低頻矩形波激磁 插入型 法蘭型電磁流量計

（1）管內液體未充滿 由于背壓不足或流量傳感器安裝位置不良，致使其測量管內液體未能充滿，故障現象因不充滿程度和流動狀況有不同表現。若少量氣體在水管管道中呈分層流或波狀流，故障現象表現為誤差增加，即流量測量值與實際值不符；若流動是氣泡流或塞狀流，故障現象除測量值與實際值不符外，還會因氣相瞬間遮蓋電極表面而出現輸出晃動；若水平管道分層流動中流通截面積氣相部分增大，即液體未滿管程度增大，也會出現輸出晃動，若液體未滿管情況較嚴重，以致液面在電極以下，則會出現輸出超滿度現象。
實例1 某造船廠有一臺dn80mm電磁流量計測量水流量，運行人員反映關閉閥門后流量為零時，輸出反而達到滿度值。現場檢查發現傳感器下游僅有一段短管，水直接排入大氣，截止閥卻裝在傳感器上游，閥門關閉后傳感器測量管內水全部排空。將閥門改裝到位置2，故障便迎刃而解。這類故障原因在制造廠售后服務事例中是經常碰到的，當屬工程設計之誤。
（2）液體中含有固相 液體中含有粉狀、顆粒或纖維等固體，可能產生的故障有；①漿液噪聲；②電極表面玷污；③導電沉積層或絕緣沉積層覆蓋電極或襯里；④襯里被磨損或被沉積物覆蓋，流通截面積縮小。
實例2 導電沉積層短路效應。電磁流量傳感器測量管絕緣襯里若沉積導電物質，流量信號將被短路而使儀表失效。由于導電物質是逐漸沉積，本類故障通常不會出現在調試期，而要運行一段時期后才顯露出來。
某柴油機廠工具車間電解切削工藝試驗裝置上，用dn80mm儀表測量和控制飽和食鹽電解液流量以獲取切削效率。起初該儀表運行正常，間斷使用2個月后，感到流量顯示值越來越小，直到流量信號接近為零。現場檢查，發現絕緣層表面沉積一層黃銹，擦拭清潔后儀表運行正常。黃銹層是電解液中大量氧化鐵沉積所致。
本實例屬運行期故障，雖非多見故障，然而若黑色金屬管道銹蝕嚴重，沉積銹層，也會有此短路效應。凡是開始運行正常，隨著時間推移，流量顯示越來越小，就應分析有此類故障的可能性。
（3）有可能結晶的液體，電磁流量計應慎用 有些易結晶化工物料在溫度正常的情況下能正常測量，由于輸送流體的導管都有良好的伴熱保溫，在保溫工作時不會結晶，但是電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，因此，流體流過測量管時易因降溫而引起內壁結上一層固體。由于改用其他原理的流量計測量也同樣存在結晶問題，所以在無其他更好方法的情況下，可選用測量管長度非常短的一種“環形”（oring）電磁流量傳感器，并將流量計的上游管道伴熱保溫予以強化。在管道連接方法上，考慮流量傳感器拆裝方便，在一旦結晶時能方便地拆下維護。
實例3 因液體結晶引起電磁流量計無法正常工作的例子并不少見。例如，湖南某冶煉廠安裝一批電磁流量計測量溶液流量，因電磁流量傳感器的測量管難以實施伴熱保溫，數星期后內壁和電極上就結了一層結晶物，導致信號源內阻變得很大，儀表示值失常。因這批電磁流量計口徑較大，頻繁拆洗不堪忍受，所以后還是改用明渠流量計。
（4）電極和接地環材質選擇不當引發的問題 因材質與被測介質不匹配而引發故障的電磁流量計與介質接觸的零部件有電極與接地環，匹配失當除耐腐蝕問題外，只要是電極表面效應。表面效應應有：
①化學反應（表面形成鈍話膜等）；②電化學和極化現象（產生電勢）；③觸媒作用（電極表面生成氣霧等）。接地環也有這些效應，但影響程度要小一些。
