電磁流量計(ji)測量不準與校(xiao)準分析

發(fa)布日期： 2025-12-01 作(zuo)者：晖祥自動化(huà)系統有限公司(si)  點擊： 361

　　電磁流量計 是(shì)利用法拉第電(diàn)磁感應定律制(zhi)成的一種測量(liàng)導電液體體積(ji)流量的儀表。其(qi)測量原理是當(dang)導體在磁場中(zhong)作㊙️切割磁力線(xiàn)運動時，在導體(ti)中會産生感應(yīng)電勢🛀🏻，感應電勢(shì)的大小與導體(tǐ)在磁💜場中的有(you)效長度及導♍體(ti)在磁場中作垂(chui)直于磁場方向(xiang)運動的🏒速度成(chéng)正比。如圖 1所示，導電流體(tǐ)在磁場中作垂(chui)直方向流動切(qiē)割磁力線時，也(yě)會在管道兩邊(bian)的電極上産生(shēng)感應電勢。

　　其感應電勢爲(wèi) E=kBVD

　　其中：

　　K———儀表常數

　　B———磁感應強度

　　V———測量管道截(jié)面内的平均流(liu)速

　　D———測量管(guǎn)道截面的内徑(jing)

　　測量流量(liang)時，導電性的液(yè)體以速度 v流過垂直于流(liu)動方向的磁場(chang)，導電性液體的(de)流動感應出一(yī)個與平均流速(su)成正比的電壓(ya)，其感應電壓信(xìn)号通過兩個或(huò)兩個以上與液(yè)體直接接觸的(de)🔞電極檢出，并通(tong)過電纜送至轉(zhuan)換器通過智能(neng)處理，轉換成标(biāo)🌂準信号 4~20mA或(huò) 0~1kHz輸出。

　　2故障現狀介紹(shào)與原因分析

　　2.1電磁 流(liu)量計 使用(yong)概況

　　電磁(cí)流量計早在上(shang)個世紀 50年(nián)代已經實現了(le)廣泛的工業化(huà)應用，也廣泛應(ying)用于制鹽化工(gōng)等行業的計量(liàng)，我公司真空制(zhi)鹽采輸🌈鹵應用(yòng)過程中，部分電(dian)磁流量計出現(xiàn)的一些故障♊、測(cè)量不準确等現(xiàn)象。目♻️前在我們(men)公司🚶‍♀️電磁流量(liàng)計主要對液體(tǐ)（鹽鹵，水）和渣漿(jiāng)流體進行流量(liàng)檢測，獲得瞬時(shi)流量和累積流(liú)量🐕。三個礦區有(you)約 100台電磁(ci)流量計，使用時(shi)間長短不一，有(you)的壽命在十年(nian)以🐅上，但近幾年(nian)由于井組增多(duō)，注入井組介質(zhi)不斷變🧑🏾‍🤝‍🧑🏼化，鹵水(shuǐ)類型不👨‍❤️‍👨斷轉換(huàn)，以及管道切換(huàn)頻繁導緻的測(ce)量不準确時有(you)發生。

　　前段(duan)時間我們使用(yong)電磁流量計，由(you)于注水介質發(fa)生改變，出現注(zhu)水流量比平常(cháng)顯著降低（由 100m3/h降低至 20~30m3/h），出鹵量明顯偏(piān)高的現象，針對(duì)這一現象曾做(zuo)以下工作：

