電磁流量計的(de)故障分(fēn)析和(hé)案例（3）

三、環境類

源自環境方面引起的(de)電磁流量計故障主要有以下(xià)幾種。

  1．強磁場(chǎng)

因安裝時(shí)一般都注意到要遠(yuǎn)離強磁場(chǎng)，故強磁場(chǎng)影(yǐng)響的(de)實踐經驗不多(duō)，前文第五章(zhāng)第六節已簡述了(le)幾則有關外界磁場(chǎng)的(de)應用(yòng)例，以供參考。

2．強電磁波

電磁流量計應符合電磁兼容性要求，在規定輻射電磁場(chǎng)環境下(xià)正常工作，不會在該環境下(xià)造成儀表性能下(xià)降或工作不正常。

   案例10   福建省某水(shuǐ)廠裝用(yòng)多(duō)台電磁流量計，其中一台輸出大(dà)幅度波動。現場(chǎng)檢查儀表安裝符合要求，流量傳感器和(hé)轉換器相距50m，用(yòng)置于鐵導管内的(de)屏蔽電纜相連接，儀表本身亦正常。但測得(de)共模幹擾信号高(gāo)達1.7V。先采取将流量傳感器電氣絕緣的(de)措施，共模信号降低0.6V，但輸出波動無明(míng)顯改善。

再次與用(yòng)戶分(fēn)析現象環境條件，得(de)悉在流量計非常鄰近的(de)地方有強無線電發射台。爲證實故障原因是否來(lái)自該幹擾源，臨時(shí)将轉換器移至流量傳感器相距3m的(de)地方，複測共模幹擾信号小于0.1mV，雖然還(hái)感到偏大(dà)，但儀表運行已趨于正常。故障原因是即使多(duō)層屏蔽信号線，電磁波還(hái)是被引入到儀表。

本實例揭示當分(fēn)離型電磁流量計在現場(chǎng)有較大(dà)共模幹擾時(shí)，作故障原因分(fēn)析時(shí)就應考慮強無線電波是否成爲幹擾源的(de)可(kě)能性。本實例屬調試期罕見故障。

3．管道雜(zá)散電流

電磁流量計妥善接地後，可(kě)以避免管道絕大(dà)部分(fēn)雜(zá)散電流的(de)影(yǐng)響。有時(shí)候按規定以粗電線跨接流量傳感器并完善接地，卻還(hái)會受雜(zá)散電流影(yǐng)響，尚需采取其他(tā)措施。

案例11[6]  山東某鋁冶廠用(yòng)DN80mm電磁流量檢測堿液礦漿，流量傳感器兩端裝接地環，并用(yòng)導線跨接和(hé)妥善接地，然而儀表還(hái)是不能正常工作，直到向外推移2m再置兩接地點，才隔離了(le)雜(zá)散電流影(yǐng)響。

儀表投入正常運行一段時(shí)期後，又出現輸出信号晃動現象，排除了(le)流動波動的(de)可(kě)能性，儀表本身完好，初步判斷爲儀表運行異常。觀察數天發現，中午午餐休息期和(hé)晚班運行正常，而日班卻出現輸出晃動。據此線索追蹤溯源，找到故障源頭是離電磁流量傳感器距離較遠(yuǎn)的(de)同一管系上進行電焊所緻。

案例12 電磁流量傳感器與連接管道絕緣，可(kě)消除大(dà)雜(zá)散電流影(yǐng)響[2]

浙江省某自來(lái)水(shuǐ)公司安裝兩台DN900MT900型電磁流量計，一台運行正常，另一台在1～2h周期内出現有高(gāo)達50％FS波動。用(yòng)戶認爲兩台儀表使用(yòng)條件相仿，故障是由儀表方面原因引起的(de)。勘查現場(chǎng)周圍環境，上下(xià)遊緊接流量傳感器的(de)是兩段長(cháng)0.5m有良好接地的(de)無襯裏短鋼管，然後連接到有水(shuǐ)泥襯裏的(de)鋼管。接地等電氣連接均符合要求，同時(shí)，排除了(le)管網流動脈動可(kě)能性。

轉換器與傳感器相距約10m。有一數百千伏安的(de)三相變壓器裝在附近，分(fēn)别離轉換器和(hé)傳感器約2m和(hé)8m。

分(fēn)析故障原因有以下(xià)兩種可(kě)能：（1）大(dà)功率變壓器産生的(de)磁場(chǎng)幹擾；（2）管道上雜(zá)散電流幹擾。要證明(míng)是否是變壓器磁場(chǎng)幹擾影(yǐng)響，因要關閉變壓器涉及面廣，安排爲第二步檢查，首先檢查是否是管道雜(zá)散電流幹擾。不加勵磁電流用(yòng)示波器測量兩極間電勢，其值應爲零。然而實際測得(de)峰值Vpp高(gāo)達1V的(de)波形畸變交流電勢。初步判斷即使良好接地，儀表還(hái)會受到管道雜(zá)散電流幹擾影(yǐng)響。

