二氧化硫流量計無輸出信號及其他安裝故障的判斷和處理
點擊次數(shù):1952 發(fā)布時間:2020-11-06 08:54:33
二氧化硫流量計在測量管道液體和蒸汽介質(zhì)的流量中,有著廣泛的應(yīng)用。街流量計有多種檢側(cè)方式和檢測技術(shù),所采用的檢測元件也豐富多彩,與各種檢測元件配套的測量電路,也有較大的差別,所以儀表出現(xiàn)故障時,表現(xiàn)形式也不同、但這些不同都只限于二氧化硫流量計的前面部分(即檢測元件和前置放大電路部分)。后面的信號處理部分:如濾波電路 整形電路、A/D轉(zhuǎn)換和微處理器 顯示單元等都是相似的,所以常見故障也都具有共性。
1.通電后,二氧化硫流量計無流量時有信號輸出
( 1 )接通電源,閥門未開,有信號輸出
①傳感器(或檢測元件)輸出信號的屏蔽或接地不良,引人了外界電磁干擾;
②儀表過于靠近強電設(shè)備或高頻設(shè)備,空間電磁輻射干擾,對儀表造成影響;
③安裝管道有較強的振動;
④轉(zhuǎn)換器的靈敏度過高,對干擾信號靈敏過高;
應(yīng)采取的措施是加強屏蔽和接地,消除管道振動,調(diào)整降低轉(zhuǎn)換器的靈敏度。
( 2 )處于間歇工作狀態(tài)的二氧化硫流量計,電源未斷,閥門關(guān)閉,輸出信號不回零
這種現(xiàn)象可能的原因與*( 1) 種現(xiàn)象相同,主要原因可能是管道振蕩影響和外界電磁干擾。應(yīng)采取調(diào)低轉(zhuǎn)換器的靈敏度,提高整形電路的觸發(fā)電平,可抑制噪聲,克服間歇期間的誤觸發(fā)。
( 3 )通電狀態(tài)下,關(guān)斷下游閥門,輸出不回零,關(guān)上游閥門輸出回零
這主要來自禍街流量計上游流體脈動壓力的影響。如果二氧化硫流量計安裝在 T 型支管上,且上游主管有壓力脈動,或者是二氧化硫流量計的上游有脈動的動力源(如活塞式泵或羅茨風(fēng)機)時,脈動壓力造成二氧化硫流量計的假信號。解決的辦法就是:把下游閥門安裝到二氧化硫流量計的上游,在停機時關(guān)閉上游的閥門,,隔絕脈動壓力的影響。但安裝時,上游閥門應(yīng)盡量遠離二氧化硫流量計,并保證足夠的直管段長度。
( 4 )通電狀態(tài)下,關(guān)上游閥門輸出不回零,只有關(guān)下游閥門輸出回零
這種故障是管內(nèi)流體擾動引起的,擾動來自渦街流一量計下游管道。在管網(wǎng)中如果二氧化硫流量計下游直管段較短且出口與管網(wǎng)中其他管道的閥門相距較近,則這些管道內(nèi)流體擾動(例如下游其他管道中的閥門開、關(guān)、調(diào)節(jié)閥的頻繁動作)傳到二氧化硫流量計檢測元件,引起假信號。解決辦法是加長下游直管段,減小流體擾動的影響。
2 .通電通流后二氧化硫流量計無輸出信號
這種故障的出現(xiàn),有以下幾方面原因:
(1)電源斷線,實際上電源并未加到轉(zhuǎn)換器上,即轉(zhuǎn)換器未工作;
(2)電源線接錯;
(3)檢測元件與轉(zhuǎn)換器輸人端之間的信號線斷線,信號未加到前置放大器輸人端;
(4) 轉(zhuǎn)換器中某部件(例如,放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等的某些元件失效;
(5)管道中無流量或流量太??;
(6) 管道堵塞,檢測元件被卡死;
(7) 力檢測元件損壞;
以上七種故障中的六種均屬硬故障,比較容易發(fā)現(xiàn),處理方法也相對簡單。*五種故障比較麻煩,特別是“流量太小”這一故障原因,如果不是因閥門開度太小所致,就牽涉到選表問題。要徹底解決,就需要重新選擇量程合適的儀表,對工藝管道進行縮徑,重新安裝。
3 .通電、通流后,二氧化硫流量計輸出(或指示)信號不隨流量變化。這種故障的出現(xiàn)有以下幾方面原因:
(1 )由于信號線的屏蔽層接地不良或接地點選擇不合適,外界電磁干擾十分嚴重(例如 50Hz 工頻干擾),完全抑制了微弱的渦街信號,輸出信號全被噪聲干擾淹沒,這時調(diào)節(jié)閥門開度、儀表的增益,都無濟于事。
(2 )檢測元件與轉(zhuǎn)換器之間的連接斷線,前置放大器的輸人端開路,或檢測元件有一根信號線與地短接造成前置放大器輸人嚴重失衡,共模干擾趁機而人,渦街信號被噪聲干擾壓制,輸出端完全被干擾控制。
(3 )前置放大器的增益過高,產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象,輸出被鎖定在自激頻率上。
