电磁流量计：设计考虑和解决方案
电磁流量计的测量原理及日常故障处理
（1）管道未充满液体或液体中含有气泡：安装方式和工艺条件等方面考虑
（2）主观上认为管道里液体无流动而实际上存在微小流动；其实不是电磁流量计故 障，而是如实反映流动状况的误解
（3）传感器接地不完善受杂散电流等外界干扰：是否有变压器等强磁场干扰?信号电 缆屏蔽情况是否完好?
（4）液体方面（如液体电导率均匀性，电极污染等问题）的原因：流量计位置应远 离注入药液点或管道化学反应段下游，流量传感器最好装在这些场所的上游。
（5）信号回路绝缘下降。信号电缆及其接线端子绝缘下降或破坏：检查传感器电极 接触电阻和电极绝缘电阻
电极接触电阻的检测方法：充满液体测量电极表面勺液体接触电阻 流量传感器卸
4.故障检查和分析
故障类型:
第一类为仪表本身故障，即仪表结构件或元器件损坏引起的故障 第二类为外界原因引起的故障
按故障外界源头分析主要有3个方面：
①管道系统和安装等方面引起的 ②环境方面引起的 ③流体方面引起的
日常工作中电磁流量计常见故障现象有以下五个方面：
（1）无流量信号
（2）输出晃动
（3）零点不稳
式中 E-----感应电动势，即流量信号, k-----系数, B-----
磁感应强度，T； D----测量管内径，m ; --- 平均流速，m/s。
3.安装使用注意事项
１．流量传感器的安装
（1）安装场所（2）安装位置和流动方向（3） 直管段长度要求（4）接地
（1） 安装场所: 1） 测量混合液体时，避免装在混合尚未均匀的下游；测量
通用型电磁流量计由于衬里材料和电气绝缘材料限制，不 能用于较高温度的液体；有些型号仪表用于过低于室温的液体 ，因测量管外会凝露（或霜）而破坏绝缘，在使用是要注意选 型。
电磁流量计的整体设计
科技 目向导
２１年第 １期 ０２ ４
电磁流量计的整体设计
熊 志 利 （ 冈师范学 院物理与 电子信息学院 黄
湖北
黄冈
’ ４８０） ３ ０ ０
【 要 】本文在研 究分析 用户的 实际需求及 国内外电磁 流量计励磁技 术的基 础上 ，提 出并实现 了以交流励磁作 为电磁 流量计的励磁方 摘 式 、 Ａ Ｔ通信接 口 Ｈ Ｒ 等功 能。在 分析 了 软硬件 各种抗 干扰措施 、 用户的需求后 ， 采用微 处理器（ＲＭ） 字信 号处理器（ ｓ ） Ａ 与数 Ｄ Ｐ相结合的 高性能 通用化的计算平 台， 软件抗干扰与硬件抗 干扰 相结合 的方 法， 好地克服 了传 统工频交流励磁方式 下的各项干扰 同时在人性化 、 较 智能化的方 面融入 了红外遥控 、 Ｂ服务 器接 口等功能 ， ｗＥ 实现 了电磁流量计的设计方案 。
一
１电磁流量计方案选择 ．
圈 圆
显示 、 系统 瞬时流量的仿 真输 出 、 系统 的电流输 出 、 系统 的脉 冲输出 、 硬件系统框图 被测流 体的流 向、 数据存储器 件 Ｆ Ａ 空管检 测 、 Ｒ Ｍ、 绝缘 检测 、 参数 各 电磁流量计 的硬件子系统 主要 由双处理 器模 块 、 可编程逻辑器 件 系统报警设置 、 累计流量复位 。 模块 、 号输入模块 、 信 励磁输 出模块 、 信号输 出模块 、 Ａ Ｔ接 口模块 、 的手动或 自动调整 ． Ｈ Ｒ 系统错 误报警模块 完成系统 由于异常事件 而引起系统 工作不 正 ＷＥ Ｂ服务器接 口模块 、 显示模块 、 调试接 口模块 、 电源模块等组成 。 各 常． 流量超过规定范 围等给 出出错报警 。 模块 的功能描述如下 ： 系统 Ｅ志模块 完成系统工作情况 的记录 。如 系统掉 电次 数 、 Ｓ ｔ ＤＰ 双处 理器核心模块 ：由 Ａ Ｍ处 理器 、 ｓ Ｒ Ｄ Ｐ处理器 、ｌ ｈ Ｓ Ａ Ｆａ 、Ｒ Ｍ、 ｓ 复位记录 、 出错次数记录和 出错 内容 、 报警次数和报警 内容 。 系统工作 Ｆ Ａ 以及相关 电路构成 最小 系统 。 ＲＭ 同时软件系统 的硬件 平台。 的励磁频率 ． 系统 的工作上下 限。 系统 已完成的 累计流量历史记录 。 