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摘要：电磁流量计是石油化工企业常见的一种测量仪表，在石油化工生产装置中起着测量、记录、控制和调节等重要作用，本文简述了电磁流量计的工作原理和安装要求，分析了电磁流量计在日常生产过程中的常见故障。
关键词：电磁、故障、流量计、安装
前言
电磁流量计广泛地应用于冶金、石油化工、环保、医药、轻纺、食品、矿山、造纸等各工业领域，对生产装置工艺管道内导电介质的液体流量进行计量，以满足工业上对现场监测显示的要求，同时电磁流量计可输出4～20mA的标准电流信号，供控制系统进行数据记录，实现调节和控制的使用功能。电磁流量计除了测量一般的导电液体外，也还可以测量导电的液固两相流、强酸强碱、高黏度液体和盐类等液体的流量，测量范围比较广泛。
一、电磁流量计的工作原理和特点
（1）电磁流量计的工作原理
电磁流量计在生产使用中具有防腐蚀、防水、防雷击和防干扰的能力，适应于化工装置恶劣的生产条件。电磁流量计具有智能的中文液晶显示器，满足了现场显示的功能，显示直观、功能齐全实用、易于操作使用。电磁流量计通过输出4～20mA的标准电流信号，供控制系统实现记录数据、调节和控制功能。
电磁流量计的工作原理是通过法拉第电磁感应原理測量工艺管道内介质流体流速的。它在工艺管道的两侧加一个磁场，当被测介质流经过管道时就切割磁力线，在两个检测电极上产生感应电势，电势的大小正比于管道内介质流体的流动速度。
（2）特点
1）电磁流量计密封性能好，管道内无可动部件，没有阻流部件，测量过程中不与流体直接接触，测量过程中几乎没有附加压力损失。
2）电磁流量计的测量结果与介质流体流速分布、粘度、流体压力、密度、温度、电导率等物理参数无关，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此电磁流量计的测量精度高。
3）电磁流量计的量程比约为100：1，精度一般为1%，这是由于这种传感器必须保持管道内电阻和测量电路阻抗之间有一定比例关系，因此在制造上有一定困难。
4）在生产装置现场可以根据生产人员实际需要在线修改量程。
二、电磁流量计的常见故障
（1）调试期的故障分析
调试期的故障一般出现在电磁流量计安装和调试阶段，此故障一经排除，在以后相同条件下不会再出现相应故障。常见的调试期故障通常由环境干扰、安装不当和流体特性影响等因素引起的。
1）环境方面因素：主要是工艺管道内杂散电流干扰、大型电机磁场干扰、以及空间强电磁波干扰等。工艺管道内杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可以解决，但是如果遇到强大的杂散电流，就需要另外采取措施使得流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般是经信号电缆引入，通常使用单层或多层屏蔽电缆予以解决。
2）安装方面因素：通常是由于电磁流量计传感器在工艺管道上安装位置不正确而导致的故障，比如，将传感器安装在自上而下的垂直管上；或安装在易积聚气体的管道最高点；或传感器后无背压，流体直接排入大气而形成测量管道非满管。
3）流体方面因素：被测介质流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，传感器输出信号会出现波动，如果气泡大到足以遮盖整个电极表面时，随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。在测量混合介质时，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。低频方波励磁的电磁流量计在测量固体含量过多的浆液时，也将产生浆液噪声，使输出信号产生波动。电极材料与被测介质选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。
（2）运行期的故障分析
在生产运行期出现故障，是电磁流量计经安装调试并正常运行一段时间后出现的故障，常见的运行期故障一般是由流量传感器内壁附着层、环境条件变化、雷电打击等因素引起的。
1）传感器内壁附着层的因素影响：由于电磁流量计常用来测量脏污流体介质，在生产运行一段时间以后，在传感器内壁上常常会积聚附着层，影响电电导率从而产生故障。如果积聚的附着物为绝缘层，则电极回路将出现断路现象，电磁流量计不能正常工作；如果积聚的附着层电导率明显高于流体电导率，则电极回路将出现短路现象，电磁流量计也不能正常工作。所以，要及时清除电磁流量计测量管道内积聚的附着结垢层，避免影响电磁流量计正常工作。
