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[摘 要]本文通过介绍电磁流量计的特点和工作原理以及它在油田联合站中的应用，提出流量计在测量流量时的优缺点进行了主要分析，加强技术改进，使电磁流量计在联合站中达到工作稳定，计量精准的作用。
[关键词]电磁流量计 流量控制器 联合站 误差 工作原理
中图分类号：TN02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0120-01
在油田联合站日常工作中，电磁流量计承担着监控水量瞬时的任务，而流量控制器承担着的调节水量瞬时的任务。能源计量往往跟企业的效益有直接的联系。
工作过程中控制器通過流量计检测到的数据自动控制开阀与关阀，或者人工手动控制开阀与关阀。由于流量控制器工作中运用PID调节，不断的执行开阀与关阀指令，导致部分控制器开阀与关阀失灵，无法实现水量调节。且在安装使用中元器件消耗较大，计量偏差大等问题常常就会出现。所以流量控制器、流量计的正确使用对采收比的稳定起到非常大的作用。
1、 电磁流量计的安装方法
工艺管道上预留出配对法兰，流量计和法兰配对安装，流量计的流体流向要和介质的流向一致，仪表接线符合设计以及厂家接线要求。
2、 电磁流量计及流量控制器工作原理
电磁流量计是测量导电液体体积流量的仪表，是由流量传感器变送器组成。流量传感器是把流过管道内的液体体积流量转换为线性电信号。变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。其原理是导体通过磁场切割电磁线产生电动势。测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。
流量控制器是采用高精度先导方式控制流量的调节装置，在一定压力差下，改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量来完成调节执行元件运动速度。当流量计按照控制要求，输出4-20mA信号，电路板将给定信号和反馈信号进行比较，输出偏差信号。此偏差信号经放大处理后，决定电机正向或者反向转动，并驱动相应的继电器动作，驱动电机向正确方向转动。控制器运行至上下限位置时行程开关给电路板发送中断命令， 电动机停止。
3、 电磁流量计、流量控制器常见问题及解决方法
3.1电磁流量计在运行中常见的故障有两种：
一是仪表本身故障， 即仪表结构件或元器件损坏引起的故障；二是由外部原因引起的故障。
3.1.1原因分析
原因一般有：
（1） 电缆接线不正确；（2） 仪表供电不正常；（3） 液体流动状况不符合安装要求；（4） 传感器零部件损坏或测量内壁有附着层；（5） 转换器元器件损坏。
3.1.2解决方案
（1）检查电缆是否有破损短路或断路，检查接线是否对应其接线端子；
（2）确认电压等级（220V/24V），检查控制系统柜内保险、电源线路板输出电压是否正常。
（3）检查液体流动方向和管内液体是否充满。对于能正反向测量的电磁流量计，方向不一致虽可测量，但设定的显示流量正反方向不符必须改正。也可改变传感器上的箭头方向并重新设定显示符号。管道未流满液体主要是传感器安装位置不妥引起的，应在安装时采取措施。
（4）检查变送器内壁电极是否覆盖液体结垢层，对于容易结垢的测量液体，要定期进行清理。
（5）若判断为元器件损坏引起的故障，更换元器件即可。
3.2流量测量值与实际值不符
3.2.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 变送器电路板是否完好；（2） 当液体流速过低时，被测液体中含有微小气泡，气泡上升在管道上方逐渐聚集，则液体流通面积发生变化，气体多时还会产生干扰信号，影响测量准确度；（3） 信号电缆出现连接不好现象或使用过程中电缆的绝缘性能下降引起测量不准确；（4） 转换器的参数设定值不准确。
3.2.2解决方案
（1）检查变送器电路板是否完好。接线盒进水或被液体腐蚀，可导致电器性能下降或损坏，此时应更换电路板。
（2）保证管道内液体流速在最低流量界限值之上。
（3）检查信号电缆连接和电缆的绝缘性能，若电缆松动，将其重新连接即可；若检查到电缆的绝缘性不符合绝缘要求，则需要换新电缆。
（4）重新对转换器设定值进行设定，并对转换器的零点、满度值进行校验。
3.3输出信号超满度量程
3.3.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 信号电缆接线出现错误或电缆连接断开；
（2） 转换器的参数设定不正确；
