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儀表維修實(shí)戰(zhàn):渦街流量計(jì)故障檢查判斷及處理

2023年01月26日 09:23:13      來源：云南昌暉儀表制造有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺(tái)      閱讀量：33

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渦街流量計(jì)典型故障有顯示最小或無顯示、零位偏高、顯示不穩(wěn)定及波動(dòng)和測(cè)量誤差大幾種類型，昌暉儀表在生產(chǎn)和維護(hù)中總結(jié)了處理這些故障的思路和具體方法，分享給儀表維修工，希望起到拋磚引玉的效果。

昌暉渦街流量計(jì)

1、渦街流量計(jì)顯示最小或無顯示故障處理
這種故障是指工藝有流量但渦街流量計(jì)沒有流量顯示值或顯示最小，通常是轉(zhuǎn)換器沒有信號(hào)輸出。渦街流量計(jì)自身原因有：電源故障，連接電纜故障；傳感器或轉(zhuǎn)換器電子元件損壞；工藝原因有：工藝管道內(nèi)流量過小或沒有流量、工藝管道堵塞。

渦街流量計(jì)顯示最小或無顯示按以下方法檢查和處理：
①先檢查渦街流量計(jì)供電是否正常，開關(guān)是否合上，熔絲是否熔斷。用萬用表測(cè)量各點(diǎn)電壓，DC24V供電、250Ω負(fù)載電阻兩端的電壓、轉(zhuǎn)換器接線端子的電壓來判斷故障。供電正常，再檢查連接電纜及接線是否松動(dòng)，接線端子有無氧化、腐蝕現(xiàn)象，必要時(shí)緊固螺釘。
②用HART手操器測(cè)試渦街流量計(jì)，進(jìn)行回路測(cè)試(loop test)，觀察轉(zhuǎn)換器的輸出電流是否為4mA；進(jìn)行脈沖輸出測(cè)試(pulse output test)，觀察轉(zhuǎn)換器有無脈沖輸出，來判斷測(cè)量回路、流量積算儀是否正常。或者按HART手操器快捷鍵“1，2，1，1”查看已發(fā)生的錯(cuò)誤信息，對(duì)癥處理。
③新安裝或檢修更換的渦街流量計(jì)傳感器，應(yīng)核對(duì)傳感器口徑及箭頭與流體方向是否一致，組態(tài)參數(shù)是否正確。向工藝詢問流量是否正常。如果工藝流量很小，流速很慢在傳感器內(nèi)無旋渦產(chǎn)生，轉(zhuǎn)換器將輸出跟蹤流量的飽和電流，其下限值為3.9mA。渦街流量計(jì)有故障的報(bào)警輸出電流下限值為≤3.75mA。這為判斷是流量減小還是儀表故障提供了方便。
④使用時(shí)間較長(zhǎng)的傳感器，應(yīng)考慮旋渦發(fā)生體上是否污物附著太多或結(jié)垢，檢測(cè)元件損壞也會(huì)沒有輸出信號(hào)。這類故障只有拆下傳感器檢查，污物多或結(jié)垢可進(jìn)行清洗。原來使用正常，突然沒有信號(hào)輸出，可能是傳感器內(nèi)壁或旋渦發(fā)生體上有黏附物使流態(tài)紊亂，或者使傳感器的靈敏度大大下降，導(dǎo)致輸出信號(hào)不正常。
