ABB电磁流量计常见故障分析
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电磁流量计常见故障分析
周 法 兵
二00五年十一月
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
一、故障类型
第一类故障
仪表本身结构件或元器件损坏引起的
调试期出现故障 按发生期分析 运行期出现故障
第二类故障
（外界原因引起的） 按故障源头分析
4 调查液体物性——电导率，含污秽杂质
液体电导率是否 变化或不均匀？ 否 液体电导率是否在规定 下限附近或过低？ 否 电极有否被局部或全部
是
传感器改装在电导率不变或均匀场所，避开邻近加药 液点和未充分管道化学反应段下游
是
液体电导率低于规定阈值，不能使用；在规定下限附 近亦会使零点不稳，运行时输出晃动
B
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计无流量信号输出检查流程（续）
B
电极泄漏，换传感器 9
0还是？ 0-之间
8 卸下管线，查 衬里附着层 有无绝缘附着层？
用兆欧表测绝缘电阻 是
有
清除
电阻是否>100M ？
接触电阻是否对称？
空管检查：测量管放空液体，用布擦干内表
电极绝缘电阻
是否良好？
不良 面，不留水渍，干燥。用500VDC兆欧表分别 测量电极A－接地，电极B－接地之间绝缘电 阻低于100兆欧
好 结束
欧洲品质 中国生产
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六、输出晃动检查
五个方面故障原因：
1. 流动本身是波动或脉动的 2. 管道未充满液体或液体中含有气泡 3. 外界杂散电流等的电磁干扰 4. 液体物性方面（如液体电导率不均匀或含有较多颗粒/纤维 的浆液等）的原因
5. 电极材料与液体匹配不妥
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
4. 液体方面（如液体电导率均匀性，电极污染等问题）的原因；
5. 信号回路绝缘下降
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计零点不稳定检查流程
开始
1 调查管内液体是否充满？ 液体是否含有气泡？ 否 传感器下游设臵集气包或手动 排气阀，以便于检查确认 传感器处于水平安装或垂直安装自上向下流动位
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
八、流量测量值与应用参比值不符的原因
六个方面故障原因：
1. 转换器设定值不正确； 2. 传感器安装位臵不妥，未满管或液体中含有气泡； 3. 未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降；
4. 传感器上游流动状况不符合要求；
5. 传感器极间电阻变化或电极绝缘下降； 6. 所测量管系存在未纳入考核的流入/流出值。
二、调试期故障
2. 环境方面
强磁场 强电磁波 管道杂散电流过大，接地不善
3.
流体方面
液体中含有固相，形成浆液噪声
液体中含有游离气体 液体与电极材料失配，产生电极表面效应 电导率不均匀或接近阈值，形成输出波动或出现流动噪声 上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
10 不是
无
用兆欧表复测电 阻是否>100M 是 否 排除降低绝缘环 节，或换传感器
卸下管线，查衬里附着层 是 是否有导电层？ 否 端子绝缘是否好？ 否 修复之 是
清除之
查转换器放大电 路和后续电路
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
A
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计输出晃动检查流程（续）
A
2 调查管内液体是否充满？ 液体是否含有气泡？ 管内是否充满液体？ 是 液体内是否含有气泡？ 是 否
传感器下游设臵集气包和手动 排气阀，以便于检查确认 传感器处于水平安装位臵或垂直安装自上向下流动位 臵应特别注意，改换到能完全充满的位臵，例如垂直 安装自下而上流动的位臵 传感器上游装气体分离器（又称消气器） 或自动排气阀
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
A
传感器下游是否 还有支流管道？
是
逐条支管密闭其截止阀
无 3 调查传感器接地完善性和接地电位是否变动？ 不良 1. 2. 是 传感器及相邻管道实现接地10 以下； 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时，在传感器 两端加装接地环或接地短管
有
覆盖油脂垢层等污秽？
无
C
消除污秽物
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SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
C
测量管内壁是否有 结垢沉积层？ 5 无 调查信号线路绝缘性
有
消除结垢沉积
检查信号线及其接线
端子绝缘是否良好？ 6
C
4 论证检查液体物性 1. 是否为浆液，浆液 内颗粒含量过多？ 否 液体电导率是否均匀？ 是 是 是 2. 3. 提高励磁电流频率，从常用50/8Hz提 高到50/2Hz或更高，或用双频励磁； 改用导电橡胶等低噪声电极材料； 换用电容电极检测或双频励磁仪表 传感器改装到均匀的场所，如避开邻近加药点和未充分 管道化学反应段下游； 如不能实现1，加装静态管道混合器； 提高频率、时间常数 改用电容电极检测仪表（电导率比传统仪表降低两个数 量级），或改用大面积电极传感器； 提高频率时间常数； 电导率接近仪表规定下限时，要尽可能降低流速
Fra Baidu bibliotek
2. 连接电缆（励磁回路，信号回路）系统方面故障
3. 液体流动状况方面故障 4. 传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障
5. 转换器元器件损坏方面的故障
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电磁流量计无流量信号输出检查流程
否 3 检查传感器是否良好接地？管道有否杂散电 流干扰？有否空间强电磁波或强磁场干扰？ 否
传感器接地是否完善？ 是
B
1. 2.