以上三方面,屬于電氣方面的原因引起的故障,只有加強屏蔽與接地,合理走線,減小或消除干擾,儀表正常工作才能恢復(fù)。
(4) 管道(或環(huán)境)的強烈振動,當(dāng)振動方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時,振動把渦街信號完全抑制,輸出信號就是振動頻率信號。調(diào)整閥門開度也不能改變輸出。
解決的方法是,采用減振措施(加管道防振座、固定管道),弄清振動方向,把二氧化硫流量計的傳感器繞管軸轉(zhuǎn)動士 9 0 ℃ ,把檢測元件敏感方向調(diào)整到與振動方向相垂直,可減小振動的影響口或適當(dāng)降低前置放大器的增益和觸發(fā)靈敏度。采取以上措施可消除振動影響。
(5) 脈動流對渦街信號的“鎖定” 在沒有采取有效抑制脈動流影響的情況下,脈動流對旋渦穩(wěn)定分離的破壞作用不可低估,如果脈動頻率與渦街信號頻率合拍,可能把渦街信號“鎖定”在該頻率附近,這時調(diào)節(jié)閥門和儀表靈敏度,輸出信號頻率都不會改變。
解決方法是如本章*一節(jié)所介紹的那樣,在儀表的安裝管道設(shè)計、施工時采取吸收或降低流體脈動的措施。
4. 二氧化硫流量計輸出信號不規(guī)則、不穩(wěn)定
信號不規(guī)則主要表現(xiàn)在二氧化硫流量計輸出的脈沖信號不規(guī)則,脈沖寬度寬窄嚴重不均,有時有多波、有時有漏波;用頻率計測量信號頻率時,頻率值有明顯跳動,顯示數(shù)字分散度較大;模擬輸出信號指示值時大時小,不穩(wěn)定。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多,我們分別進行討論。
(1) 電氣方面的原因
電磁干擾的影響,干擾噪聲與渦街信號相疊加,使信號時強時弱,出現(xiàn)輸出脈沖信號有多波和漏波現(xiàn)象。另外,前置放大器的濾波參數(shù)設(shè)置、增益和靈敏度調(diào)整不合適,也會出現(xiàn)多波和漏波現(xiàn)象。
(2) 檢測元件的原因
檢測元件被沾污、受潮,靈敏度降低,輸出信號減弱,造成漏波;
檢測元件靈敏度過高,一些無用的擾動,主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測,造成多波現(xiàn)象擴檢測元件引線接觸不良、檢測元件松動等,造成信號時大時小。
(3)安裝方面的原因
安裝時儀表的測量管與配管不同心、密封墊凸人管內(nèi)、引起流體擾動、·產(chǎn)生附加旋渦;
測量管道內(nèi)液體不滿管、旋渦不能規(guī)則分離;
儀表安裝位置與動力源相距過近,管道振動、流場擾動;
安裝管道的上、下游直管段長度不足,阻流件產(chǎn)生擾動,影響渦街的穩(wěn)定性。
(4)一工藝方面的原因
管內(nèi)流量不穩(wěn)定;工況參數(shù)變化大,流量變化大。
(5) 流體的原因
流體中有塊狀、團狀或帶狀雜物,沖擊、一纏繞發(fā)生體和檢測元件,渦街不能穩(wěn)定分離;
存在兩相流或多相流,流型多變,渦街信號不穩(wěn)定;
測量液體流量時,工作壓力低、流速較高、可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
以上這些故障原因有的可通過調(diào)整儀表的參數(shù)解決;有的需要與客戶密切配合、調(diào)整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決;而有的則是選表問題,例如對于嚴重的多相流、臟污流、脈動流,選用二氧化硫流量計是不合適的。
5 .二氧化硫流量計測量誤差大
測量誤差大的問題,產(chǎn)生的原因也是多方面的。
(1) 儀表方面的原因
儀表超過檢定周期,儀表系數(shù) K 發(fā)生了變化;
設(shè)定的參數(shù)(例如測量管內(nèi)徑 , 標準狀態(tài)密度和儀表系數(shù))有誤;
模擬轉(zhuǎn)換電路的零點漂移或量程調(diào)整不對;
供電電源過大地偏離額定值或紋波過大。
以上這幾種原因會直接給儀表帶來測量誤差。應(yīng)把儀表迅速送檢,及時檢查設(shè)定的各種參數(shù),定期校正儀表的零點和量程,保持儀表的完好率。
(2)安裝方面的原因
上、下游直管段長度不夠.