2）雷电打击的因素：在雷雨天气时雷击容易在传感器线路中感应出高电压和浪涌电流，使电磁流量计损坏。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）环境条件变化的因素：在安装调试期间由于生产装置尚未开工，环境条件较好，电磁流量计工作正常，此时往往容易忽视安装条件。在此种情况下，一旦电磁流量计工作环境条件变化，在生产运行期间出现新的干扰源就会干扰仪表的正常使用，电磁流量计的输出信号就会出现波动，导致测量不准确。
三、电磁流量计的安装注意事项
1）在石油化工生产中使用的电磁流量计外壳防护等极通常为IP68，对电磁流量计的安装场所有着严格的要求。根据被测工艺管道中液体的不同选择不同的安装场所。混合相流体的测量应该选择那些不会引起混合液体相互分离的场所进行，双组分液体的测量则应该避免将电磁流量计安装在混合尚未均匀的下游，而那些测量化学反应的管道则需要将电磁流量计安装在反应充分完成段的下游。
2）电磁流量计的安装应该避开那些周围有大型机械设备、电磁干扰较大的地方，否则会对测量的结果造成干扰，以及周围具有高浓度、腐蚀性较强的气体的场所。其次，振动和阳光直照对电磁流量计的使用也有不良影响，应避开有振动和阳光直照大的场所。
3）当电磁流量计安装在上下游有弯头或者阀门等部件时，如果直管段的长度不够，就会引起流体形成二次流的现象，流速的大小就会有偏差，从而会使电磁流量计的测量精度下降。为了提高测量精度，电磁流量计的上游直管段长度不能小于管道内径的10倍，下游的直管段长度不能小于管道内径的5倍。
4）待测介质流体必须将工艺管道充满，并要控制液体中气体的含量，否则会影响电磁流量计的测量精度。如果电磁流量计是倾斜或者垂直安装的，必须使待测流体介质从下往上流，只有这样才能保证液体充满工艺管道。
5）如果电磁流量计是水平安装，就应该保持其轴线的水平性。如果电极是倾斜或者垂直的，在上方的电极周边就容易聚集气泡，这样流体介质就很难与上方电极直接接触，从而影响了测量精度。
6）电磁流量计输出的感应电动势值比较小容易受到干扰。电磁流量计与介质流体要保持相同的电势，才能避免电极遭到腐蚀性破坏，保证测量结果的精准度。因而电磁流量计的测量稳定性与电磁流量计的接地方式有着很大的关系，必须按照电磁流量计的使用要求对电磁流量计和管道进行接地。
参考文献：
[1]牟克田.电磁流量计应用及故障处理[J].中国氯碱，2013（08）
[2]徐丽维，班玉强.电磁流量计的日常应用与维护[J].电子制作，2013（16）
[3]王志伟，电磁流量计在水厂流量测量中的应用.中国测试技术，2006（04）.
关键词：电磁、故障、流量计、安装
前言
电磁流量计广泛地应用于冶金、石油化工、环保、医药、轻纺、食品、矿山、造纸等各工业领域，对生产装置工艺管道内导电介质的液体流量进行计量，以满足工业上对现场监测显示的要求，同时电磁流量计可输出4～20mA的标准电流信号，供控制系统进行数据记录，实现调节和控制的使用功能。电磁流量计除了测量一般的导电液体外，也还可以测量导电的液固两相流、强酸强碱、高黏度液体和盐类等液体的流量，测量范围比较广泛。
一、电磁流量计的工作原理和特点
（1）电磁流量计的工作原理
电磁流量计在生产使用中具有防腐蚀、防水、防雷击和防干扰的能力，适应于化工装置恶劣的生产条件。电磁流量计具有智能的中文液晶显示器，满足了现场显示的功能，显示直观、功能齐全实用、易于操作使用。电磁流量计通过输出4～20mA的标准电流信号，供控制系统实现记录数据、调节和控制功能。
电磁流量计的工作原理是通过法拉第电磁感应原理測量工艺管道内介质流体流速的。它在工艺管道的两侧加一个磁场，当被测介质流经过管道时就切割磁力线，在两个检测电极上产生感应电势，电势的大小正比于管道内介质流体的流动速度。
（2）特点
1）电磁流量计密封性能好，管道内无可动部件，没有阻流部件，测量过程中不与流体直接接触，测量过程中几乎没有附加压力损失。
2）电磁流量计的测量结果与介质流体流速分布、粘度、流体压力、密度、温度、电导率等物理参数无关，传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，因此电磁流量计的测量精度高。
3）电磁流量计的量程比约为100：1，精度一般为1%，这是由于这种传感器必须保持管道内电阻和测量电路阻抗之间有一定比例关系，因此在制造上有一定困难。
4）在生产装置现场可以根据生产人员实际需要在线修改量程。
二、电磁流量计的常见故障
（1）调试期的故障分析
调试期的故障一般出现在电磁流量计安装和调试阶段，此故障一经排除，在以后相同条件下不会再出现相应故障。常见的调试期故障通常由环境干扰、安装不当和流体特性影响等因素引起的。