传感器及相邻管道实现接地10 以下； 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时，在传感器 两端加装接地环或接地短管
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开始 1 查电源 否 2 查熔丝和各级电源 熔丝是否完好？ 否 是 接通 励磁电源等各级 电源是否完好？ 否 否 修理 否 调换
电源是否通电？ 是 3 查连接电缆
励磁电缆是否通？ 是 信号电缆是否通？ 连接是否正确？ 4 查流动与传感器箭头方 向一致性（单向流量） 是
A
更正
是
欧洲品质 中国生产
上海威尔泰工业自动化股份有限公司
C
有
改变安装位臵，远离强磁场源
是
1. 2.
信号电缆完善屏蔽接地，外套保护铁管； 转换器移近传感器，缩短信号电缆或改用无外接信 号线的一体型仪表
欧洲品质 中国生产
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电磁流量计输出晃动检查流程（续）
结束
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七、零点不稳定检查
五个方面故障原因：
1. 管道未充满液体或液体中含有气泡； 2. 主观上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动； 3. 受杂散电流等外界干扰传感器接地不完善；
传感器是否良好接地？ 好 接地电位是否变动？ 否
B
调查传感器附近电机状况变化（如漏电）现象，排 除之；必要时则可采用传感器与管道绝缘的措施
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电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
B
1. 管道系统和安装方面
2. 环境方面
3. 流体方面
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二、调试期故障
• 初始装用调试时出现
• 一经改进排除，同样条件下不会再现
1. 管道系统和安装方面
流量传感器安装在易滞留气体的场所（如管网高点）
电磁流量计输出晃动检查流程
开始
1 检查安装电磁流量传感器的管 系是否有脉动流动扰动源？
流动动力源是否为 往复泵或膜片泵？ 否 下游控制阀是否 出现猎振？ 否 是否有其他产生 波动的扰动源？
是
1. 2.
加装气容室和阻流件以减缓脉动量； 增加仪表阻尼量
是
改善控制阀控制特性
有
有针对性排除扰动源
无
欧洲品质 中国生产
否
1. 2. 3.
液体导电率是否过低？ 否
D
1. 2. 3.
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电磁流量计输出晃动检查流程（续）
D
5 调查液体与电极材料匹配
所测液体与电极材料 之间是否会产生
是
电极表面效应？
否
电极表面若产生（1）化学反应效应；（2） 电化学和极化现象；（3）触媒作用形 成气雾，则换用其他电极材料
2.
输出信号晃动
转换器
3.
零点不稳定
传感器
检查方向
4.
流量测量值与应用参比值不符
管道
信号传递方向
5.
输出信号超满度值
图 1
故障检查流程
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五、无流量信号输出检查
五个方面的原因：
1. 电源未通等电源方面的故障
流量传感器安装在非满管场所：无背压，液体径直排入大气； 自上向下流的垂直管道上 与管道连接不善：内径差别过大（ 轴线偏心过大； 垫圈凸入通道
D t D p 1 . 03 D t
）；
管系吸入气体
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测量管内是否充满液体？ 是
臵时，应特别注意。改换到能完全充满的位臵，
例如垂直安装自下而上流动的位臵 是 传感器上游装气体分离器（又称消气器） 或自动排气阀
液体内是否有气泡？
2 否 调查管系是否有微小流动？
传感器下游管道 截止阀是否密闭？ 是
A
否
1.