儀表測量管內(nèi)徑與配管內(nèi)徑偏差大;
安裝不同心、密封墊凸人管內(nèi);
儀表流向裝反;
檢測元件被雜質(zhì)覆蓋;
檢測靈敏度降低,小流量漏計;
管道泄漏(例如安裝在地下的管道,小的泄漏不被發(fā)現(xiàn)),閥門泄漏,旁通閥泄漏造成累積流量(總量)偏小;
存在兩相流、脈動流影響準確計量;
測量管內(nèi)壁和發(fā)生體被腐蝕,發(fā)生體表面有沉積物附著,幾何參數(shù)發(fā)生變化,改變了儀表系數(shù),造成測量誤差。
由上述種種現(xiàn)象分析可知,提高測量精確度是客戶和制造廠的共同心愿,如發(fā)現(xiàn)了測量誤差較大,應(yīng)該及時查找原因,及時對儀表進行校準,減少因計量不準造成的損失。
6 .二氧化硫流量計測量管道泄漏
經(jīng)長期的應(yīng)用,測量管道發(fā)生泄漏也屬常見故障,其原因可能有:
(1) 管內(nèi)壓力過高;
(2)管內(nèi)流體溫度過高或管內(nèi)流體溫度變化過快過大,容易引起緊固件松動;
(3) 密封件失效;
(4) 表體或檢測元件被腐蝕;
出現(xiàn)測量管道泄漏,應(yīng)及時修復(fù),以免釀成其他事故。
7 .二氧化硫流量計傳感器發(fā)止異常的嘯叫聲
(1) 流速過高,引起發(fā)生體或檢測元件顫動;
(2)管道內(nèi)發(fā)生氣穴現(xiàn)象;
(3)發(fā)生體或檢測元件松動;
當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時,為避免造成發(fā)生體或檢測元件的損壞,*先應(yīng)調(diào)整閥門,把流量減小,流速降低,再進一步查明原因。
1.通電后,二氧化硫流量計無流量時有信號輸出
( 1 )接通電源,閥門未開,有信號輸出
①傳感器(或檢測元件)輸出信號的屏蔽或接地不良,引人了外界電磁干擾;
②儀表過于靠近強電設(shè)備或高頻設(shè)備,空間電磁輻射干擾,對儀表造成影響;
③安裝管道有較強的振動;
④轉(zhuǎn)換器的靈敏度過高,對干擾信號靈敏過高;
應(yīng)采取的措施是加強屏蔽和接地,消除管道振動,調(diào)整降低轉(zhuǎn)換器的靈敏度。
( 2 )處于間歇工作狀態(tài)的二氧化硫流量計,電源未斷,閥門關(guān)閉,輸出信號不回零
這種現(xiàn)象可能的原因與*( 1) 種現(xiàn)象相同,主要原因可能是管道振蕩影響和外界電磁干擾。應(yīng)采取調(diào)低轉(zhuǎn)換器的靈敏度,提高整形電路的觸發(fā)電平,可抑制噪聲,克服間歇期間的誤觸發(fā)。
( 3 )通電狀態(tài)下,關(guān)斷下游閥門,輸出不回零,關(guān)上游閥門輸出回零
這主要來自禍街流量計上游流體脈動壓力的影響。如果二氧化硫流量計安裝在 T 型支管上,且上游主管有壓力脈動,或者是二氧化硫流量計的上游有脈動的動力源(如活塞式泵或羅茨風(fēng)機)時,脈動壓力造成二氧化硫流量計的假信號。解決的辦法就是:把下游閥門安裝到二氧化硫流量計的上游,在停機時關(guān)閉上游的閥門,,隔絕脈動壓力的影響。但安裝時,上游閥門應(yīng)盡量遠離二氧化硫流量計,并保證足夠的直管段長度。
( 4 )通電狀態(tài)下,關(guān)上游閥門輸出不回零,只有關(guān)下游閥門輸出回零
這種故障是管內(nèi)流體擾動引起的,擾動來自渦街流一量計下游管道。在管網(wǎng)中如果二氧化硫流量計下游直管段較短且出口與管網(wǎng)中其他管道的閥門相距較近,則這些管道內(nèi)流體擾動(例如下游其他管道中的閥門開、關(guān)、調(diào)節(jié)閥的頻繁動作)傳到二氧化硫流量計檢測元件,引起假信號。解決辦法是加長下游直管段,減小流體擾動的影響。
