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質(zhì)量流量計的常見故障及處理方法

點擊次數(shù):1509 發(fā)布時間:2024-01-11 08:56:11

科氏力式質(zhì)量流量計運用流體質(zhì)量流量對振動管振蕩的調(diào)制作用為原理。傳感器由振動 管(測量管)、信號檢測器、振動驅(qū)動器、支撐結(jié)構(gòu)和殼體組成,如下圖所示。

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變送器以 微處理器為核心,它向傳感器提供驅(qū)動力,并將傳感器測量的信號轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量信號,還 有根據(jù)溫度參數(shù)對質(zhì)量流量和密度測量進行補償、修正的功能,變送器輸出電流信號或頻率 信號,可按一定的協(xié)議與 DCS 通信。 

質(zhì)量流量計管型結(jié)構(gòu)很多,各廠產(chǎn)品、不同型號、規(guī)格的質(zhì)量流量計,日常維護和故障 處理的內(nèi)容有所不同,但基本方面是相同的。


一體式質(zhì)量流量計電流輸出回路如下圖所示。

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用流量積算儀或 DCS 卡件,現(xiàn)場至控制室的接線回路基本是一樣的。

一體式質(zhì)量流量計脈沖輸出回路如下圖所示。

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兩種輸出電路的故障檢查方法基本是相通的。分體式質(zhì)量流量計,需要 3 組電纜,電源、信號輸出、傳感器/變送器連接線。


現(xiàn)根據(jù)以上內(nèi)容,結(jié)合具體的故障現(xiàn)象,對故障檢查及處理進行介紹。

(1)質(zhì)量流量計沒有流量顯示或無輸出

該故障是指質(zhì)量流量計變送器或轉(zhuǎn)換器已供電,工藝管道中有流量,但質(zhì)量流量計沒有流量顯示或者輸出信號。

質(zhì)量流量計沒有流量顯示或無輸出通常應(yīng)從以下幾方面著手進行檢查。

①先觀察質(zhì)量流量計有沒有報警,先按報警信息提示進行檢查和處理。如高準(zhǔn)的質(zhì)量流量計,進人菜單同時按住“Scroll”和“Select”4s 左右松開可以進入菜單查看報警代碼。

②科氏力式質(zhì)量流量計都有驅(qū)動線圈,通電后驅(qū)動器就會發(fā)生振動,因此,可先到現(xiàn)場聽傳感器有沒有嗡嗡的響聲,用手摸傳感器有沒有振動感,有響聲和振動感,說明供電及驅(qū)動線圈正常。但嗡嗡聲和振動空管時較明顯,介質(zhì)滿管時不太明顯。

③如果沒有響聲和振動感,先檢查供電是否正常,電源是否真的供上,可測量如上圖中的 Vin 與地之間的電壓。檢查電源輸出板的熔絲是否熔斷。更換熔絲能送上電,說明沒有短路,再燒保險說明有短路故障,應(yīng)仔細(xì)檢查負(fù)載電路,沒有查出短路點不要輕易再送電以免故障擴大。

④檢查接線是否正確,新安裝質(zhì)量流量計的接線是檢查重點。檢查傳感器與變送器之間電纜的通斷,艾默生質(zhì)量流量計的 9 芯專用電纜,檢查棕和紅、綠和白、藍和灰、黃和紫各線對之間的屏蔽是否與各種顏色導(dǎo)線短路,有短路、斷路故障的電纜應(yīng)更換。檢查變送器端是否已把 4 根屏蔽線絞合在一起單點接地。傳感器檢測線圈或驅(qū)動線圈斷路,接線盒進水受潮也會出現(xiàn)沒有流量顯示的故障。

⑤檢查組態(tài)數(shù)據(jù)是否正確,可重新設(shè)置組態(tài)參數(shù)。如關(guān)閉了電流輸出功能,也會出現(xiàn)無電流輸出現(xiàn)象。沒有輸出電流及脈沖時,可測量圖 安全柵輸出和輸入端的信號,來判斷故障在安全柵前還是后,還是安全柵有問題,對癥進行處理。硬件故障可分部進行檢查。若被測介質(zhì)含氣量太大,請工藝人員配合解決。 


(2)質(zhì)量流量計零點漂移

零點漂移是科氏力式質(zhì)量流量計在運行中經(jīng)常遇到的問題,即管道中已經(jīng)沒有流量但質(zhì)量流量計仍顯示流量值。造成質(zhì)量流量計零漂的因素很多,解決質(zhì)量流量計零漂問題,一是定期進行零點檢查和調(diào)整,二是請工藝配合來解決。 

①工藝原因引發(fā)的零點漂移故障現(xiàn)象及處理方式

[故障現(xiàn)象 1]質(zhì)量流量計零點慢慢移動,且各次漂移狀況相同。

[可能原因]停流后液中小氣泡積聚于測量管上部,或漿液中懸浮固體分離沉淀。

[處理方法]停流后立即調(diào)零,是調(diào)零時流體分布狀態(tài)與流動時相近。調(diào)零完成后出現(xiàn)的零漂后的信號輸出,提高小信號切除值。 