这 可 编程逻辑器件模 块 ：利用 复杂 可编程逻 辑器件 （Ｐ Ｙ 实 现 ｃＬ ） 是增加 系统与用户友好交互 的一个 功能 。 Ａ Ｍ与 Ｄ Ｐ的串行转并 行通信 ． Ｒ Ｓ 并产生 ４ ２ ｍ — ０ Ａ电流输 出脉 冲 、 流量 ３ 系统算法实现模块 ． ３ 积算脉 冲。 系统算法 实现模块完成 系统进行 的算 法 。包括瞬时流量 的计算 、 信 号输人模块 ： 将传感器输 出的 电极弱 信号 、 参考 信号 以及反 馈 累计 流量 的计算 、 磁 系数 的调整 、 励 电流输 出的计 算 、 脉冲输 出 的计 的励磁 信号进行 放大以及转化 为数字量 ．以便送人数 字信号处理 器 算、 系统工作零点调节算法 、 系统 电气零点调节算 法 、 系统标定系数 调 （ Ｓ ） 行软件 滤波处 理。 ＤＰ 进 节算法 、 系统正负满量程调节算法 、 瞬时流量表示方式转换算法等 。 励磁 输出模块 ： 通过 ＤＡ转换 器输 出低 幅值产生励磁 信号 ， 通 ／ 并 ３４人 机 交 互 模 块 ． 过 功率放 大输 出给传感器 ， 励磁信 号方式 由 Ｄ Ｐ Ｓ 控制产生 。 人 机交互模块 包括显示模 块 、按键检测 模块和外部 触发处理 模 信 号输 出模块 ： 由程序控制的 ４ ２ ｍ － ０ Ａ电流 、 流量积算 脉冲输出 ， 块。 模拟输 出电路得 到简化 。 显示模块 完成被 测流体 流向的显示 、 瞬时流量多种表示方式 的显 Ｈ Ｒ Ａ Ｔ接 口模块 ： Ｒ 的 Ｕ Ｒ １ 口作为与 Ｈ Ｒ ＡＭ ＡＴ 接 Ａ Ｔ输 出板 的接 示、 累计流量 多种 表示方式 的显示 、 励磁 系数放 大增益 （ 下转第 ５ ２页 ） 口， 以便实现 与控制 系统 的接 口。
电磁流量计常见故障及排除方法
电磁流量计常见故障及排除方法电磁流量计是利用法拉第电磁感应定律制作成的一种测量导电液体体积流量的仪表.它的基本原理是法拉第电磁感应定律,即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。
目前,电磁流量计应用领域广泛。
在使用过程中，会出现一些故障.因此，如何提高电磁流量计的测量准确性，延长使用寿命以及对发生的故障及时准确的判断处理,是保证生产正常运行的基础.电磁流量计在运行中会产生的故障有两种：一是仪表本身的故障，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,如安装位置、被测介质沉积和结垢等。
本文就这两类故障进行分析.一、仪表无流量输出1、原因分析这类故障在使用过程中较为常见，原因一般有:（1）仪表供电不正常；(2)电缆连接不正常；（3）介质流动状况不符合安装要求；(4）传感器零部件损坏或内衬有附着层;（5）转换器元器件损坏。
2、解决方案（1)确认已接入电源，检查电源线路板输出各路电压是否正常，或尝试置换整个电源线路板，判别其好坏.（2）检查电缆是否完好，连接是否正确。
（3)检查被测介质流动方向和管内介质是否充满。
对于能正反向测量的电磁流量计，若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。
若拆传感器工作量大，也可改变传感器上的箭头方向和重新设定显示仪表符号。
管道未流满介质主要是传感器安装位置不当引起的,应在安装时采取措施，严格按安装要求安装,避免造成管道内介质不满管。
(4）检查变送器内壁电极是否覆盖有介质结疤层,对于容易结疤的测量介质,要定期进行清理.(5）若判断为是转换器元器件损坏引起的故障，更换损坏的元器件即可。
二、输出数值波动1、原因分析造成此类故障大多是由测量介质或外界环境的影响造成的，如强磁场、强电磁波因此安装时一般都注意到要远离强磁场。
电磁流量计应符合电磁兼容性要求，在规定辐射电磁场环境下正常工作，不会在该环境下造成仪表性能下降或工作不正常。
另外强无线电波和管道上杂散电流也可能成为干扰源。
电磁流量计常见故障分析及解决方法