密闭之。若阀损坏，修理或调换；
2.
为确认是否存在泄漏流量，可采用“双阀关闭 和泄漏监视阀”的布管方式
不良
受潮？浸水？酸雾？
好
调查电极接触电阻和电极绝缘电阻
D
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电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
D
测量电极表面与液体
7 不对称 充满液体检查：用万用电表分别测量电极A－接 地，电极B－接地间电阻，两电阻值差超过10％ 8 送制造产 修理
SHANGHAI WELLTECH AUTOMATION CO.,LTD.
电磁流量计无流量信号输出检查流程（续）
A
方向一致？ 5 是 查管内液体充满性
否
更正
是否充满？ 6 是 查励磁线圈完好性
否
换装到完全 充满的位臵
线圈是否通？ 绝缘是否良好？
否
排除之；调换或 送制造厂修理
是 7 查信号端子对地电阻（用万用电表）
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三、运行期故障
运行一段时期后出现：
1. 流量传感器内壁附着层
2.
雷电击
3.
环境条件变化
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四、常见故障现象
显示仪表
1.
无流量信号输出
（或流量积算仪）
电磁流量计输出晃动检查流程（续）
B
1. 2. 是 3.
移去干扰源； 如不能实现1，进一步加强接地，例如在原接地 外侧若干米增加新接地点； 如在电解工艺管道或有阴极保护电流管道上，有 大杂散电流，实现2仍不能克服，则可采用传感 器与管道绝缘的措施
检查管道是否有杂散 电流等干扰？ 否 传感器附近有否大功 率变压器等强磁场源？ 无 分离型仪表检查是 否有空间电磁波引入？ 否
周 法 兵
二00五年十一月
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一、故障类型
第一类故障
仪表本身结构件或元器件损坏引起的
调试期出现故障 按发生期分析 运行期出现故障
第二类故障
（外界原因引起的） 按故障源头分析
4 调查液体物性——电导率，含污秽杂质
液体电导率是否 变化或不均匀？ 否 液体电导率是否在规定 下限附近或过低？ 否 电极有否被局部或全部
是
传感器改装在电导率不变或均匀场所，避开邻近加药 液点和未充分管道化学反应段下游
是
液体电导率低于规定阈值，不能使用；在规定下限附 近亦会使零点不稳，运行时输出晃动
B
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电磁流量计无流量信号输出检查流程（续）
B
电极泄漏，换传感器 9
0还是？ 0-之间
8 卸下管线，查 衬里附着层 有无绝缘附着层？
用兆欧表测绝缘电阻 是
有
清除
电阻是否>100M ？
接触电阻是否对称？
空管检查：测量管放空液体，用布擦干内表
电极绝缘电阻
是否良好？
不良 面，不留水渍，干燥。用500VDC兆欧表分别 测量电极A－接地，电极B－接地之间绝缘电 阻低于100兆欧
好 结束
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六、输出晃动检查
五个方面故障原因：
1. 流动本身是波动或脉动的 2. 管道未充满液体或液体中含有气泡 3. 外界杂散电流等的电磁干扰 4. 液体物性方面（如液体电导率不均匀或含有较多颗粒/纤维 的浆液等）的原因
5. 电极材料与液体匹配不妥
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4. 液体方面（如液体电导率均匀性，电极污染等问题）的原因；
5. 信号回路绝缘下降
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电磁流量计零点不稳定检查流程
开始
1 调查管内液体是否充满？ 液体是否含有气泡？ 否 传感器下游设臵集气包或手动 排气阀，以便于检查确认 传感器处于水平安装或垂直安装自上向下流动位
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八、流量测量值与应用参比值不符的原因
六个方面故障原因：
1. 转换器设定值不正确； 2. 传感器安装位臵不妥，未满管或液体中含有气泡； 3. 未处理好信号电缆或使用过程中电缆绝缘下降；
4. 传感器上游流动状况不符合要求；
5. 传感器极间电阻变化或电极绝缘下降； 6. 所测量管系存在未纳入考核的流入/流出值。
二、调试期故障
2. 环境方面
强磁场 强电磁波 管道杂散电流过大，接地不善
3.
