超声波流量计在应用中的常见故障及原因分析.docx

一、
超声波流量计在应用中的常见故障及原因分析
★在实际生产使用过程中，现场超声波流量计有时会出现有信号但Q值很低，无法测量流量的情况。出现这种情况的原因及解决方法如下。
问题分析： 通常情况下，超声波流量计正常工作时窗口M90中信号强度越大，Q值越高，测量值越稳定可靠。信号质量（Q值）至少要求在50.0以上流量计方可正常工作，若低于50，此时流量计测量状态显示“H”，将不会正常测量，显示的流量值肯定不对。

引起原因： 大多数此情况是由于被测管道中流体不满管、有气泡或周围工况条件中有变频和高压设备引起的。九州空间生产的迅极（XJ）系列超声波流量计在硬件设计和软件编程上已最大限度的增强了抗气泡和抗干扰措施，但如果流体中气泡过多或周围环境中的变频和高压设备产生的多次谐波噪声信号大于正常的超声波传输信号（通过电源线和传感器信号线进入到流量计内部），则造成流量计不正常工作。
解决办法：
1、保证测量主机和传感器良好接地；
2、流量计的工作电源不要与变频和高压设备共用一个电源，尽量采用直流电源工作；
3、保证被测管道中流体满管并且无气泡（安装排气阀）；
4、传感器信号线不要与动力电缆并行，应与仪表信号电缆并行或单独走线并套金属管给予保护屏蔽；
5、建议用户采用我公司生产的变送型超声波流量计替代（此款机器不怕干扰），以便彻底解决干扰问题。
6、将流量计主机远离干扰环境；

★超声波流量计使用外夹式传感器无信号的原因：
   超声波流量计外夹式传感器在现场安装，接收
   不到信号。
产生原因：
1、由于被测管道空管引起；
2、管段参数输入不正确；
3、被测管道内壁结垢太厚、被测介质太脏或
含有较多颗粒，造成超声波信号衰减太大。
解决办法：
 1、确认传感器接线是否良好，被测管道表面打磨是否良好（需露出金属原有光泽），藕合剂是否涂抹充分；2、确认管道参数是否正确设置，传感器安装方法、安装方向、安装距离是否正确（详见说明书外夹传感器的安装）；
 3、确认被测管道中是否充满流体，空管不能进行正常测量；
4、确认安装工况条件是否满足（详见“安装手册”中安装条件要求或说明书）
5、更换大型外夹传感器或插入传感器或管段传感器。

二、 选择

一、故障现象：读数不稳定，变化剧烈。
原因分析：安装超声波流量传感器的管道振动大或存在改变流态装置(如流量计安装在调节阀、泵、缩流孔的下流)
解决方法：将流量传感器改装在远离振动源的地方或移至改变流态装置的上游
二、故障现象：读数不准确，误差大。

原因分析：
1、超声波流量计传感器装在水平管道的顶部和底部的沉淀物
干扰超声波信号。解决方法：将传感器装在管道两侧。
2、超声波流量计传感器装在水流向下的管道上，管内未充满
流体。解决方法：将传感器装在充满流体的管段上。
3、存在使流态强列烈波动的装置如：文氏管、孔板、涡街、
涡轮或部分关闭的阀门，正好在传感器发射和接收的范围内，
使读数不准确。解决方法：将传感器装在远离上述装置的地
方，传感器上游距上述装置30D，下游距上述装置10D或移至上
述装置的上游。
4、超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。解决方法：修
改管径，使之匹配。
原因分析：
1、超声波流量计传感器装在水平管道的顶部和底部的沉淀物
干扰超声波信号。解决方法：将传感器装在管道两侧。
2、超声波流量计传感器装在水流向下的管道上，管内未充满
流体。解决方法：将传感器装在充满流体的管段上。
3、存在使流态强列烈波动的装置如：文氏管、孔板、涡街、
涡轮或部分关闭的阀门，正好在传感器发射和接收的范围内，
使读数不准确。解决方法：将传感器装在远离上述装置的地
方，传感器上游距上述装置30D，下游距上述装置10D或移至上
述装置的上游。
4、超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。解决方法：修
改管径，使之匹配。