电磁流量计常见故障分析及解决方法电磁流量计测量高效精准明确，同时由于其*的设计原理及构造在长期使用中难免消失常见故障，有的是由于仪表本身元器件损坏引起的故障，有的是由于选用不当、安装不妥、环境条件、流体特性等因素造成的故障，如显示波动、精度下降甚至仪表损坏等。
它一般可以分为两种类型：安装调试时消失的故障即调试期故障和正常运行时消失的故障即运行期故障。
一、调试期故障调试期盼故障一般消失在仪表安装调试阶段，一经排解，在以后相同条件下不会再消失。
常见的调试期故障通常由安装不妥、环境干扰以及流体特性影响等原因引起。
1.安装阶段通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系最高点；或安装在自上而下的垂直管上，可能消失排空；或传感器后无背压，流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
2.工作环境通常重要是管道杂散电流干扰，空间强电磁波干扰，大型电机磁场干扰等。
管道杂散电流干扰通常实行良好的单独接地珍惜就可获得充足结果，但如碰到强大的杂散电流（如电解车间管道，有时在两电极上感应的沟通电势峰值Vpp可高达1V），尚需实行另外措施和流量传感器与管道绝缘等。
空间电磁波干扰一般经信号电缆引入，通常接受单层或多层屏蔽予以珍惜。
3.流体介质被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作，但随着气泡的增大，仪表输出信号会消失波动，若气泡大到足以遮盖整个电极表面时，随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号消失更大的波动。
低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时，也将产生浆液噪声，使输出信号产生波动。
测量混合介质时，假如在混合未均匀前就进入流量传感进行测量，也将使输出信号产生波动。
电极材料与被测介质选配不当，也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。
应依据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。
二、运行期故障运行期故障是电磁流量计经调试并正常运行一段时期后消失的故障，常见的运行期故障一般由流量传感器内壁附着层、雷电打击以及环境条件变化等因素引起。
电磁流量计五个步骤解决零点不稳定现象分析及工作原理
电磁流量计五个步骤解决零点不稳定现象分析及工作原理电磁流量计五个步骤解决零点不稳定现象分析工业生产中时常会碰到电磁流量计归零不稳定的情形，分析产生这个问题的原因有多种，依据多年的阅历，紧要有以下几种因素：1、管道未充液体或液体中含有气泡客观上以为流量传感器内无活动而实践上存在着微量活动。
2、阀门运用日久或液体污脏使阀门密闭不全也会导致零点不稳定现象的显现。
3、液体电导率变化或不平均，在静止时会使零点变动，活动时使输出晃动。
4、由于内壁外表结垢和电极污秽水平不可能完整一样和对称，毁坏了初始调零设定的均衡情况。
5、流量传感器左近的电力设备状态的变化（如漏电流加添）构成接地电位变化，也会惹起智能电磁流量计零点变动。
通过对于问题的剖析，我们可以依据相应的现象找出相应的解决方案。
一首先排出检查：检查程序检查零点智能电磁流量计不稳定的流程.先按流程全面考虑作初步调查和判定,然后再逐项细致检查和试排出故障.流程所列检查项口次序的先后原则是:（1）可经察看或询问了解毋须较大操作的在前,即先易后难；（2）按过去现场检修阅历,显现频度较高而今后可能显现概率较高者在前；（3）检查本身所需的先后要求.若经初步调查确队足后几项故障原因,亦可提前作细致检查.二、智能电磁流量计传感器按地不完善受杂散电流等外界干扰:管道杂散电流等外界干扰影响紧要电磁流量计良好的接地保护,通常要求接地电阻小于1000,不要和具他电机电器共用接地.有时候环境条件较好,智能电磁流量计不接地亦能正常工作,但是一旦良好环境不存在,仪表会显现故障,届时再作检查会带来堵多麻烦。