流体方面
液体中含有固相，形成浆液噪声
液体中含有游离气体 液体与电极材料失配，产生电极表面效应 电导率不均匀或接近阈值，形成输出波动或出现流动噪声 上海威尔泰工业自动化股份有限公司
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10 不是
无
用兆欧表复测电 阻是否>100M 是 否 排除降低绝缘环 节，或换传感器
卸下管线，查衬里附着层 是 是否有导电层？ 否 端子绝缘是否好？ 否 修复之 是
清除之
查转换器放大电 路和后续电路
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A
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电磁流量计输出晃动检查流程（续）
A
2 调查管内液体是否充满？ 液体是否含有气泡？ 管内是否充满液体？ 是 液体内是否含有气泡？ 是 否
传感器下游设臵集气包和手动 排气阀，以便于检查确认 传感器处于水平安装位臵或垂直安装自上向下流动位 臵应特别注意，改换到能完全充满的位臵，例如垂直 安装自下而上流动的位臵 传感器上游装气体分离器（又称消气器） 或自动排气阀
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电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
A
传感器下游是否 还有支流管道？
是
逐条支管密闭其截止阀
无 3 调查传感器接地完善性和接地电位是否变动？ 不良 1. 2. 是 传感器及相邻管道实现接地10 以下； 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时，在传感器 两端加装接地环或接地短管
有
覆盖油脂垢层等污秽？
无
C
消除污秽物
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C
测量管内壁是否有 结垢沉积层？ 5 无 调查信号线路绝缘性
有
消除结垢沉积
检查信号线及其接线
端子绝缘是否良好？ 6
C
4 论证检查液体物性 1. 是否为浆液，浆液 内颗粒含量过多？ 否 液体电导率是否均匀？ 是 是 是 2. 3. 提高励磁电流频率，从常用50/8Hz提 高到50/2Hz或更高，或用双频励磁； 改用导电橡胶等低噪声电极材料； 换用电容电极检测或双频励磁仪表 传感器改装到均匀的场所，如避开邻近加药点和未充分 管道化学反应段下游； 如不能实现1，加装静态管道混合器； 提高频率、时间常数 改用电容电极检测仪表（电导率比传统仪表降低两个数 量级），或改用大面积电极传感器； 提高频率时间常数； 电导率接近仪表规定下限时，要尽可能降低流速
Fra Baidu bibliotek
2. 连接电缆（励磁回路，信号回路）系统方面故障
3. 液体流动状况方面故障 4. 传感器零部件损坏或测量内壁附着层引起等方面的故障
5. 转换器元器件损坏方面的故障
欧洲品质 中国生产
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电磁流量计无流量信号输出检查流程
否 3 检查传感器是否良好接地？管道有否杂散电 流干扰？有否空间强电磁波或强磁场干扰？ 否
传感器接地是否完善？ 是
B
1. 2.
传感器及相邻管道实现接地10 以下； 连接于绝缘管道或防腐衬里管道时，在传感器 两端加装接地环或接地短管
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开始 1 查电源 否 2 查熔丝和各级电源 熔丝是否完好？ 否 是 接通 励磁电源等各级 电源是否完好？ 否 否 修理 否 调换
电源是否通电？ 是 3 查连接电缆
励磁电缆是否通？ 是 信号电缆是否通？ 连接是否正确？ 4 查流动与传感器箭头方 向一致性（单向流量） 是
A
更正
是
欧洲品质 中国生产
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C
有
改变安装位臵，远离强磁场源
是
1. 2.
