电磁流量计在设备上出现“没有流动却还有流量”的现象,并不少见。泵已经停止,阀门也关闭了,PLC画面上的瞬时流量却仍然在正负之间跳动,有时甚至保持一个不算很小的数值;重新启动泵以后,大流量段又基本正常。看到这种情况,现场往往先做零点校准,甚至直接怀疑变送器漂移。实际上,电磁流量计的测量前提之一,是测量管内存在符合要求的导电液体,并且电极能够稳定接触介质。如果停泵以后管道并没有保持满管,或者管内存在气泡、液面波动,仪表接收到的信号条件已经改变,此时显示出来的“流量”未必代表管道中真的还有对应的液体运动。
先要检查安装位置在停泵以后能不能保持满管。电磁流量计如果安装在管线最高点、自然排空段或者出口容易吸入空气的位置,泵一停,测量管内可能很快形成气穴或者部分空管。电极一部分接触液体、一部分暴露在空气中时,测量信号会变得不稳定,表现出来可能是流量数值乱跳、输出达到异常值,或者空管检测功能动作。水平管道安装时,电极方向也需要按照对应产品要求布置,目的之一就是减少顶部气泡或底部沉积物长期覆盖电极造成的影响。设备调试时不能只看运行状态下“水能够流过去”,还应观察停泵、低流速以及阀门切换后测量管内是否仍然保持稳定充满。
气泡是另一个容易把流量信号扰乱的因素。泵吸入口密封不严、管道负压、储罐液位过低、回流液体夹带空气,都可能让大量气泡通过流量计。大流量时,平均值看起来也许还算稳定;到了低流量或停泵前后,气泡比例增加,流量显示就开始明显波动。现场如果发现流量计数值变化与泵噪声、管路振动或储罐液位高度存在明显关系,应继续检查系统有没有吸气,而不是只调整仪表阻尼。增加数字滤波可以让显示变平缓,却不会消除气泡本身对测量条件的影响。特别是用于配液、定量加注等需要累计量的场合,长期依靠强滤波掩盖气泡问题,累计结果仍可能受到影响。
电极污染则更常见于污水、冷却液、含固体颗粒或容易结垢的介质。电磁流量计通过电极获取与流速相关的微弱信号,如果电极表面附着油膜、沉积物或结垢层,电极与介质之间的电气条件会发生变化。设备刚投用时零点稳定,使用数月后开始出现小流量漂移,就应该把介质和电极状态纳入检查。某些介质还可能形成不均匀沉积,使两侧电极状态不同,低流量时影响更加明显。是否可以拆卸、清洗以及采用什么清洁方式,应根据流量计结构、衬里和电极材料确定,不能为了去除结垢使用可能损伤衬里或电极的工具和化学方法。
接地和等电位连接也是电磁流量计安装中非常重要的一部分。仪表测量的是较弱的感应信号,如果流体、电极和仪表之间缺少稳定的参考电位,或者管道系统中存在明显杂散电位,零点和小流量读数可能受到影响。金属管道、非金属管道、带绝缘衬里的管道,对接地环、接地电极和等电位连接的要求可能不同,因此不能看到端子上有“接地”标志就随意拉一根线接到附近柜体。正确方法应以流量计制造商给出的安装接线方式和现场电气系统设计为准。尤其是管道使用塑料、橡胶衬里或绝缘连接件时,更需要确认介质是否已经按设计建立可靠的测量参考条件。
如果管道确认满管、介质稳定,停泵后仍然存在一个比较固定的小流量偏移,才适合进一步检查零点条件。电磁流量计进行零点调整时,通常要求测量管真正充满介质,同时介质处于完全静止状态。仅仅把泵停止并不一定意味着液体已经静止,管路中可能仍存在虹吸、自然循环、阀门内漏或罐体液位差造成的缓慢流动。如果在这种状态下执行零点校准,就可能把真实的小流量错误地当作“零点偏差”写入仪表,之后正常测量反而产生新的误差。因此,在做零点调整以前,应先确认上下游阀门和管路条件,确保液体确实静止,并按照仪表的校准要求执行。
安装位置附近的强振动也值得注意。电磁流量计本身没有像涡轮流量计那样的旋转测量部件,但剧烈管道振动仍可能影响连接、电子单元和信号稳定性。泵出口附近如果同时存在明显压力脉动、管道支撑不足和气泡,多个因素叠加后会让低流量显示变得更难判断。安装时还应避免让流量计本体长期承受管道错位产生的机械应力,法兰强行拉合、管道重量全部压在流量计上,都不利于长期可靠运行。设备后期出现法兰渗漏或管道重新调整以后开始测量异常,也应检查机械安装状态有没有同步变化。
PLC看到的“停泵后还有流量”,还需要确认是不是流量计本体真的在输出。可以对比流量计现场显示、4—20mA输出或通信数据以及PLC原始值。如果流量计现场已经显示零,而PLC画面仍有明显流量,就要继续检查模拟量零点换算、4mA对应工程量、PLC程序中的零切除以及信号线路。如果流量计本体数值也在跳,问题才更多集中在介质、安装和仪表侧。尤其是4—20mA信号进入PLC以后,如果程序把4mA附近的轻微波动直接线性放大成较大的工程量,画面就可能显得比仪表本身更“敏感”。因此,故障判断最好沿着“实际流体状态—流量计显示—输出信号—PLC原始值—画面工程量”逐级核对。
电磁流量计停泵后不归零,比较有效的排查顺序是先确认测量管是否满管,再检查气泡、介质沉积和实际是否存在缓慢流动,随后核对接地与安装条件,最后才进行零点和PLC信号处理检查。它对大流量测量通常比较稳定,但低流量和零流量状态更容易暴露安装和介质条件问题。涉及工艺管道、流量计拆装或零点调整时,应先确认管路已经泄压、介质温度和化学性质处于安全条件,并按照流量计技术资料及设备工艺要求操作;接地、等电位连接和零点校准也不应脱离具体产品要求自行处理。