涡街流量计故障分析与排除

一、故障类型

    与其他流量计一样,应用中的涡街流量计发生故障有不同类型。按故障原因分有:( 1) 仪表故障,这是仪表本身的结构、电子部件、检测元件损坏和失效等原因引起的故障;( 2 )外界故障,这是由于安装不良,流量参数变化,介质中杂质的沉积、结垢和腐蚀等原因而产生的故障。

    按故障发生的时间段分有:( 1) 调试期故障,故障发生在涡街流量计新安装后的调试运行期间,主要因为仪表选型不当(包括量程范围与实际流量相差很大,实际流量不在仪表的量程范围内),安装不当,初始参数设定不当等;( 2 )运行期故障,仪表经过一段时间或较长时间运行后出现的故障,表现为仪表灵敏度降低,测量误差增大,功能出现故障,某些部件失效等,仪表不能正常工作。

    调试期故障发生在仪表初装时期,在进行仪表的静态调试、动态调试和试运行期间发生,其故障原因有以下几方面。

1 .仪表选型方面的原因

(1) 由于仪表的通径选择不当,所以安装投用后,实际流量与仪表的量程范围相差甚远,主要表现为管径大,流量小,流速低,实际流量处于仪表的下限或下限以下,仪表无法正常

运行,测量误差很大;

( 2 )选表时,工况参数提供不准确,与实际工况相差甚远,造成选表不当,仪表安装投运后,无法正常运行,这种情况多发生在气体流量测量的选表上。例如,某单位选用涡街流量计测量压缩空气流量,一根据空压机的上限工作压力 0:9MPa (绝压)提供工况压力,而仪表实际压力只有 0:3MPa (绝压)。若按 0.9MPa 压力计算的体积流量和上限体积流量,并调整上限体积流量所对应的 20mA 输出信号。则现场投运后,:阀门开度不大时,:输出信号就达到满量程 20mA 。这是因为实际工作压力 (0.3MPa )时的体积流量比选表设计压力( 0.:9MPa )时的体积流量大了 3 倍所致。·发生这种情况时,一只有重新调整量程,即按 0.3MPa 的工作压力计算工作状态体积流量调整量程上限。;

2: 安装不当方面的原因

安装不当的间题表现为多方面主要有:

(1) 仪表上下游直管段长度不够,密封垫凸人管内,:管道的突缩、突扩阻流件对流场产生严重的扰动等。

(2 )对含微量气体的液体测量管或含微量液体的气体测量管的不良安装造成异相流体在涡街流量计测量管内的滞留,对测量造成干扰。

( 3) 测液体时把涡街流量计安装在自上而下垂直流动或向下倾斜流动的管道上,或把涡街流量计安装在没有背压的管道物体出口处,造成液体不满管。

(4) 涡街流量计安装位置离动力源(风机、或泵)太近,没有足够长的上游直管段及有效的减振措施。

(5) 测量高温介质时把涡街流量计水平正向安装,转换器位于管道正上方,管道保温措施又不到位,造成管道高温对转换器部件的直接烘烤,引起电子器件的损伤。

( 6 )电气安装错误或供电电压不正常,仪表的转换器不能正常工作,、以致损坏。

3 .环境方面的原因

(1 )环境温度过高或过低影响涡街流量计转换器的电子元器件(如电容、集成电路、 LCD 器件)正常工作,这种现象在测高温、低温流体,或野外露天安装的仪表时有发生。具体表现为:环境温度过高,电子元器件直流工作点改变,输出信号畸变或输出模拟信号的零点和量程产生明显漂移; LCD 在温度过高或过低环境下,一发生“蒸发”或“冻结”现象。

(2 )空间电磁干扰和静电干扰,通过信号线和电源线的分布电容耦合到仪表的输人端,.对涡街流量计信号构成干扰,影响测量效果,使输出信号误差增大。

( 3 )环境中的腐蚀性气体或潮气侵人仪表转换器内,对电子元件的管脚和接插件插脚产生锈蚀,腐蚀接线端子和接地线,造成电源线、信号线、接地线接触不良,进而引起相关故障。

(4 )工作环境过于潮湿,电子器件霉变,绝缘电阻下降,漏电流增大.

4`: 流体方面的原因,

(1) 被测流体不是均匀的单相流体,可能是脉动流,也可能是混相流,致使旋涡分离不稳定,输出信号波动大。

(2 )流体中夹杂着块状固体、长纤维或带状物等。高速运动的块状固体撞击发生体和检测元件,严重时可能损坏发生体和检测元件;长纤维和带状物缠绕发生体、检测元件,、破坏卡曼涡街稳定分离,干扰检测元件稳定工作。

    以上是调试期内常见故障及原因。在这些故障中,如果属于选表不正确而造成的测量故障,只有根据现场的实际工况重新选表,是最彻底的解决办法。其他方面故障,都可采取具体的措施加以解决,且这些间题一旦解决,涡街流量计就会稳定,可靠地投人运行。

    处于长期稳定运行的涡街流量计,在工作期间也可能出现故障,这类故障出现的原因有以下几方面:

1: 检侧元件和电子元件的失效

    经过长时期运行,有些电子元器件可能到达寿命期而失效,导致仪表出现故障。

2 .介质中脏污物的损害

    经长期工作,流体内的脏物在测量管内壁、发生体表面和仪表转换器内壁 发生体表面和检测元件表面的附着 沉积 改变了测量管和发生体的几何尺寸参数,仪表的测量误差增大,降低了检测元件的灵敏度,信号幅值减小,进而引起检测元件的失效。

3. 雷击损害

    现场仪表在雷雨季节受到雷击而损坏是常见的故障。雷击在传输线路中会感应产生瞬时高压尖脉冲和强大的浪涌电流击穿或烧毁转换器内的电子元器件,这种雷击主要是通过电源线和信号线引人。

4 .环境方面原因

    环境中的腐蚀性气体、潮气的长期侵蚀会引起检测元件的绝缘电阻下降,以及部分电子元件、接线端子、接地端子的腐蚀,使接插件接触电阻增大,传输信号被衰减。

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