（3） 转换器与传感器型号不配套。
3.3.2解决方案
（1）检查信号回路连接，若信号回路断开，输出信号将超满度值， 此时需重新校验信号电缆并检查电缆的绝缘性能是否完好，若不符合要求，则需更换新的电缆。
（2）检查转换器的各参数设定和零点、满度是否符合要求。
（3）检查到转换器与传感器的型号，不配套则需厂方调换。
3.4零点不稳
3.4.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 管道未充满液体或液体中含有气泡。
（2） 液体方面（如液体电导率均匀性不好、电极污染等）的原因。
（3） 信号回路绝缘下降。
3.4.2解决方案
（1）管道未充满液体或液体中含有气泡皆为工艺原因，请工艺人员确认即输出值可恢复正常。
（2）若测量管内壁结垢或有杂质、电极被污染，均有可能出现零点变动，此时必须清洗；若零点变动不大，也可尝试重新调零。
（3）由于受环境条件影响，灰尘、油污等可能进入表壳体内，需要检查电极部位绝缘是否下降或破坏，若不符合绝缘要求，则必须进行清理。
4.几点建议
针对上述电磁流量计及流量控制器的故障分析，建议分别采取以下措施，以提高其检定合格率，保证使用寿命。
4.1更换老化元件
根据统计，使用年限在3年以上的仪表会存在元件老化现象，应进行全面检查，及时更换老化元件，确保计量效果，延长使用寿命。
4.2流量计量仪表的改进
对三元液流量仪表建议在流量计内衬上加涂耐腐蚀、抗结垢材料，减缓结垢，延长仪表的工作寿命。在采出液的流量检测方面建议采用速度式流量仪表，以避免结垢对可动部件的影响。
4.3加强日常保养
通过严格管理、精心保养，才能保证仪表性能稳定、精度可靠、寿命合理。在使用过程中，做好电子部分的防腐、防垢，避免二次表故障；专人负责清理内部污垢、传感器固化物，消除对计量的影响；拆卸、搬动仪表要轻拿轻放，防止物理损坏；仪表内部各种连线不能任意拉扯，避免短路、断路及松脱。
综上，目前油田推广的集中监控无人值守的联合站及注入站中，电磁流量计及流量控制器应用十分广泛，各品牌电磁流量计的使用也大同小异，出现的问题多集中在上述几个方面。只有对电磁流量计及流量控制器做到全面维护、精心保养，才能最大限度地发挥仪表的性能，使之计量准确，达到注入要求，满足生产需要。
参考文献
[1]陶红艳，余洪波.传感器与现代检测技术.清华大学出版社，2009（3）
[2]蔡武昌，应启戛.新型流量检测仪表.化学工业出版社，2006（1）
[关键词]电磁流量计 流量控制器 联合站 误差 工作原理
中图分类号：TN02 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0120-01
在油田联合站日常工作中，电磁流量计承担着监控水量瞬时的任务，而流量控制器承担着的调节水量瞬时的任务。能源计量往往跟企业的效益有直接的联系。
工作过程中控制器通過流量计检测到的数据自动控制开阀与关阀，或者人工手动控制开阀与关阀。由于流量控制器工作中运用PID调节，不断的执行开阀与关阀指令，导致部分控制器开阀与关阀失灵，无法实现水量调节。且在安装使用中元器件消耗较大，计量偏差大等问题常常就会出现。所以流量控制器、流量计的正确使用对采收比的稳定起到非常大的作用。
1、 电磁流量计的安装方法
工艺管道上预留出配对法兰，流量计和法兰配对安装，流量计的流体流向要和介质的流向一致，仪表接线符合设计以及厂家接线要求。
2、 电磁流量计及流量控制器工作原理
电磁流量计是测量导电液体体积流量的仪表，是由流量传感器变送器组成。流量传感器是把流过管道内的液体体积流量转换为线性电信号。变送器是由励磁电路、信号滤波放大电路、A/D采样电路、微处理器电路、D/A电路、变送电路等组成。其原理是导体通过磁场切割电磁线产生电动势。测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆，上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时，则会产生感应电压。
流量控制器是采用高精度先导方式控制流量的调节装置，在一定压力差下，改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量来完成调节执行元件运动速度。当流量计按照控制要求，输出4-20mA信号，电路板将给定信号和反馈信号进行比较，输出偏差信号。此偏差信号经放大处理后，决定电机正向或者反向转动，并驱动相应的继电器动作，驱动电机向正确方向转动。控制器运行至上下限位置时行程开关给电路板发送中断命令， 电动机停止。
3、 电磁流量计、流量控制器常见问题及解决方法