流量传感器相近的电力设备状态的变化（如漏电流加添）形成按地电位变化,电会引起智能电磁流量计零点变动.三、智能电磁流量计液体方面（如液体电导率均匀性,电极污染等问题）的原因；液体电导率变化或不均匀,在静止时会使零点变动,流动时使输出晃动.因此流量计位置应阔别注入药液点或管道化学反应段下游,流量传感器可以装在这些场所的上游.液体若含有固相,或杂质沉积测量管内壁,或在测量管内壁结垢,或电极被油脂等污秽等等,均有可能显现零点变动.由于内壁表面结垢和和电极污秽程度不可能完全一样和对称,破坏厂初始凋零设定的平衡情形.积极措施足清除污秽和沉积垢层；若零伙变动不大也可尝试重新调零。
电磁流量计常见问题及对策
计对 环 境 的 温 度要 求 一 般 在 一 ２ ５ ～６ ０ ｃ Ｃ，湿
照接 线 图接 线 ；信号 电缆 尽 可 能 避 免 与 大 电流
的动 力 电缆 平 行 敷 设 ；在 配 置 电 源 时 ，应 选 配
对ｌ 丁艺 条 件 和要 求 完 全 调 查 清 楚 ，准 确 的 工 艺 参 数 对 流 量 计 在 今 后 的使 用 和 维 护 相 当 重 要 ， 参 数提 供 不准 确 ，流 量 的准 确测 量则 无 从谈 起 。 电磁 流 量 计 的选 型按 照表 １ 所 列 参 数 进 行 调 查
（ ３ ） 选 择 合 适 安 装 环 境 ：首 先 要 避 免安 装
在具 有 杂 散 电流 干 扰 、空 间 电磁 波 干 扰 和 大 电 机 磁 场 干 扰 等 场 合 ；避 免 安 装 在 管 道振 动 剧 烈 的地 方 ；注 意 周 围环 境 温 度 和 湿度 ，电 磁 流 量
度 要 求 ≤８ ５ ％ ；确 保 安 装 位 置 周 围无 腐 蚀 性 气 体 ，如果 实在无 法避 免 ，一定要 做好 防护措 施 。 （ ４ ） 正 确 调 试 ：① 接 线 准 确 。 接 线 时 必 须
３ 结 语
电磁 流量 计 作 为炼 铁 厂 生 产 使 用 液 体 的 主 要 测 量 仪 器 ，保 证 其 正 常 运行 并 获得 准 确 数 据 相 当 关 键 。通 过 合 理 选 型 ，做 到理 论 与 实 践 科 学 地 结 合 ，采 取 适 当的 处 理 、及 改进 办 法 ，提 高维 护水 平 ，将大 大 降低 电磁流 量计故 障率 。
以替代法判别故 障所在位置 。③信号踪迹法用 模 拟信号器替代传感器 ，在液体未流动条件下 提供 流量信号 ，以测试 电磁流量计转换器 。④
电磁流量计的安装要求流量计常见问题解决方法
电磁流量计的安装要求流量计常见问题解决方法电磁流量计的安装要求为了你正确的测量，在选择管道上位置时应注意以下几点要求:⑴传感器既可在直管道上安装，也可以在水平或倾斜管道上安装,但要求二电极的中心连线处于水平状态。
⑵介质在安装位置应当满管流动，避开比满管及气体附着在电极上。
⑶对于液固两相流体，可以接受垂直安装，使被传感器衬里磨损均匀，延长使用寿命。
⑷流量计安装位置介质不满管时，可实行抬高流量半后端管路的方法，使其满管，严禁在管道最高点和出水口安装流量计。
（见图）⑸修改管道的安装方法：当介质流速达不到要求时，应当选用较小口径的流量计，这时应使用异径锥管或修改部分管道，使其与传感器同口径，但前后直管段至少须充分：前直管段25DN,后直管道22DN（DN为管径）⑹前后直管段为流量计前25DN,后端22DN这些问题大家已经很谙习了，把它摆列出来是想进一步发掘更有效的使用阅历。
1、电磁流量计是容积式液体流量计，在测量时应保证流量计内的液体是充分管道的。
为使流速平稳，流量计前后应有大于5D和2D的直管段。
流量计口径大小的选择应使最小最大流量时的流速在保证测量精度的范围内。
2、当不得不装在自上而下的垂直管道上时，流量计应装在管道的下部，且流量计下游装有节流阀门使下游产生一背压。
3、当测量简单积渣附着的介质时，不要将流量计安装在倾斜管道的最低点。
在管低端安装清洗阀或盲板，定期清洗内壁附着物。