2 .通電通流后二氧化硫流量計無輸出信號
這種故障的出現(xiàn),有以下幾方面原因:
(1)電源斷線,實際上電源并未加到轉(zhuǎn)換器上,即轉(zhuǎn)換器未工作;
(2)電源線接錯;
(3)檢測元件與轉(zhuǎn)換器輸人端之間的信號線斷線,信號未加到前置放大器輸人端;
(4) 轉(zhuǎn)換器中某部件(例如,放大電路、濾波電路、整形電路、輸出電路等的某些元件失效;
(5)管道中無流量或流量太??;
(6) 管道堵塞,檢測元件被卡死;
(7) 力檢測元件損壞;
以上七種故障中的六種均屬硬故障,比較容易發(fā)現(xiàn),處理方法也相對簡單。*五種故障比較麻煩,特別是“流量太小”這一故障原因,如果不是因閥門開度太小所致,就牽涉到選表問題。要徹底解決,就需要重新選擇量程合適的儀表,對工藝管道進行縮徑,重新安裝。
3 .通電、通流后,二氧化硫流量計輸出(或指示)信號不隨流量變化。這種故障的出現(xiàn)有以下幾方面原因:
(1 )由于信號線的屏蔽層接地不良或接地點選擇不合適,外界電磁干擾十分嚴重(例如 50Hz 工頻干擾),完全抑制了微弱的渦街信號,輸出信號全被噪聲干擾淹沒,這時調(diào)節(jié)閥門開度、儀表的增益,都無濟于事。
(2 )檢測元件與轉(zhuǎn)換器之間的連接斷線,前置放大器的輸人端開路,或檢測元件有一根信號線與地短接造成前置放大器輸人嚴重失衡,共模干擾趁機而人,渦街信號被噪聲干擾壓制,輸出端完全被干擾控制。
(3 )前置放大器的增益過高,產(chǎn)生自激振蕩現(xiàn)象,輸出被鎖定在自激頻率上。
以上三方面,屬于電氣方面的原因引起的故障,只有加強屏蔽與接地,合理走線,減小或消除干擾,儀表正常工作才能恢復(fù)。
(4) 管道(或環(huán)境)的強烈振動,當(dāng)振動方向與儀表檢測元件的敏感方向一致時,振動把渦街信號完全抑制,輸出信號就是振動頻率信號。調(diào)整閥門開度也不能改變輸出。
解決的方法是,采用減振措施(加管道防振座、固定管道),弄清振動方向,把二氧化硫流量計的傳感器繞管軸轉(zhuǎn)動士 9 0 ℃ ,把檢測元件敏感方向調(diào)整到與振動方向相垂直,可減小振動的影響口或適當(dāng)降低前置放大器的增益和觸發(fā)靈敏度。采取以上措施可消除振動影響。
(5) 脈動流對渦街信號的“鎖定” 在沒有采取有效抑制脈動流影響的情況下,脈動流對旋渦穩(wěn)定分離的破壞作用不可低估,如果脈動頻率與渦街信號頻率合拍,可能把渦街信號“鎖定”在該頻率附近,這時調(diào)節(jié)閥門和儀表靈敏度,輸出信號頻率都不會改變。
解決方法是如本章*一節(jié)所介紹的那樣,在儀表的安裝管道設(shè)計、施工時采取吸收或降低流體脈動的措施。
4. 二氧化硫流量計輸出信號不規(guī)則、不穩(wěn)定
信號不規(guī)則主要表現(xiàn)在二氧化硫流量計輸出的脈沖信號不規(guī)則,脈沖寬度寬窄嚴重不均,有時有多波、有時有漏波;用頻率計測量信號頻率時,頻率值有明顯跳動,顯示數(shù)字分散度較大;模擬輸出信號指示值時大時小,不穩(wěn)定。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因較多,我們分別進行討論。
(1) 電氣方面的原因
電磁干擾的影響,干擾噪聲與渦街信號相疊加,使信號時強時弱,出現(xiàn)輸出脈沖信號有多波和漏波現(xiàn)象。另外,前置放大器的濾波參數(shù)設(shè)置、增益和靈敏度調(diào)整不合適,也會出現(xiàn)多波和漏波現(xiàn)象。
(2) 檢測元件的原因
檢測元件被沾污、受潮,靈敏度降低,輸出信號減弱,造成漏波;