1）环境方面因素：主要是工艺管道内杂散电流干扰、大型电机磁场干扰、以及空间强电磁波干扰等。工艺管道内杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可以解决，但是如果遇到强大的杂散电流，就需要另外采取措施使得流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般是经信号电缆引入，通常使用单层或多层屏蔽电缆予以解决。
2）安装方面因素：通常是由于电磁流量计传感器在工艺管道上安装位置不正确而导致的故障，比如，将传感器安装在自上而下的垂直管上；或安装在易积聚气体的管道最高点；或传感器后无背压，流体直接排入大气而形成测量管道非满管。
3）流体方面因素：被测介质流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，传感器输出信号会出现波动，如果气泡大到足以遮盖整个电极表面时，随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。在测量混合介质时，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。低频方波励磁的电磁流量计在测量固体含量过多的浆液时，也将产生浆液噪声，使输出信号产生波动。电极材料与被测介质选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。
（2）运行期的故障分析
在生产运行期出现故障，是电磁流量计经安装调试并正常运行一段时间后出现的故障，常见的运行期故障一般是由流量传感器内壁附着层、环境条件变化、雷电打击等因素引起的。
1）传感器内壁附着层的因素影响：由于电磁流量计常用来测量脏污流体介质，在生产运行一段时间以后，在传感器内壁上常常会积聚附着层，影响电电导率从而产生故障。如果积聚的附着物为绝缘层，则电极回路将出现断路现象，电磁流量计不能正常工作；如果积聚的附着层电导率明显高于流体电导率，则电极回路将出现短路现象，电磁流量计也不能正常工作。所以，要及时清除电磁流量计测量管道内积聚的附着结垢层，避免影响电磁流量计正常工作。
2）雷电打击的因素：在雷雨天气时雷击容易在传感器线路中感应出高电压和浪涌电流，使电磁流量计损坏。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）环境条件变化的因素：在安装调试期间由于生产装置尚未开工，环境条件较好，电磁流量计工作正常，此时往往容易忽视安装条件。在此种情况下，一旦电磁流量计工作环境条件变化，在生产运行期间出现新的干扰源就会干扰仪表的正常使用，电磁流量计的输出信号就会出现波动，导致测量不准确。
三、电磁流量计的安装注意事项
1）在石油化工生产中使用的电磁流量计外壳防护等极通常为IP68，对电磁流量计的安装场所有着严格的要求。根据被测工艺管道中液体的不同选择不同的安装场所。混合相流体的测量应该选择那些不会引起混合液体相互分离的场所进行，双组分液体的测量则应该避免将电磁流量计安装在混合尚未均匀的下游，而那些测量化学反应的管道则需要将电磁流量计安装在反应充分完成段的下游。
2）电磁流量计的安装应该避开那些周围有大型机械设备、电磁干扰较大的地方，否则会对测量的结果造成干扰，以及周围具有高浓度、腐蚀性较强的气体的场所。其次，振动和阳光直照对电磁流量计的使用也有不良影响，应避开有振动和阳光直照大的场所。
3）当电磁流量计安装在上下游有弯头或者阀门等部件时，如果直管段的长度不够，就会引起流体形成二次流的现象，流速的大小就会有偏差，从而会使电磁流量计的测量精度下降。为了提高测量精度，电磁流量计的上游直管段长度不能小于管道内径的10倍，下游的直管段长度不能小于管道内径的5倍。
4）待测介质流体必须将工艺管道充满，并要控制液体中气体的含量，否则会影响电磁流量计的测量精度。如果电磁流量计是倾斜或者垂直安装的，必须使待测流体介质从下往上流，只有这样才能保证液体充满工艺管道。
5）如果电磁流量计是水平安装，就应该保持其轴线的水平性。如果电极是倾斜或者垂直的，在上方的电极周边就容易聚集气泡，这样流体介质就很难与上方电极直接接触，从而影响了测量精度。
6）电磁流量计输出的感应电动势值比较小容易受到干扰。电磁流量计与介质流体要保持相同的电势，才能避免电极遭到腐蚀性破坏，保证测量结果的精准度。因而电磁流量计的测量稳定性与电磁流量计的接地方式有着很大的关系，必须按照电磁流量计的使用要求对电磁流量计和管道进行接地。
参考文献：
[1]牟克田.电磁流量计应用及故障处理[J].中国氯碱，2013（08）
[2]徐丽维，班玉强.电磁流量计的日常应用与维护[J].电子制作，2013（16）
[3]王志伟，电磁流量计在水厂流量测量中的应用.中国测试技术，2006（04）.