4、在振动猛烈的现场应将传感器和转换器分开安装。
口径至≥DN350的流量计两端应设支架或吊架。
5、安装在塑料管道或带内衬管道上必需使用接地环。
如接地环和测量电极由不同材料制成，会引起电化学腐蚀损坏电极。
电极材质选配不当，被测介质会使电极极化而减弱信号的电势。
因此，电极材料的选择也应引起注意，可参阅说明书及与制造厂商讨。
6、有些工况需在管道内注入化学药品，注入后会导致液体导电率不匀对电磁流量计输出信号产干扰。
对此，可接受在流量计下游注入,如需在上游注入则注入点应与流量计保持确定距离，使液体混合均匀。
电磁流量计原理、使用中问题及解决方案
电磁流量计原理， 使用中问题及解决方案
郭韬 中国电子科技集团第４ ６ 研究所 索思公司
【 摘要 】本文简要阐述了 几种 电磁流量计的抗干扰技 术。 讨论了 电磁
其 次， 流量 计所处的环境温 度变化较大 ， 造成电路受温 度影 响产生
流量 计几种干扰产生的物理 机理和特征。 研 究了 电 磁 流量 计转换 器的硬件 变化， 也是造成 零点漂移 问题 的原因之一。 和 软件抗干扰 技术 ， 为实现 电 磁 流量 计的高精度 、 ￣－ － － ｒ 靠性、 高抗干扰 能力 ２ ． ３ 现场显 示死机． 乱码问题 奠定 了坚实 的技 术 基础 。 由于现 场 中存 在大 量 的用 电设 备及控 制设备 ， 在 对设 备启动及控 【 关键词 】电 磁 流量 计；干扰 ；转换 器 制 时， 会对供 电系统产生 浪涌冲击 ， 造成流 量计 的供 电电压不稳 定 ， 直 接 影响 到流量 计的控 制电路 ， 造成控 制程 序失控 导致 现场显示 死机 、
， 那 么 罢 公 式 （ ３ ） 可 改 写 为 ： Ｑ ｖ Ｖ ＝ Ｋ － ’ ＼ Ｅ （ ／ ｍ ， ｓ ） （ ５ ）
检测 到的温度值 实时 传给单片机 ， 单片 机根据 采到的温度变化 ， 对 电路 中的一些 参数进行 纠偏， 大大减 ｚ ｊ ｑ＂ 环境 温度变化对对 电路产生 的零点 漂移 。
曼 娶 ．一
从 公式 （ ５ ） 可以看出， 流量 Ｑ １ 与 电动势Ｅ 成正比 ２ ， 电磁流 量 计 使用 中常 见的 问题 分析 传 感器提 供 给 转换 器的流 量信 号为 电
极 间的 电位 差 只有几 个毫伏 ， 信号 较小 。 在 实 际测量 中， 由于 电磁感应 、 静 电感 应以及
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电磁流量计：设计考虑和解决方案
当今有哪些工业领域使用流量计?
若不能度量，则无法管理。
这是工业领域的一句口头禅，尤其适合于流量测量。
简单说来，对流量监测的需求越来越多，常常还要求更高速度和精度的监测。
有几个领域中，工业流量测量很重要，比如生活废弃物。
随着人们越来越关注环境保护，为使我们的世界更干净卫生、污染更少，废弃物的处置和监测就变得非常重要。
人类消耗着大量的水，随着全球人口增长，用水量会越来越大。
流量计至关重要，既能监测生活废水，也是污水处理厂过程控制系统不可或缺的一部分。
图1. 污水处理厂简图
流量计还被用于许多工业控制过程，包括化学/制药、食品饮料、纸浆造纸等。
此类应用常常需要在有大量固体存在的情况下测量流量大部分流量技术不能轻松胜任这一要求。
输送计量领域处理两方之间的产品转移和支付，需要高端流量计。
实例之一是通过大型管道系统输送油品。
在这种应用中，流量测量精度随时间的变化即便很微小，也可能导致某一方损失或获得重大利益。
电磁感应技术为什么非常适合液体流量测量?
对于液体流量测量，电磁流量计技术有多种优势。
它的传感器一般是连接到管道中，其直径与管道直径一致，因而测量时不会干扰或限制介质的流动。
由于传感器不是直接浸没在液体中，没有活动部件，因此不存在磨损问题。
电磁方法测量的是体积流量，这意味着测量对流体密度、温度、压力和粘度等参数的变化不敏感。
一旦用水标定电磁流量计，就可以使用它来测量其他类型的导电流体，无需进一步标定。
这是其他类型流量计所不具备的一个。