电磁流量计的原理、应用与故障分析.doc
电磁流量计的原理、应用及故障分析
撰写人：杨和军
单位：北京瑞普三元仪表有限公司
撰写时间：2003年9月
电磁流量计的原理、应用与故障分析
1、电磁流量计的原理
1.1电磁流量计的工作原理
电磁流量计通常是由非导磁和内壁表面不导电的测量管、串联（或并联）的励磁线圈与最少两个电极组成，电极与流体直接接触。
通电的线圈产生一个磁场强度为B并垂直于管道轴线的磁场，这个磁场通过不导磁的测量管传至测量管内流动的导电介质，根据法第电磁感应定律（导体在磁场中作切割磁力线时，导体的两端要产生感应电动势），在导体（被测量的介质）两端（即安装在管内壁的两个电极）产生一个与流速“V”成正比的感应电压“U”。如图1所示：
图1
图1
U=K*B*D*V
U=与流速成正比的感应电压信号
K=传感器的修正系数(无量纲的常数)
B=磁感应强度
D=电极间距（管道的直径）
V=导电介质的流速
这个感应电压“U”通过两个电极来检测，
并通过电极引线将感应电压信号“U”传送至转
换器的信号处理单元，将信号进行放大、整形、
滤波，然后送入微处理器，由计算机来进行信号
的转换处理，最后转换成所需要的流量、流速显示，并具备不同的信号输出7功能。
对于均匀的电磁场和点电极的理论模型，只要流体特性是对称的，所测得的电压与流体特性是无关的。因此，测量不受流体的密度、黏度、温度、压力和电导率变化的影响，对带有微小颗粒及浆液的测量有独特的适应性，而且测量范围非常宽。
1.2电磁流量计的结构
电磁流量计主要由传感器和转换器组成，按两者之间的连接方式可分为一体型和分体型。传感器常称为一次部分，转换器称为二次部分，因而，可满足不同的按装位置的要求。
1.2.1电磁流量传感器
电磁流量传感器由法兰、导管、衬里、电极、励磁线圈、磁轭等组成。
法兰通常是普通钢料加材工而成，必要时也可以选用不锈钢，一般参照公制尺寸加工。
导管必须使用非导磁材料（通常使用不锈钢），否则将影响磁场的磁路分布，从而影响测量的精度和零点的稳定性，因此在导管的选择时非常重要。
衬里是内覆在导管的内壁的绝缘材料，正确的衬里材质选择可提供很好的防腐和耐磨保护。衬里通常包括PTFE、软橡胶、硬橡较、聚氨酯及陶瓷。另一种新型衬里材料酚醛清
开始
开始
1、检查转换器
转换器是否显示
转换器参数设置是否正确
2、检查传感器
5、检查歧管的流入、流出
3、检查接线系统
4、检查安装情况
结束
励磁线圈及电极对地的绝缘性能是否不够，是否断线
检查电缆型号及与端子的连接情况
是否有泵及半开的阀门
是否满足工作的基本要求
检查传感器衬里
检测电极与液体的接触电阻
是否纳入考核歧管的流入、流出
否
是
是
是
是
是
是
否
否
否
否
否
正常
不正常
正常
正确
不正确
1、检查供电电源及电源电压是否正常
2、检查保险丝是否烧断
3、检查转换器是否有烧坏的迹象
1、检查出厂设置参数是否被更改
2、检查口径、满量程、输出量等是否正确并且和显示仪表(上位机)一致
1、检查空管时电极及励磁线圈对地的绝缘电阻是否为无穷大
2、检查励磁线圈是否断线，线圈电阻是否和设计值一样
1、测量管内壁是否结垢或积淤泥层
2、衬里是否磨损、变形或脱落
3、传感器进口是否堆积异物而改变流场，影响测量值
1、电极线是否断线
2、电极是否结垢
3、测量管内壁是否沉积导电层
1、检查等电势接地是否牢固
2、检查连接电缆的型号是否和说明书一致
3、检查各连接导线与端子的连接情况
4、检查屏蔽线是否接地
1、传感器上有半开的球阀是将改变流速的分布，影响测量值，需移至下游
2、若阀门一定要装在上游时，最好相距10D，且要全开
3、不能离泵太近，相距要大于10D，调节阀要安装在下游
1、检查是否满足直管段的要求
2、检查安装位置是否在管道的低处或管道的上升处
3、必要时检查上游是否装有气体分离器
1、检查歧管的阀门是否关严
2、计算测量值的准确性时，是否将歧管的流入、流出量纳入
图3电磁流量计的故障检查流程
3.3电磁流量计的故障检查流程
电磁流量计的故障检查流程图如图3所示，大体分三步：(1)向用户询问该仪表的过
去的工作情况及故障情况，查看记录曲线；（2）到现场初步检查仪表本身是否发生故障及安装位置情况；（3）检查管网系统及周边的作业情况。
3.3.1检查转换器
首先要检查给转换器供电的电源电压是否和转换器的标称电压一致，并且确认电源已经供给，检查保险丝是否完好，确认转换器的电路板是否有烧坏的迹象。注意排查，并纠正。若是转换器的故障，由于现在的转换器大部分都有互换性（出厂时经过标准信号源统一标定），就可方便地试调换转换器部件甚至转换器整机；然后在检查仪表设定的参数是否被更改，或和显示仪表（上位机）一致。因仪表参数