實例4 上海某化工（冶煉）廠用20余臺哈氏合金b電極電磁流量計測量濃度較高的鹽酸溶液，出現輸出信號不穩的晃動現象。現場檢查確認儀表正常，也排除了會產生輸出晃動的其他干擾原因。但是在多處其他用戶用哈氏合金b電極儀表測量鹽酸時運行良好。在分析故障原因是否由鹽酸濃度差別上引起時，應當時尚無鹽酸濃度對電極表面效應影響方面的經驗，尚不能作出判斷。為此儀表制造廠和使用單位一起利用化工廠現場條件，做改變鹽酸濃度的實流試驗。鹽酸濃度逐漸增加，低濃度時儀表輸出穩定，當濃度增加到15％～20％時，儀表輸出開始晃動起來。濃度到25％時，輸出晃動量高達20％。改用鉭電極電磁流量計后運行正常。
（5）液體電導率超過允許范圍引發的問題 液體導電率若接近下限值也有可能出現晃動現象。因為制造廠儀表規范（specification）規定的下限值是在各種使用條件較好狀態下可測出的低值，而實際條件不可能都很理想，于是就多次遇到低度蒸餾水或去離子水，其導電率接近電磁流量計規范規定的下限值5 ，使用時卻出現輸出晃動。通常認為能穩定測量的導電率下限值要高1～2個數量級。
液體電導率可查閱有關手冊，缺少現成數據則可取樣用電導率儀測定。但有時候也有從管線上取樣去實驗室測定認為可用，而實際電磁流量計不能工作的情況。這是由于測電導率時的液體與管線內液體已有差別，譬如液體已吸收了大氣中的co2或no ，生成碳酸或硝酸，電導率增大。
(二)勵磁方式
勵磁方式即產生磁場的方式．由前述可知，為使式(3—37)嚴格成立，個必須滿足的條件就是要有一個均勻恒定的磁場．為此，就需要選擇一種合適的勵磁方式。目前，一般有三種勵碰方式，即直流勵磁、交流勵磁和低頻方波勵磁．現分別予以介紹．
1．直流勵磁
直流勵磁方式用直流電產生磁場或采用磁鐵，它能產生一個恒定的均勻磁場．這種直流勵磁變送器的大優點是受交流電磁場干擾影響很小，因而可以忽略液體中的自感現象的影響．但是，使用直流磁場易使通過測量管道的電解質液體被極化，即電解質在電場中被電解，產生正負離子．在電場力的作用下，負離子跑向正極，正離子跑向負極．如圖3—18所示．這樣，將導致正負電極分別被相反極性的離子所包圍，嚴重影響電磁流量計的正常工作．所以，直流勵磁一般只用于測量非電解質液體，如液態金屬等．
2．交流勵磁
目前，工業上使用的電磁流量計，大都采用工頻(50hz)電源交流勵磁方式，即它的磁場是由正弦交變電流產生的，所以產生的磁場也是一個交變磁場．交變磁場變送器的主要優點是消除了電極表面的極化于擾．另外，由于磁場是交變的，所以輸出信號也是交變信號，放大和轉換低電平的交流信號要比直流信號容易得多．
如果交流磁場的磁感應強度為
b＝bm sint （3－38）
則電極上產生的感生電動勢為
e＝bm dsint （3－39）
被測體積流量為
qv= d （3－40）
式中bm――磁場磁感應強度的大值；
――勵磁電流的角頻率，＝2f；
t――時間；
f――電源頻率．
由式(3－40)可知，當測量管內徑d不變，磁感應強度bm為一定值時，兩電極上輸出的感生電動勢e與流量qv成正比．這就是交流磁場電磁流量變送器的基本工作原理．
值得注意的是，用交流磁場會帶來一系列的電磁干擾問題．例如正交干擾．同相干擾等，這些干擾信號與有用的流量信號混雜在一起．因此，如何正確區分流量信號與干擾信號，并如何有效地抑制和排除各種干擾信號，就成為交流勵磁電磁流量計研制的重要課題。
3．低頻方波勵磁