三、故障现象:传感器是好的，但流速偏低或
没有流速。

原因分析:
1、由于管道外的油漆、铁锈未清除干净。
解决方法：重新清除管道，安装传感器。
2、管道面凹凸不平或超声波流量计安装在焊
接缝处。
解决方法：将管道磨平或远离焊缝处。
3、管道圆度不好，内表面不光滑，有管衬式结
垢。若管材为铸铁管，则有可能出现此情况。
解决方法：选择钢管等内表面光滑管道材质或衬
的地方。
4、传感器安装纤维玻璃的管道上。
解决方法：将玻璃纤维除去。
5、传感器安装在套管上，则会削弱超声波信号。
解决方法：将传感器移到无套管的管段部位上。
6、传感器与管道耦合不好，耦合面有缝隙或气
泡。解决方法：重新安装耦合剂。
四、故障现象:当控制阀门部分关闭或降低流量时读数反会增加
原因分析：传感器装的过于靠近控制阀下游，当部分关闭阀门时流量计测量的实际是控制阀门缩径流速提高的流速，因口径缩小而流速增加。
解决方法：将传感器远离控制阀门，传感器上游距控制阀30D或将传感器移至控制阀上游距控制阀5D。
五、故障现象：超声波流量计工作正常，突然超声波流量计不能测量流量了。
原因分析：
1、被测介质发生变化。
解决方法：改变测量方式。
2、被测介质由于温度过高产生气化。
解决方法：降温
3、被测介质温度超过传感器的极限温度。
解决方法：降温
4、传感器下面的耦合剂老化或消耗了。
解决方法：重新涂耦合剂
5、由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值。
解决方法：远离干扰源

三、
超声波流量计使用中常见问题
1、瞬时流量波动大？分析：A、信号强度波动大；B、本身测量流体波动大；解决方法：调整好探头位置，提高信号强度（保持在3%以上）保证信号强度稳 定，如本身流体波动大，则位置不好，重新选点，确保前10D后5D的工况要求 
2、外夹式流量计信号低？分析：管径过大，管道结垢严重，或选择安装方式不对。解决方法：对于管径过大、结垢严重，建议采用插入式探头，或选择“Z”型安装方式。
3、插入式探头使用一段时间后信号降低？分析：可能探头发生偏移或探头表面水垢厚。解决方法：重新调整探头位置，清冼探头发射面。

4、仪表在现场强干扰下无法使用。分析：供电电源波动范围较大，周围有变频器或强磁场干扰，接地线不正确。解决方法：给仪表提供稳定的供电电源，仪表安装远离变频器和强磁场干扰，有良好的接地线。
5、开机无显示。检查电源属性是否与仪表的额定值相对应，保险丝是否烧断，如以上问题不荐在，则换表。
6、开机后仪表仅有背光，无任何字符显示。此情况一般为芯片程序丢失，建议返厂处理。
7、 超声波流量计探头使用一段时间，会出现不定期的报警。尤其是输送介质杂质较多时，这种问题会较常见。
   解决办法：定期清理探头(建议一年清理一次)。 
8、 超声波流量计输送介质含有水等液体杂质时，流量计引压管容易产生积液，气温较低时会出现引压管冻堵现象，尤其在北方地区冬季较常见。
   解决办法：对引压管进行吹扫或加电伴热
9、超声波在传播过程中，由于受介质和介质中杂质的阻碍或吸收，其强度会产生衰减。不论是超声波流量计还是超声波物位计，对所接受的声波强度都有一定要求，所以都要对各种衰减进行抑制。
10、忽视了对流量计使用条件和使用环境的要求 

任何速度式流量计对被测管道内流体的流场都是有一定的要求的，超声波流量计也不例外。当流量计的安装位置不能保证其前后直管段长度要求时，由
于流场不稳定带来的计量误差是不容忽视的。不少用户受仪表测量井的限制，在不能满足安装要求的位置测量，由此造成了测量误差的加大。  
超声波流量计的安装使用环境应注意避开强电磁干扰和振动，在使用中我们发现，高压线下方，车辆密集的马路边，主机附近使用手机或对讲机都会对测量产生或多或少的影响。