致检查方式为：(1)、1/3只作在线检查；(2)、1/3卸下管线做接液部位清扫后检查；(3)、1/3离线作流量校准。
一、具体操作方式之一
企业可对电磁流量计每年做一次全面检查。检查内容为：外观检查，转换器特性试验，测量值校准，测量各部电压，测量绝缘电阻，确认电路等。仪表检查调整时因零点漂移，调整零点显得十分重要（“在线调零”必须使被测介质停止流动，实际不易办到）。因此，在线检查往往省略包含有传感器运作的检查，而仅实施转换器的校准，以便将在线检查结果和历史数据比较确定仪表是继续使用、修补还是更新，对传感器则按所测励磁线圈绝缘电阻劣化程度决定更新与否。
二、具体操作方式之二
通过在线检查验证电磁流量计有无异常现象。对不能停止介质流动的管线分别检查流量传感器和转换器，用模拟信号器和其他通用仪表测试转换器具有较高的校准精确度(这取决于模拟信号器精确度)，传感器检查则以测试电极接液电阻，检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻，以及检查转换器输出的励磁电流，核对磁场强度等间接方法。对能停止介质流动条件的管线，可从预设在传感器附近入孔进入，检查电级和衬里污秽/沉积状况并清洗。
三、检查内容
检查电磁流量计，除零点检查外，还将流量传感器、转换器和连接电缆分开进行。
1、整机零点检查
整机零点检查的技术要求是：流量传感器测量管充满液体且无流动，这在许多企业现场不具备条件而放弃整机的零点检查和调整，但可转而对转换器作单独的零点检查和调整。从技术上讲，这必须在传感器检查完毕后且保证传感器励磁回路和信号回路的绝缘电阻正常(均包含电缆)的前提下才有实际意义，否则整机就不能正常运行。通常转换器单独零点为负值，数值也很小；如果其绝对值大于满量程的5% 就需要先做检查，待确认原因后再作调整。通常情况下电磁流量计整机的零点和转换器单独的零点差异值小于1%。大于5% 的零点差异值有许多情况是用户在管道阀门关闭不良情况下进行不正确调零操作所致。
2、连接电缆检查
该项检查内容是检查信号线与励磁线各芯导通和绝缘电阻，检查各屏蔽层接地是否完好。
3、转换器检查
该项检查内容是用通用仪表以及流量计型号相匹配的模拟信号器代替传感器提供流量信号进行调零和校准。校准包括零点检查和调整、设定值检查、励磁电流测量、电流/频率输出检查等。需要注意的是：检查项目要与上一次检查值(或出厂值)进行比较，分析其是否有变化或变化是否符合原计量要求。
4、流量传感器检查
该项检查内容是：通过对励磁线圈的检查和检查转换器所测得的励磁电流以间接评价磁场强度是否变化；测量电极接液电阻以评估电极表面受污秽和衬里附着层状况；检查各部位绝缘电阻以判断零件劣化程度以评估是否会引入干扰。对能停止介质流动条件的管线则可观察和测量电极和衬里附着层厚度，以估算清洗附着层前后因流动面积变化引入的流量值变化。
(1) 测量励磁线圈铜电阻
用高精确度数字万用表或惠斯登电桥测量线圈电阻，必要时作温度系数修正后与仪表档案值比较。确认线圈是否导通良好和无匝间短路现象。
(2) 检查励磁线圈绝缘电阻
励磁线圈及其接线端子受潮后励磁回路对地绝缘下降，很可能把励磁信号引入流量信号传输电路，使电极加上一个较大的绝缘电阻和信号电阻对励磁电压的分压，形成较大的共模干扰信号。当这一干扰信号超过转换器前置放大器的抑止能力，就会使转换器零点漂移。绝缘电阻下降不十分严重时，这一现象在仪表运行时还不易察觉。除IP68无接线端子盒外，实践中由于疏忽，接线端子盒未密封进入潮气，端子绝缘电阻下降到5～6MΩ以下时易造成故障。吹干端子，通常故障就可消除。
(3) 检查电极接液电阻
流量传感器的电极接液电阻应在新装仪表调试好后立即测量，并记录在案。以后每维护一次测量一次，分析比较这些数据有助于判断仪表故障原因。
电极与液体接触电阻值取决于接触表面的被测液体电导率。不同介质所测电阻值有明显区别。电极接液电阻可用指针式万用表在测量管充满液体时分别测量每个电极端子与地间的电阻。经验表明分别测量两电极的接触电阻值之差应小于10%～20%，否则表明有故障。
测出的电极接液电阻与原测量值比较若有差异，原因为：a、两电极绝缘性附着层覆盖不一致或某一电极信号回路绝缘电阻下降；b、电阻值增加则是电极表面被绝缘层覆盖；c、电阻值减少则是电极附近衬里表面附着导电沉积层或电极装配(如绝缘套圈)绝缘下降。有时虽未形成故障，但应作为故障前兆而采取相应措施。
(4) 测量电极/液体间极化电压
测量此电压将有助于判断电极是否被污秽或覆盖，由此可能形成零点不稳或输出晃动的故障。
(5) 检查信号电路绝缘和励磁电路/信号电路之间绝缘
该项检查目的是评估是否因绝缘下降而引入干扰。检查信号电路时，信号线要临时与电极脱开。引起绝缘下降原因有接线盒未密封进入潮气、防护型传感器的电缆割断再接续时未做好防潮处理等。
(6) 检查电极绝缘电阻和衬里状况
该项检查对小口径仪表要从管线卸下，对大口径仪表则可放空积液后从入孔进入管道观察：擦干衬里内表面用兆欧表分别测试两电极对地绝缘电阻；若衬里有附着层则须清除并按积层厚度确定清洗周期；若附着层不厚且电导率与液体相同则可忽略不计面积变化附加误差；若附着层电导率小于液体将产生正向附加误差，反之则产生负向附加误差。
电极绝缘电阻一般要求大于100MΩ，绝缘下降多因电极、衬套等受外界浸水受潮所致（用热吹风排除潮气即可）；若绝缘破坏(如腐蚀液从密封处侵入)则须调换传感器或返回厂家修理。
四、对企业有效进行日常检查的建议
1、制订日常检查的规范文件
企业应在贯彻ISO9001标准建立质量管理体系的基础上制定自己的日常检查作业指导书，有条件的大型企业可制定“电磁流量计在线校验方法”或“电磁流量计在线校验规范”，以保证在用电磁流量计的受控有效。
2、推广应用日常检查专用仪器
国内外已相继开发专用电磁流量计测试和检验仪器等，这类专用仪器的应用场所已应用于水行业以及冶金化工等流程工业，有条件的企业应积极推广应用。其发展将是专用检验仪器和便携式PC机配合使用：在现场或校准室，专用仪器一端接电磁流量转换器另一端接PC机，完成日常检查的测试和检验作业。
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