[故障現(xiàn)象 2]零點大幅漂移,且各次漂移差別很大。驅(qū)動增益上升,嚴(yán)重時超過 13V 而飽和。 

[可能原因]停留時氣泡滯留在測量管內(nèi),特別是彎曲測量管容易發(fā)生。

[處理方法]①勿使進入氣泡;②偶爾發(fā)生漂移可予忽略,不必每次調(diào)零;③提高管道靜壓,使氣泡變小達到零點。 

[故障現(xiàn)象 3]零點漂移量大,很多情況下無法調(diào)零。

[可能原因]測量管內(nèi)壁黏附流體內(nèi)沉積物。

[處理方法]清洗或熱熔融清除之。

[故障現(xiàn)象 4]因流體溫度漂移,同一口徑的科氏力式質(zhì)量流量計溫度值越小,零漂越大。

[可能原因]液體溫度變化。

[處理方法]①以實際使用測量時溫度調(diào)零;②停流時溫度變化形成的零漂,不予處理;③測量溫度相差 1℃時再調(diào)零。 

[故障現(xiàn)象 5]零點不穩(wěn)定,但移動量很小。

[可能原因]管道有振動。

[處理方法]很多情況不產(chǎn)生測量誤差,可以不予處理。

[故障現(xiàn)象 6]溫度變動形成應(yīng)力變化,傳感器前后機械原因形成應(yīng)力變化。

[可能原因]流量傳感器所受的應(yīng)力變化。

[處理方法]①出入口中任一處換裝柔性連接管;②若出入口設(shè)置橡膠軟管,在傳感器與軟管之間,置 2 個以上支撐點。

[故障現(xiàn)象 7]零點漂移

[可能原因]液體密度與原調(diào)零時密度有差別。

[處理方法]密度相差±0.1g/cm3以內(nèi),影響測量值很小,超過此值即以*終實液調(diào)零。

[故障現(xiàn)象 8]壓力變化造成液體微量流動。

[可能原因]停液時管道中滯留氣體因壓力變化而膨脹或收縮,使液體移動。

[處理方法]①手動截止閥裝在鄰近流量傳感器,關(guān)閥使處于完全零流狀態(tài);②在管系適當(dāng)場所設(shè)置排氣口,消除氣腔。檢查故障時到現(xiàn)場觀察質(zhì)量流量計傳感器受振動的狀態(tài),有振動影響時,應(yīng)增加或加固傳感器兩端的支撐件??赏ㄟ^設(shè)定小流量切除值,適當(dāng)增加阻尼值來解決問題。采取以上措施零漂還是沒有改觀,可能就是質(zhì)量流量計本身的零點漂移了,可對流量計進行調(diào)零。


②質(zhì)量流量計零點調(diào)校方法

a、接通質(zhì)量流量計電源,并充滿介質(zhì)運行 1 小時至數(shù)小時。

b、先關(guān)閉傳感器下游閥門,再關(guān)閉傳感器上游閥門,確保傳感器已是滿管狀態(tài)且被測流體已完全停止流動,讓其稍微穩(wěn)定幾分鐘。

c、用手操器對高準(zhǔn)質(zhì)量流量計進行調(diào)零,如下圖所示。

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d、檢查調(diào)零點前后零點的波動情況,并做記錄,調(diào)零點可反復(fù)做幾次,直至實際零點在零附近波動,且波動范圍小于其零點穩(wěn)定性指標(biāo),則凋零點成功。 

調(diào)零時把小流量切除值改為零,零點調(diào)好后才便于觀察零位的波動情況。零點正常后再將小流量切除加上。新安裝的質(zhì)量流量計,建議用手操器或者變送器界面調(diào)出“調(diào)零菜單” 記錄出廠零點預(yù)設(shè)值,調(diào)零完畢后與預(yù)設(shè)值進行比較,兩值要在一個數(shù)量級,兩值差異較大,說明安裝應(yīng)力太大,應(yīng)重新安裝。有的質(zhì)量流量計,在傳感器出廠銘*上就標(biāo)有出廠零點預(yù) 設(shè)值。


③質(zhì)量流量計無法進行調(diào)零的原因及處理方法

調(diào)零操作時會出現(xiàn)無法調(diào)零的現(xiàn)象,原因有:質(zhì)量流量計存在關(guān)鍵報警;某些功能被打開,如含氣模式,貿(mào)易交接模式等;實際流量過大。傳感器前后的閥門泄漏沒有完全關(guān)閉,使介質(zhì)仍處于流動狀態(tài)介質(zhì)含兩相流即氣液混合、固液混合;以上問題只能請工藝幫助解決。 傳感器測量管內(nèi)壁黏附沉積物;傳感器本身有故障;可拆下傳感器進行清洗及更換傳感器。 