3.1电磁流量计在运行中常见的故障有两种：
一是仪表本身故障， 即仪表结构件或元器件损坏引起的故障；二是由外部原因引起的故障。
3.1.1原因分析
原因一般有：
（1） 电缆接线不正确；（2） 仪表供电不正常；（3） 液体流动状况不符合安装要求；（4） 传感器零部件损坏或测量内壁有附着层；（5） 转换器元器件损坏。
3.1.2解决方案
（1）检查电缆是否有破损短路或断路，检查接线是否对应其接线端子；
（2）确认电压等级（220V/24V），检查控制系统柜内保险、电源线路板输出电压是否正常。
（3）检查液体流动方向和管内液体是否充满。对于能正反向测量的电磁流量计，方向不一致虽可测量，但设定的显示流量正反方向不符必须改正。也可改变传感器上的箭头方向并重新设定显示符号。管道未流满液体主要是传感器安装位置不妥引起的，应在安装时采取措施。
（4）检查变送器内壁电极是否覆盖液体结垢层，对于容易结垢的测量液体，要定期进行清理。
（5）若判断为元器件损坏引起的故障，更换元器件即可。
3.2流量测量值与实际值不符
3.2.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 变送器电路板是否完好；（2） 当液体流速过低时，被测液体中含有微小气泡，气泡上升在管道上方逐渐聚集，则液体流通面积发生变化，气体多时还会产生干扰信号，影响测量准确度；（3） 信号电缆出现连接不好现象或使用过程中电缆的绝缘性能下降引起测量不准确；（4） 转换器的参数设定值不准确。
3.2.2解决方案
（1）检查变送器电路板是否完好。接线盒进水或被液体腐蚀，可导致电器性能下降或损坏，此时应更换电路板。
（2）保证管道内液体流速在最低流量界限值之上。
（3）检查信号电缆连接和电缆的绝缘性能，若电缆松动，将其重新连接即可；若检查到电缆的绝缘性不符合绝缘要求，则需要换新电缆。
（4）重新对转换器设定值进行设定，并对转换器的零点、满度值进行校验。
3.3输出信号超满度量程
3.3.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 信号电缆接线出现错误或电缆连接断开；
（2） 转换器的参数设定不正确；
（3） 转换器与传感器型号不配套。
3.3.2解决方案
（1）检查信号回路连接，若信号回路断开，输出信号将超满度值， 此时需重新校验信号电缆并检查电缆的绝缘性能是否完好，若不符合要求，则需更换新的电缆。
（2）检查转换器的各参数设定和零点、满度是否符合要求。
（3）检查到转换器与传感器的型号，不配套则需厂方调换。
3.4零点不稳
3.4.1原因分析
这类故障一般由以下情况引起：
（1） 管道未充满液体或液体中含有气泡。
（2） 液体方面（如液体电导率均匀性不好、电极污染等）的原因。
（3） 信号回路绝缘下降。
3.4.2解决方案
（1）管道未充满液体或液体中含有气泡皆为工艺原因，请工艺人员确认即输出值可恢复正常。
（2）若测量管内壁结垢或有杂质、电极被污染，均有可能出现零点变动，此时必须清洗；若零点变动不大，也可尝试重新调零。
（3）由于受环境条件影响，灰尘、油污等可能进入表壳体内，需要检查电极部位绝缘是否下降或破坏，若不符合绝缘要求，则必须进行清理。
4.几点建议
针对上述电磁流量计及流量控制器的故障分析，建议分别采取以下措施，以提高其检定合格率，保证使用寿命。
4.1更换老化元件
根据统计，使用年限在3年以上的仪表会存在元件老化现象，应进行全面检查，及时更换老化元件，确保计量效果，延长使用寿命。
4.2流量计量仪表的改进
对三元液流量仪表建议在流量计内衬上加涂耐腐蚀、抗结垢材料，减缓结垢，延长仪表的工作寿命。在采出液的流量检测方面建议采用速度式流量仪表，以避免结垢对可动部件的影响。
4.3加强日常保养
通过严格管理、精心保养，才能保证仪表性能稳定、精度可靠、寿命合理。在使用过程中，做好电子部分的防腐、防垢，避免二次表故障；专人负责清理内部污垢、传感器固化物，消除对计量的影响；拆卸、搬动仪表要轻拿轻放，防止物理损坏；仪表内部各种连线不能任意拉扯，避免短路、断路及松脱。
综上，目前油田推广的集中监控无人值守的联合站及注入站中，电磁流量计及流量控制器应用十分广泛，各品牌电磁流量计的使用也大同小异，出现的问题多集中在上述几个方面。只有对电磁流量计及流量控制器做到全面维护、精心保养，才能最大限度地发挥仪表的性能，使之计量准确，达到注入要求，满足生产需要。
参考文献
[1]陶红艳，余洪波.传感器与现代检测技术.清华大学出版社，2009（3）
[2]蔡武昌，应启戛.新型流量检测仪表.化学工业出版社，2006（1）