⑤懷疑傳感器有問題，先檢查傳感器同軸電纜是否有裂縫；然后用螺絲刀輕敲檢測(cè)元件頭部，流量積算儀的顯示如果有波動(dòng)，說明檢測(cè)元件完好，檢測(cè)元件損壞將無法修復(fù)。
⑥渦街流量計(jì)檢測(cè)元件及轉(zhuǎn)換放大器的檢查方法
a、檢測(cè)元件件的檢查
表1    橫河DY型渦街流量計(jì)在常溫下的電容參考值
橫河DY型渦街流量計(jì)在常溫下的電容參考值
電流輸出型渦街流量計(jì)檢測(cè)元件與轉(zhuǎn)換放大器的連接如圖1所示。圖中端子1、2與檢測(cè)元件相連，+、-端是放大器的輸出端子。懷疑電容檢測(cè)元件有問題時(shí)，可測(cè)量電容值來判斷是否損壞。表1是橫河DY型渦街流量計(jì)在常溫下的電容參考值。測(cè)量紅、白兩引線間的電容值時(shí)不要用手接觸被測(cè)點(diǎn)，避免把人體的附加電容加入而造成誤判。
渦街流量計(jì)電流輸出回路連接示意圖
圖1   渦街流量計(jì)電流輸出回路連接示意圖
脈沖頻率輸出渦街流量計(jì)測(cè)量元件與轉(zhuǎn)換放大器如圖2所示。圖中端子1、2與檢測(cè)元件相連，是放大器的輸入端子，+、-端子是放大器的供電端，P端子是脈沖輸出端子。懷疑壓電檢測(cè)元件有問題，可以測(cè)量電阻值來判斷是否損壞。當(dāng)渦街流量計(jì)檢測(cè)元件為壓電式時(shí)、用萬用表×10k擋，分別測(cè)1與2的電阻，1、2與外殼的電阻，阻值應(yīng)為無窮大，有阻值則檢測(cè)元件性能下降，如果在幾十千歐以下，可能檢測(cè)元件已損壞。渦街流量計(jì)檢測(cè)元件為電容式的，用數(shù)字萬用表的電容擋、測(cè)1與2的電容值，無流量時(shí)電容應(yīng)在0.15-0.35nF之間恒定不變。有外界振動(dòng)或流量時(shí)電容值應(yīng)發(fā)生變化，且比0.15-0.35nF要大，則檢測(cè)元件正常。
渦街流量計(jì)脈沖輸出回路連接示意圖
圖2   渦街流量計(jì)脈沖輸出回路連接示意圖
b、渦街流量計(jì)轉(zhuǎn)換放大器的檢查
轉(zhuǎn)換放大器可用人體感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢查，用手觸摸1或2端子，電流輸出型無信號(hào)時(shí)放大器輸出電流為4mA，用手觸摸1或2端子放大器輸出電流將大于4mA，說明放大器正常。橫河DY脈沖輸出型，無信號(hào)時(shí)放大器P的輸出電壓為23V或0V，用手觸摸1或2端子，放大器輸出電壓為l1V左右說明放大器正常。
⑦橫河DY型渦街流量計(jì)，可按圖3的流程進(jìn)行檢查和處理。
 橫河DY型渦街流量計(jì)有流量無顯示的檢查及處理步驟
圖3  橫河DY型渦街流量計(jì)有流量無顯示的檢查及處理步驟

