湯進(jìn)飛 張永昌
摘 要:科里奧利質(zhì)量流量計將直接式的高精度質(zhì)量流量測量變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí),同時它還具有其他流量計所沒有的優(yōu)點(diǎn),比如抗腐蝕,耐磨損,對不同溫度不同壓力下的不同密度的介質(zhì)均能實(shí)現(xiàn)高精度的質(zhì)量流量測量,文章就科里奧利質(zhì)量流量計的測量原理做出了簡要的分析,并根據(jù)其工作原理分析了安裝過程,工作環(huán)境等各種因素對其穩(wěn)定的高精度測量性能的影響,同時根據(jù)長期的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些科里奧利質(zhì)量流量計的常見故障和維修方案。
關(guān)鍵詞:科里奧利力;質(zhì)量流量計;故障維修
1 科里奧利質(zhì)量流量計的原理
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,流量是一個非常重要的測量參數(shù)。目前測量流量的儀表類型很多,比較常見的有超聲波流量計,電磁流量計,渦街流量計,浮子式流量計,孔板流量計等等,這些流量計都有一個共同的特點(diǎn)就是都是測量體積的,測量精度受到溫度,壓力,等外部影響比較大。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中,人們出于節(jié)能降耗,提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量等各種原因而更加關(guān)心測量對象流過管道的質(zhì)量流量是多少,科里奧利質(zhì)量流量計應(yīng)運(yùn)而生。它是根據(jù)流體在振動的管道中流動時,會對管壁產(chǎn)生一個與質(zhì)量流量成正比的力的原理制成的,這個力就是科里奧利力。
由相位檢測技術(shù)可以很容易測量出△t,然后經(jīng)過信號處理電路即可算出流經(jīng)測量管路的流體的質(zhì)量流量,又因?yàn)闇y量管路的振蕩頻率為流體密度的反比例函數(shù),因此也可以根據(jù)測量管路的振蕩頻率計算出流經(jīng)測量管路的流體密度。
除此之外,一般還會在科里奧利質(zhì)量流量計的測量管路的進(jìn)口端管壁上加裝一個貼片式鉑電阻,由此鉑電阻的阻值算出測量管路的溫度,根據(jù)此溫度值對測量管路系統(tǒng)的彈性形變系數(shù)K以及流體密度值等作出修正,進(jìn)一步提高質(zhì)量流量測量的精度。
2 科里奧利質(zhì)量流量計的常見故障維修
由于科里奧利質(zhì)量流量計的使用日益廣泛,并且相當(dāng)部分的流量計都在高溫高濕有腐蝕的環(huán)境下工作,同時由于變頻器的使用增大的流量計的供電系統(tǒng)不確定性,因此質(zhì)量流量計難免會出現(xiàn)各種各樣的故障。如果能根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷出質(zhì)量流量計的故障所在,并且快速給出維修意見,迅速修好質(zhì)量流量計,盡快恢復(fù)正常生產(chǎn)就能節(jié)約大量時間提高了生產(chǎn)效率,同時避免了采購更新不必要的設(shè)備節(jié)省大量的流動資金,能極大的提高工廠的效益。下面是筆者根據(jù)從業(yè)幾年來維護(hù)科里奧利質(zhì)量流量計的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的幾種常見的故障和相對應(yīng)的維修方案。
(1)故障現(xiàn)象:質(zhì)量流量計變送器無輸出,故障燈也不閃爍。故障原因以及維修方案:首先檢查供電系統(tǒng),如無220V供電,交由車間電工處理供電故障;如質(zhì)量流量計變送器里面的保險絲燒斷,立即更換相同型號的保險絲;如質(zhì)量流量計變送器的電源板塊上的電容有燒斷情況出現(xiàn),應(yīng)迅速更換相同型號的電容。