④工藝原因引起的質(zhì)量流量計零漂及處理方法

很多零漂是工藝原因引起的,如兩相流或不滿管。這類零漂不可能通過質(zhì)量流量計調(diào)零來解決。只有提高小流量切除值,可取到*大流量的 0.5%-1.0%。開啟團狀流(slug flow)功能,改變傳感器的安裝朝向或安裝位置,通過管線循環(huán)使介質(zhì)充滿管道及傳感器。


(3)質(zhì)量流量計瞬時流量顯示負(fù)值

先進行零點的檢查,關(guān)閉傳感器上下游的閥門,使工藝流量為零,質(zhì)量流量計能顯示零流量,可判斷儀表是正常的,不用過多糾結(jié)質(zhì)量流量計自身有故障,應(yīng)重點檢查是什么原因使信號*性改變了。檢查組態(tài)設(shè)置有沒有錯誤,流量方向是否設(shè)置為反向瞬時流量的絕對值與顯示值相符,則可能是接線*性有誤。接線正確,可檢查前裝放大器有沒有問題,可通過代換來判斷。 

質(zhì)量流量計傳感器的驅(qū)動電壓為零也會出現(xiàn)負(fù)流量顯示,可測量驅(qū)動線圈的電阻值來判斷。把線夾從接線端子板上拔出,用數(shù)字萬用表測量線夾每個線對的電阻,各線對間應(yīng)該不存在無窮大的電阻讀數(shù),左檢測線圈(LPO)和右檢測線圈(RPO)的電阻值應(yīng)相同,阻值差別應(yīng)<10%。出現(xiàn)不正常的讀數(shù),應(yīng)在傳感器的接線盒上重復(fù)進行線圈電阻的測量,以排除電纜故障的可能性。所有線圈對地是開路的,測量的線對電阻有短路或開路現(xiàn)象,說明傳感器損 壞。

各種規(guī)格型號的科氏力式質(zhì)量流量計,線圈電阻值是不相同,具體數(shù)值可參考相關(guān)使用說明書。


 (4)質(zhì)量流量計流量顯示不準(zhǔn)確

流量顯示不準(zhǔn)確是指顯示流量與實際流量有較大的偏差。對質(zhì)量流量計的零點進行檢查,還應(yīng)檢查以下項目:工藝管道變形或者支撐件變形,使傳感器受到應(yīng)力的影響;原來的接地線由于氧化、腐蝕而出現(xiàn)接地不良現(xiàn)象;在重新設(shè)置參數(shù)時,不熟練而出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置錯誤;變送器有故障等都會引發(fā)流量顯示不準(zhǔn)確。 

質(zhì)量流量計流量顯示不準(zhǔn)確可按以下步驟檢查及處理:

①零點檢查:在傳感器充滿介質(zhì)后關(guān)閉傳感器上、下游的閥門,檢查質(zhì)量流量計的零點是否正常,否則進行調(diào)零操作。

②管道介質(zhì)的實際工作壓力與設(shè)計值是否出入太大,以確定是否需要進行補償。

③檢查質(zhì)量流量計設(shè)置的流量系數(shù)及其他參數(shù)是否正確,否則進行更正。

④與工藝聯(lián)系確定被測介質(zhì)是否處于滿管,或被測介質(zhì)有兩相流狀態(tài)。如果不是滿管,則被測介質(zhì)的緩慢流動,對傳感器管子造成不平衡振動,將會影響傳感器的性能和準(zhǔn)確度,而出現(xiàn)質(zhì)量流量計顯示不準(zhǔn)確。工藝介質(zhì)的不滿管情況,應(yīng)會同工藝采取必要措施,如提高工作壓力,開大閥門來提高介質(zhì)的流量。有兩相流狀態(tài)則應(yīng)安裝排氣裝置,或改變安裝方式。工藝管道有較大振動,應(yīng)采取固定或支撐措施。 


(5)質(zhì)量流量計顯示和輸出值波動

質(zhì)量流量計流量顯示有波動或波動范圍較大,應(yīng)檢查電源屏蔽線的接地電阻是否小于 4Ω,檢查接線有沒有問題,還應(yīng)檢查驅(qū)動電壓的波動情況及振動頻率是否穩(wěn)定。懷疑驅(qū)動放大器不穩(wěn)定時,可用相同型號的代換以確定故障;如果阻尼時間設(shè)定小了,可以適當(dāng)加大。 

如果變送器周圍有較強的電磁場或射頻干擾,則應(yīng)采取屏蔽及接地措施。對于工藝原因:管道振動應(yīng)加固支撐件,支撐件*好固定在水泥墩上;流體有兩相流,應(yīng)在傳感器上方管道開孔安裝閥門,用來排放氣相組分;傳感器管道堵塞或有污物積垢,檢查并清理管道、清洗傳感器。


流量顯示波動可按下圖的步驟檢查和處理。

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