2、渦街流量計(jì)零位偏高故障處理
渦街流量計(jì)零位偏高是指工藝管道沒有流量時(shí)渦街流量計(jì)有流量顯示，即無流量時(shí)轉(zhuǎn)換器仍有大于4mA的電流信號(hào)，使流量積算儀的讀數(shù)大于零。渦街流量計(jì)自身原因有：傳感器或轉(zhuǎn)換器電子元件損壞，有電磁干擾。工藝原因有：工藝管道振動(dòng)。
 
渦街流量計(jì)零位偏高可按以下方法檢查和處理：
①確保渦街流量計(jì)的流體流量確實(shí)為零，這是渦街流量計(jì)校對(duì)零點(diǎn)的基礎(chǔ)。工藝閥門關(guān)閉后能做到無內(nèi)漏是很難的，所以校對(duì)零點(diǎn)時(shí)，要確認(rèn)工藝閥門是真的已關(guān)嚴(yán)，否則調(diào)校零點(diǎn)將無法進(jìn)行或適得其反。
②渦街流量計(jì)放大器損壞會(huì)使輸出電流大于4mA，可用電流表串入轉(zhuǎn)換器輸出回路檢查或判斷。 
③到現(xiàn)場(chǎng)觀察工藝管道的振動(dòng)狀態(tài)，屬于機(jī)械振動(dòng)應(yīng)采取減振措施，用支架固定管道，或采用橡膠墊片、橡膠接頭減少振動(dòng)的影響。有輕微振動(dòng)可調(diào)整電氣參數(shù)來消振，橫河DY型渦街流量計(jì)，先將參數(shù)K25噪聲平衡模式(N.B.MODE)選擇為手動(dòng)模式，MANUAL為(1)。順時(shí)針調(diào)整K26噪聲平衡(N.B)，再調(diào)K10觸發(fā)電平(TLA)，最后調(diào)整K20增益(db)。上述參數(shù)的調(diào)整，都會(huì)影響流量的下限，特別是增益的調(diào)整，因此調(diào)整時(shí)要逐步微調(diào)。振動(dòng)劇烈的現(xiàn)場(chǎng)、采取抗振措施無效果時(shí)，只有改變傳感器的安裝位置。
④傳感器前置放大是采用可變?cè)鲆娣糯笃鳎诹懔髁繒r(shí)易引入干擾。應(yīng)檢查是否有電磁干擾，尤其是工頻干擾，克服干擾的有效措施是使轉(zhuǎn)換器外殼接地。沒有條件接地可采取轉(zhuǎn)換器浮空的方法來克服干擾。對(duì)N.B、TLA、db參數(shù)略作調(diào)整已會(huì)有效果。原來使用正常，突然不正常了，則到現(xiàn)場(chǎng)觀察，渦街流量計(jì)附近是否有電焊機(jī)或變頻器，其產(chǎn)生的高頻諧波對(duì)放大器會(huì)造成干擾，也會(huì)出現(xiàn)無流體有流量信號(hào)的故障。
⑤CD、E系列渦街流量計(jì)把輸出信號(hào)方式搞錯(cuò)，也會(huì)出現(xiàn)儀表零位偏高的故障。要求為電流輸出設(shè)定成了脈沖信號(hào)輸出，由于脈沖輸出的靜態(tài)電流大約有8mA。新安裝或更換的分體型渦街流量計(jì)的傳感器、應(yīng)檢查傳感器與轉(zhuǎn)換器連接電纜的紅線、白線(旋渦檢測(cè)輸入端)，黑線(公共端)是否接錯(cuò)，對(duì)癥處理。現(xiàn)場(chǎng)接線盒進(jìn)水也會(huì)引發(fā)本類故障，可對(duì)癥處理。

3、渦街流量計(jì)顯示不穩(wěn)定及波動(dòng)故障處理
渦街流量計(jì)自身原因有參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤，傳感器或轉(zhuǎn)換器連接線路接觸不良，放大器的電子元器件損壞，傳感器或密封墊片安裝不同心，發(fā)生體上有纏繞物，有電磁干擾等。工藝原因有：工藝流量不穩(wěn)定波動(dòng)大，流體沒有充滿管道，管道振動(dòng)，管道的直線段不符合要求，被測(cè)介質(zhì)為兩相流或脈動(dòng)流。