　　測量數據發生(shēng)顯著變化的部(bù)分井組，在焊接(jie)管道時曾拆開(kai)流量計，流量計(jì)内部結垢情況(kuang)。

　　電磁流量(liàng)計内部結垢圖(tú)例

　　2.2電磁流(liú)量計故障原因(yin)主要有兩類

　　類是外部原(yuan)因引發的故障(zhàng)，例如安裝不當(dang)導緻流動畸變(bian)，傳♈感🧑🏾‍🤝‍🧑🏼器内壁沉(chén)積和結垢。由于(yú)鹵水和不同注(zhù)水介質在管道(dào)流💛動的😄過程中(zhōng)，由于溫度、壓力(li)等的變化🔞，介質(zhi)發💔生了化學反(fǎn)應㊙️，易在管路和(hé)流量計内壁上(shang)結垢，受流量計(jì)流通截面積變(bian)化的影響，儀表(biao)的檢測準确性(xing)也會發生變化(huà)。另一方面，鹵水(shuǐ)電導率随濃度(du)、成份等發生的(de)變化。電導率 (EC)表示溶液的(de)導電能力，不同(tong)濃度之間和不(bú)同 pH值之間(jiān)，鹵水的電導率(lü)變化很明顯。通(tong)過現場儀表數(shu)據🚩分析，數‼️據變(biàn)化範圍較大。管(guan)路和流量計内(nèi)壁上結垢會💰明(ming)顯影響流體的(de)電導率，增大管(guǎn)路截面的電阻(zu)💰值，降低電信号(hào)💛輸出，從而影響(xiǎng)流量計的準确(què)性。

　　第二類(lei)是儀表自身故(gù)障，即儀表自身(shēn)結構件或元器(qì)件損壞引發的(de)故障

　　3鹵水(shui)輸送管道流量(liàng)數據不準原因(yīn)分

　　結合我(wǒ)公司電磁流量(liàng)計在鹵水輸送(sòng)管道現狀，可流(liu)體🥵的流通面積(ji)，将導緻測量誤(wù)差的隐形故障(zhang)，如果附❤️着層是(shì)高電導率，電磁(cí)流量傳感器電(dian)極間的電勢易(yì)短路，如🙇‍♀️果附着(zhe)🙇‍♀️層是絕🔴緣性，電(dian)磁流量傳感器(qi)電極表🤞面被絕(jue)緣将斷開了測(ce)量回路。後兩種(zhong)現象需要清潔(jie)附着層或更㊙️換(huàn)傳感器才🤟能使(shi)儀表正常工作(zuo)。

　　3.2雷電擊

　　線路遇雷擊(ji)時會瞬時産生(shēng)很高電壓和浪(lang)湧電流，儀表⛷️遭(zāo)雷擊後極易損(sun)壞。雷電擊主要(yao)通過三個途徑(jing)進入儀表：儀表(biao)電源線，轉換器(qì)和傳感器間的(de)激磁線與流量(liàng)信号線。從✏️雷電(diàn)故障中損壞的(de)儀表零😘部件分(fen)析，雷電擊大部(bù)分經電源線路(lu)進入儀表從🏃而(er)引發故障，而其(qi)他兩種途徑比(bǐ)較少。

　　3.3環境(jing)條件變化

　　環境條件變化(huà)所引起的故障(zhang)主要是因爲儀(yi)表在運🚶‍♀️行期♌間(jiān)出現了新的幹(gàn)擾源。例如一台(tái)接地保護并不(bu)良好🏃🏻的電磁流(liu)量計，調試期因(yin)無外界幹擾源(yuán)🤩，儀表能夠正常(chang)運行，然而在運(yùn)行期出現新的(de)幹擾源後 (例如：管道旁新(xin)增高壓電網、測(cè)量點附近管道(dào)或較遠🌏處🚶實施(shi)管道電焊，車輛(liang)過往頻繁振動(dòng)加大等等 )，幹擾了儀表正(zheng)常運行，出現了(le)電磁流量計信(xin)号輸🧑🏽‍🤝‍🧑🏻出較大振(zhèn)🐇蕩。

　　3.4突發事(shi)件對表計影響(xiǎng)

　　傳感器長(zhǎng)時間浸泡水中(zhong)，本廠區閥門井(jing)遇到暴雨外加(jia)斷電的情況，導(dao)緻儀表全部浸(jìn)泡在水中，長達(da) 8小時。事後(hou)經過及時檢查(cha)處理，大部分恢(hui)複，而密封不嚴(yan)✍️實的✨儀表，内部(bu)勵磁線圈、電路(lu)闆等全部損壞(huài)，傳感🌈器無法工(gōng)作，隻能更換儀(yí)表。