事故案例:樂凱集團(tuán)股份三號機(jī)供料熔化工段有多臺流量變送器故障報警,檢查發(fā)現(xiàn)測量板均正常工作,電源供電也正常,唯獨(dú)電源板上有一個電容有些松動,仔細(xì)觀察電容正極的引腳發(fā)現(xiàn)有些燒黑的痕跡,將其更換新的電容后流量變送器工作正常,后續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)多臺流量變送器故障報警均由此電容燒斷引起。
(2)故障現(xiàn)象:質(zhì)量流量計變送器變送輸出瞬時流量顯示最大值。故障原因及維修方案:如質(zhì)量流量傳感器損壞,應(yīng)更換新的質(zhì)量流量傳感器;如信號傳輸線路故障,應(yīng)更換新的信號傳輸電纜;如質(zhì)量流量計變送器的驅(qū)動電路沒有電壓,應(yīng)在檢查電路之后更換質(zhì)量流量計變送器內(nèi)的保險絲,如質(zhì)量流量計變送器的驅(qū)動電路有直流電壓卻沒有交流電壓,且手觸摸質(zhì)量流量計傳感器無振感,說明振蕩系統(tǒng)沒有工作,傳感器沒有起振,此種情況下應(yīng)先確定質(zhì)量流量計傳感器的測量管路是否有堵塞情況出現(xiàn),如有堵塞應(yīng)立即疏通,如疏通后質(zhì)量流量計傳感器仍無振感,可輕輕的拍一下質(zhì)量流量傳感器的外殼看能否起振,如仍舊不能起振,這說明質(zhì)量流量傳感器的安裝有問題,應(yīng)該對照說明書從新安裝一遍質(zhì)量流量傳感器。
(3)故障現(xiàn)象:質(zhì)量流量變送器零點(diǎn)輸出穩(wěn)定,但是輸出不能回到零。負(fù)故障原因及維修方案:首先應(yīng)該排除是不是質(zhì)量流量傳感器安裝的問題,安裝是否鉛直,固定是否牢固等,應(yīng)對照質(zhì)量流量計安裝說明書重新安裝一遍;如用于標(biāo)定質(zhì)量流量計的水與實(shí)際工況中的流經(jīng)質(zhì)量流量計測量管路總的流體的溫度,密度等系數(shù)又較大差別的,應(yīng)該用于被測流體物理特性相接近的流體重新標(biāo)定一下;如管道堵塞,應(yīng)該清理一下管路;如果以上方法均不能使質(zhì)量流量變送器的輸出回到零點(diǎn),如果零點(diǎn)始終高于0,可以適當(dāng)增大質(zhì)量流量變送器測量電路板上的R45、R46或者減小質(zhì)量流量變送器測量電路板上的R47、R48,如果零點(diǎn)始終低于0,方法相反,可以適當(dāng)減小質(zhì)量流量變送器測量電路板上的R45、R46或者增大質(zhì)量流量變送器測量電路板上的R47、R48。
(4)故障現(xiàn)象:當(dāng)流過質(zhì)量流量計的流體增加時,質(zhì)量流量計變送器的輸出反而變小了。故障原因及維修方案:按照(3)中檢查一遍,如果都正常,那么流經(jīng)質(zhì)量流量傳感器的流體的流向與質(zhì)量流量傳感器外殼的指示流向相反,或者是質(zhì)量流量變送器的信號線接反了,將接反的信號線改正即能恢復(fù)正常。
(5)故障現(xiàn)象:在質(zhì)量流量計正常工作的時候,質(zhì)量流量變送器輸出波動很大。故障原因及維修方案:檢查質(zhì)量流量傳感器的安裝,如安裝不穩(wěn)或者周圍有振動源干擾,重新安裝質(zhì)量流量傳感器;檢查供電電源的接地線,接地電阻應(yīng)小于4Ω,如果超出此范圍,應(yīng)重新接地;檢查質(zhì)量流量變送器周圍是否有輻射源,應(yīng)讓質(zhì)量流量變送器遠(yuǎn)離變頻器,電機(jī),頻繁動作的動力電氣柜等。
3 結(jié)束語
筆者在維護(hù)樂凱集團(tuán)幾個相關(guān)車間的儀器儀表期間,利用報廢的科里奧利質(zhì)量流量計作為元器件庫,幾年里先后維修恢復(fù)好質(zhì)量流量計變送器十余臺,累計節(jié)省流動資金近百萬元,減少了因質(zhì)量流量計故障而停車的事故,提高了生產(chǎn)效率,產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]Micro Motion公司.科里奧利流量計技術(shù)性能的評估指南[Z].Product DataSheet,MMI-RCN-001,1995,8.
[2]肖素琴,韓厚義.質(zhì)量流量計[M].北京:中國石化出版社,1999.
[3]郭永濤.質(zhì)量流量計故障的原因及排除[J].品牌與標(biāo)準(zhǔn)化,2002,8:15.