采取将電磁流量傳感器連同兩段短鋼管與管網管道電氣絕緣，使流量傳感器與液體同電位。儀表投入運行，輸出顯示即呈穩定正常，也(yě)排除了(le)電力變壓器磁場(chǎng)幹擾對(duì)流量測量的(de)影(yǐng)響。同時(shí)測得(de)幹擾電流有60mA AC，電流方向來(lái)自流量傳感器上遊。

這(zhè)一措施也(yě)适用(yòng)于有陰極保護電流的(de)管道，作爲試排除管道電流幹擾影(yǐng)響的(de)方法。

4．地電位變化(huà)

地電位變化(huà)會影(yǐng)響流量測量，例如其他(tā)設備接地線上産生電壓降，可(kě)使電磁流量計地電位變化(huà)，若形成較大(dà)共模幹擾時(shí)，可(kě)會影(yǐng)響測量。

5．潮氣浸入

電磁流量計應用(yòng)于給排水(shuǐ)工業常将流量傳感器在低于地平線的(de)儀表井中，因而時(shí)常會浸在未及時(shí)排放的(de)雨(yǔ)水(shuǐ)中，甚至長(cháng)期浸泡在水(shuǐ)中。即使是外殼保護等級爲IP67（塵密短時(shí)浸水(shuǐ)級）或IP68（塵密連續浸水(shuǐ)級），也(yě)會因接線端子盒蓋密封墊圈或電纜引入密封套圈未壓緊密封，漏裝套圈，或套圈與電纜外徑未匹配，經常發生這(zhè)類事故。

地面安裝的(de)流量傳感器端子盒蓋等密封墊圈未密封好，也(yě)會受汽溫變化(huà)的(de)呼吸作用(yòng)吸入潮氣，凝結成水(shuǐ)。端子盒電纜引入裝置漏裝密封圈或未緊壓密封，電纜表面冷(lěng)凝水(shuǐ)等亦極易進入端子盒。這(zhè)類實例亦屢見不鮮。在施工過程中有意無意割斷電纜後重新再接，用(yòng)膠帶包封。這(zhè)一隐患在運行初期不會形成故障，但包封日久老化(huà)，連接處吸入潮氣，電纜絕緣就會降低。

水(shuǐ)和(hé)潮氣浸入端子盒，降低了(le)絕緣強度和(hé)絕緣電阻，嚴重時(shí)流量信号回路将無流量信号輸出，勵磁線圈回路将形成零點偏移或不穩。必要時(shí)可(kě)在密封連接處采取矽膠等澆灌密封措施。

非氣密型結構的(de)勵磁線圈保護外殼，因呼吸作用(yòng)吸入潮氣，若液溫低于室溫極易在測量管外壁結露，低于0℃則會結霜，會使流量信号回路短路而失效。

案例13  開封某水(shuǐ)廠用(yòng)一台DN1200電磁流量計測經常引黃(huáng)河(hé)水(shuǐ)，另一台ND900儀表測進廠地下(xià)水(shuǐ)，兩台DN1000儀表并聯測出廠成品水(shuǐ)。系統投入正常運行兩年後，發現出廠水(shuǐ)比進廠水(shuǐ)多(duō)出10％～15％。觀察儀表運行無異常表現。用(yòng)外夾換能器（探頭）便攜式超聲流量計分(fēn)别對(duì)4台電磁流計作比對(duì)試驗，證明(míng)兩台出廠電磁流量計輸出信号偏高(gāo)。分(fēn)别關閉停流檢查零點，發現兩台出廠水(shuǐ)測量儀表零點大(dà)幅度偏移。根據經驗判斷，很有可(kě)能是由接線端子盒進水(shuǐ)或勵磁線圈受潮，絕緣下(xià)降所緻。當拭去水(shuǐ)露，用(yòng)電吹風吹幹燥接線盒端子座，勵磁端子對(duì)地電阻從5～6M 恢複到數十兆歐，偏移的(de)零點随即回到零位，儀表運行正常。

究其原因是勵磁線圈回路對(duì)地絕緣下(xià)降，使電極上加上一個(gè)較大(dà)的(de)絕緣電阻和(hé)信号内阻對(duì)勵磁電壓的(de)分(fēn)壓，形成較大(dà)的(de)共模幹擾信号，而轉換器前置放大(dà)器共模抑止比能力有限，從而使轉換器零點有輸出。

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