信号电缆完善屏蔽接地，外套保护铁管； 转换器移近传感器，缩短信号电缆或改用无外接信 号线的一体型仪表
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结束
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七、零点不稳定检查
五个方面故障原因：
1. 管道未充满液体或液体中含有气泡； 2. 主观上认为管系液体无流动而实际上存在微小流动； 3. 受杂散电流等外界干扰传感器接地不完善；
传感器是否良好接地？ 好 接地电位是否变动？ 否
B
调查传感器附近电机状况变化（如漏电）现象，排 除之；必要时则可采用传感器与管道绝缘的措施
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电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
B
1. 管道系统和安装方面
2. 环境方面
3. 流体方面
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二、调试期故障
• 初始装用调试时出现
• 一经改进排除，同样条件下不会再现
1. 管道系统和安装方面
流量传感器安装在易滞留气体的场所（如管网高点）
电磁流量计输出晃动检查流程
开始
1 检查安装电磁流量传感器的管 系是否有脉动流动扰动源？
流动动力源是否为 往复泵或膜片泵？ 否 下游控制阀是否 出现猎振？ 否 是否有其他产生 波动的扰动源？
是
1. 2.
加装气容室和阻流件以减缓脉动量； 增加仪表阻尼量
是
改善控制阀控制特性
有
有针对性排除扰动源
无
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否
1. 2. 3.
液体导电率是否过低？ 否
D
1. 2. 3.
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电磁流量计输出晃动检查流程（续）
D
5 调查液体与电极材料匹配
所测液体与电极材料 之间是否会产生
是
电极表面效应？
否
电极表面若产生（1）化学反应效应；（2） 电化学和极化现象；（3）触媒作用形 成气雾，则换用其他电极材料
2.
输出信号晃动
转换器
3.
零点不稳定
传感器
检查方向
4.
流量测量值与应用参比值不符
管道
信号传递方向
5.
输出信号超满度值
图 1
故障检查流程
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五、无流量信号输出检查
五个方面的原因：
1. 电源未通等电源方面的故障
流量传感器安装在非满管场所：无背压，液体径直排入大气； 自上向下流的垂直管道上 与管道连接不善：内径差别过大（ 轴线偏心过大； 垫圈凸入通道
D t D p 1 . 03 D t
）；
管系吸入气体
欧洲品质 中国生产
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测量管内是否充满液体？ 是
臵时，应特别注意。改换到能完全充满的位臵，
例如垂直安装自下而上流动的位臵 是 传感器上游装气体分离器（又称消气器） 或自动排气阀
液体内是否有气泡？
2 否 调查管系是否有微小流动？
传感器下游管道 截止阀是否密闭？ 是
A
否
1.
密闭之。若阀损坏，修理或调换；
2.
为确认是否存在泄漏流量，可采用“双阀关闭 和泄漏监视阀”的布管方式
不良
受潮？浸水？酸雾？
好
调查电极接触电阻和电极绝缘电阻
D
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电磁流量计零点不稳定检查流程（续）
D
测量电极表面与液体
7 不对称 充满液体检查：用万用电表分别测量电极A－接 地，电极B－接地间电阻，两电阻值差超过10％ 8 送制造产 修理
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电磁流量计无流量信号输出检查流程（续）
A
方向一致？ 5 是 查管内液体充满性
否
更正
是否充满？ 6 是 查励磁线圈完好性
否
换装到完全 充满的位臵
线圈是否通？ 绝缘是否良好？
否
排除之；调换或 送制造厂修理
是 7 查信号端子对地电阻（用万用电表）
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三、运行期故障
运行一段时期后出现：
1. 流量传感器内壁附着层
2.
雷电击
3.
环境条件变化
欧洲品质 中国生产
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四、常见故障现象
显示仪表
1.
无流量信号输出
（或流量积算仪）
电磁流量计输出晃动检查流程（续）
B
1. 2. 是 3.
移去干扰源； 如不能实现1，进一步加强接地，例如在原接地 外侧若干米增加新接地点； 如在电解工艺管道或有阴极保护电流管道上，有 大杂散电流，实现2仍不能克服，则可采用传感 器与管道绝缘的措施
检查管道是否有杂散 电流等干扰？ 否 传感器附近有否大功 率变压器等强磁场源？ 无 分离型仪表检查是 否有空间电磁波引入？ 否