渦街流量計(jì)顯示不穩(wěn)定及波動(dòng)可按以下方法檢查和處理。
①用HART手操器檢查渦街流量計(jì)的設(shè)定參數(shù)，對(duì)設(shè)定錯(cuò)誤的參數(shù)進(jìn)行更正。懷疑放大器有故障，用正常的放大器進(jìn)行代換來確定故障。檢查現(xiàn)場(chǎng)及控制室該測(cè)量回路接線端子及接線，是否有腐蝕、氧化、螺釘松動(dòng)現(xiàn)象，對(duì)癥處理。
②渦街流量計(jì)很多故障與參數(shù)設(shè)定有關(guān)。如橫河DY型渦街流量計(jì)，D10低切除流量值(LOW CUT)，K10觸發(fā)電平(TLA)，K20信號(hào)電平(SIGNALLEVEL)，K26噪聲比率(NOISE RATIO)等參數(shù)，會(huì)對(duì)流量顯示的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，可適當(dāng)對(duì)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)使流量顯示穩(wěn)定。
③檢查判斷傳感器與工藝管道是否同心。密封墊片內(nèi)徑過小突入管道內(nèi)，發(fā)生體上有纏繞物，都會(huì)影響流體的流動(dòng)狀態(tài)使顯不波動(dòng)。這類故障只能停表拆下檢查或處理。傳感器前、后直線段不符合要求，需要改變傳感器安裝位置、以保障渦街流量計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性。對(duì)工藝管道前、后直線段的要求是測(cè)量氣體時(shí)傳感器前20D，后10D；測(cè)量液體時(shí)傳感器D，后5D。管道上有調(diào)節(jié)閥、球閥、90°彎頭、縮徑、擴(kuò)徑等管件時(shí)，渦街流量街傳感器前、后直線段，要在上述基礎(chǔ)上再加長(zhǎng)2倍以上。
④渦街流量計(jì)只能測(cè)量單相流，被測(cè)液體帶有氣體，或者被測(cè)氣體帶有液體，對(duì)于氣固兩相流，渦街流量計(jì)是測(cè)不準(zhǔn)的，而且輸出信號(hào)還會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象。被測(cè)流體是否為兩相流，只能請(qǐng)工藝配合來判斷。液體出現(xiàn)液固兩相流，可在傳感器的上游加裝過濾器；對(duì)液氣兩相流，可在傳感器的上游加裝消氣器。
⑤渦街流量計(jì)與流量控制系統(tǒng)配用，流量顯示有波動(dòng)，要考慮流量控制系統(tǒng)是否產(chǎn)生振蕩，將控制系統(tǒng)切換至手動(dòng)，手動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開度，觀察流量的變化曲線，如果流量曲線比較穩(wěn)定或波動(dòng)幅度很小，說明存在系統(tǒng)振蕩，可重新對(duì)控制系統(tǒng)的PID參數(shù)進(jìn)行整定，看能否解決問題。
⑥沒有發(fā)現(xiàn)明顯故障原因，應(yīng)考慮是否有電磁干擾或工頻干擾。克服干擾的措施就是使儀表一點(diǎn)接地。原來正常現(xiàn)在突然顯示有波動(dòng)，應(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)觀察，渦街流量計(jì)附近是否有電焊機(jī)、變頻器在使用，其產(chǎn)生的高頻諧波對(duì)渦街流量計(jì)放大器造成干擾、也會(huì)出現(xiàn)流量信號(hào)波動(dòng)的故障。
⑦渦街流量計(jì)是最怕振動(dòng)的儀表，工藝管道的機(jī)械振動(dòng)會(huì)影響到渦街流量計(jì)輸出信號(hào)的波動(dòng)，消振措施可參考本節(jié)：“2、渦街流量計(jì)零位偏高”中的③小節(jié)。
調(diào)整阻尼時(shí)間，或放大器的增益(靈敏度)有助于改善流量顯示不穩(wěn)定或波動(dòng)故障，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整試一試。

4、渦街流量計(jì)測(cè)量誤差大故障處理
渦街流量計(jì)常會(huì)出現(xiàn)顯示與實(shí)際流量不符的問題如顯示偏高，或是顯示偏低；大流量時(shí)顯示還可以，小流量時(shí)無顯示、流量有變化但顯示變化緩慢等現(xiàn)象。渦街流量計(jì)自身原因有：參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤，模擬放大器不穩(wěn)定造成的零點(diǎn)漂移，設(shè)定參數(shù)不正確，儀表的量程設(shè)置有誤，儀表長(zhǎng)時(shí)間沒有進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)等。工藝原因有：工藝管道的直線段不符合要求，傳感器與工藝管道不同心，發(fā)生體上有纏繞物，都會(huì)出現(xiàn)流量的測(cè)量誤差。

渦街流量計(jì)測(cè)量誤差大可按以下方法檢查和處理：
①本文“3、儀表顯示不穩(wěn)定及波動(dòng)”中的③、④、⑥ 、⑦小節(jié)中的故障，也會(huì)造成渦街流量計(jì)測(cè)量誤差大，對(duì)相似的故障可參照上一節(jié)中的檢查和處理方法。
②對(duì)渦街流量計(jì)的零點(diǎn)及量程進(jìn)行校準(zhǔn)，觀察儀表的零點(diǎn)是否穩(wěn)定，有沒有零點(diǎn)漂移現(xiàn)象，新安裝及更換使用的渦街流量計(jì)應(yīng)檢查量程、測(cè)量單位、被測(cè)介質(zhì)密度的設(shè)定是否正確。

渦街流量計(jì)選型很重要，為保證您選型無誤，了解產(chǎn)品并獲得工程師技術(shù)支持。

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