檢測元件靈敏度過高,一些無用的擾動,主旋渦以外的子旋渦及流體噪聲都被檢測,造成多波現(xiàn)象擴檢測元件引線接觸不良、檢測元件松動等,造成信號時大時小。
(3)安裝方面的原因
安裝時儀表的測量管與配管不同心、密封墊凸人管內(nèi)、引起流體擾動、·產(chǎn)生附加旋渦;
測量管道內(nèi)液體不滿管、旋渦不能規(guī)則分離;
儀表安裝位置與動力源相距過近,管道振動、流場擾動;
安裝管道的上、下游直管段長度不足,阻流件產(chǎn)生擾動,影響渦街的穩(wěn)定性。
(4)一工藝方面的原因
管內(nèi)流量不穩(wěn)定;工況參數(shù)變化大,流量變化大。
(5) 流體的原因
流體中有塊狀、團狀或帶狀雜物,沖擊、一纏繞發(fā)生體和檢測元件,渦街不能穩(wěn)定分離;
存在兩相流或多相流,流型多變,渦街信號不穩(wěn)定;
測量液體流量時,工作壓力低、流速較高、可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。
以上這些故障原因有的可通過調(diào)整儀表的參數(shù)解決;有的需要與客戶密切配合、調(diào)整工藝流程、幾改變儀表安裝位置才有可能解決;而有的則是選表問題,例如對于嚴重的多相流、臟污流、脈動流,選用二氧化硫流量計是不合適的。
5 .二氧化硫流量計測量誤差大
測量誤差大的問題,產(chǎn)生的原因也是多方面的。
(1) 儀表方面的原因
儀表超過檢定周期,儀表系數(shù) K 發(fā)生了變化;
設(shè)定的參數(shù)(例如測量管內(nèi)徑 , 標準狀態(tài)密度和儀表系數(shù))有誤;
模擬轉(zhuǎn)換電路的零點漂移或量程調(diào)整不對;
供電電源過大地偏離額定值或紋波過大。
以上這幾種原因會直接給儀表帶來測量誤差。應(yīng)把儀表迅速送檢,及時檢查設(shè)定的各種參數(shù),定期校正儀表的零點和量程,保持儀表的完好率。
(2)安裝方面的原因
上、下游直管段長度不夠.
儀表測量管內(nèi)徑與配管內(nèi)徑偏差大;
安裝不同心、密封墊凸人管內(nèi);
儀表流向裝反;
檢測元件被雜質(zhì)覆蓋;
檢測靈敏度降低,小流量漏計;
管道泄漏(例如安裝在地下的管道,小的泄漏不被發(fā)現(xiàn)),閥門泄漏,旁通閥泄漏造成累積流量(總量)偏小;
存在兩相流、脈動流影響準確計量;
測量管內(nèi)壁和發(fā)生體被腐蝕,發(fā)生體表面有沉積物附著,幾何參數(shù)發(fā)生變化,改變了儀表系數(shù),造成測量誤差。
由上述種種現(xiàn)象分析可知,提高測量精確度是客戶和制造廠的共同心愿,如發(fā)現(xiàn)了測量誤差較大,應(yīng)該及時查找原因,及時對儀表進行校準,減少因計量不準造成的損失。
6 .二氧化硫流量計測量管道泄漏
經(jīng)長期的應(yīng)用,測量管道發(fā)生泄漏也屬常見故障,其原因可能有:
(1) 管內(nèi)壓力過高;
(2)管內(nèi)流體溫度過高或管內(nèi)流體溫度變化過快過大,容易引起緊固件松動;
(3) 密封件失效;
(4) 表體或檢測元件被腐蝕;
出現(xiàn)測量管道泄漏,應(yīng)及時修復(fù),以免釀成其他事故。
7 .二氧化硫流量計傳感器發(fā)止異常的嘯叫聲
(1) 流速過高,引起發(fā)生體或檢測元件顫動;
(2)管道內(nèi)發(fā)生氣穴現(xiàn)象;
(3)發(fā)生體或檢測元件松動;
當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時,為避免造成發(fā)生體或檢測元件的損壞,*先應(yīng)調(diào)整閥門,把流量減小,流速降低,再進一步查明原因。