　　4解決方(fāng)法與思路

　　根據電磁流量(liàng)計工作原理和(hé)工作環境要求(qiu)，解決電👈磁流量(liàng)🈲計測量不準主(zhǔ)要是從前期選(xuan)型、保證工作環(huan)㊙️境、消除幹擾因(yin)素、定期校準等(deng)幾方面入手。

　　4.1前期選型

　　首先不同測(cè)量介質的類型(xíng)選取合适的儀(yi)表，這裏涉及的(de)内容主要有管(guan)道口徑大小、壓(ya)力等級、測量介(jie)質酸堿性、腐蝕(shi)性✉️、噪音、電極特(tè)點、襯裏材質、接(jie)地🌐性能等；盡量(liàng)選用陶瓷襯裏(li)的電磁流量計(jì)，如果預算允許(xǔ)，就用電容式電(diàn)磁流量計，因沒(méi)有接液電極🥵，同(tóng)時又是陶💜瓷内(nèi)襯裏，這🌐樣效果(guo)會好💁一些；有條(tiao)件🐕情況下，要求(qiú)供貨商對陶瓷(cí)襯☔裏進行鏡面(mian)抛光處❗理，這樣(yàng)處⚽理後，襯裏不(bú)易結垢，即使有(you)輕微結垢，也會(hui)在維護時容易(yì)處理掉。

　　第(dì)二是根據現場(chang)工況選擇分體(ti)式、一體式，防護(hu)等級等。

　　4.2安(ān)裝地點、方式選(xuan)擇

　　1）流量計(jì)前後直管段長(zhang)度直接影響測(cè)量準确度，很多(duō)儀表前期設計(jì)合符要求，但後(hòu)期因爲生産檢(jian)修❗等各種原🐕因(yīn)，需要增加各種(zhong)閥門、沖洗管道(dao)等管件，會導緻(zhì)直管段要求不(bu)夠，直接導緻測(ce)量不準确；因此(ci)，前期設計安裝(zhuang)盡量放大表計(ji)前後直管段長(zhang)度。

　　2）保證安(ān)裝儀表的管道(dao)充滿測量介質(zhì)。流量計測量段(duan)長度範圍☁️内不(bu)可以有氣室、氣(qi)袋等。

　　4.3采取(qǔ)防垢措施及裝(zhuāng)置

　　根據流(liú)量計自身性能(néng)特點及安裝要(yao)求，結合在我公(gōng)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼司使用現狀以(yǐ)及故障原因分(fen)析，在電磁流量(liàng)選型、使用等方(fāng)面可采取以下(xia)措施：

　　（ 1）選擇合适的安(ān)裝位置。當停流(liú)時，漿液中的沉(chen)渣不在流量計(jì)測量管的位置(zhi)聚集，減少結垢(gou)的機率。在易結(jié)垢的管路段上(shang)，加裝除垢超聲(sheng)波流量計，可保(bao)證流量計段 30m以内管路不(bú)結垢。

　　（ 2）加旁路沖洗裝(zhuang)置。在流量計不(bú)運行時或産生(shēng)管道阻礙時☀️，及(ji)時用清水對流(liú)量計進行沖洗(xi)處理。

　　（ 3）選擇大口徑。在(zài)滿足生産需求(qiú)情況下，選擇稍(shāo)大口徑的流量(liang)計，雖然計量精(jīng)度會略有下降(jiang)，但維保量會減(jian)🍉少許多。

　　（ 4）選擇沒有外(wai)部幹擾的環境(jìng)。安裝在沒有震(zhen)動的位置，流量(liang)計兩邊的管道(dào)要用支架支撐(cheng)，減少工作時👌的(de)管道震動，同時(shi)流量計檢修時(shí)便于拆裝；給流(liú)量計安裝外防(fang)護🔞罩，減少環境(jing)對表計的損害(hai)和影響。

　　（ 5）定期校準。已(yi)安裝的無法拆(chāi)除的流量計，進(jìn)行定期校準标(biao)定，該維護工作(zuo)量較大。