常见仪表故障分析处理及方法.doc

目 录第 一 章 自动化仪表故障综合分析1.1 工业仪表故障分析判断方法1.2 仪表故障的一般规律1.3 应用万用表分析和解决仪表故障1.4 电动、气动仪表的故障判断及维修第 二 章 流量监测仪表故障处理2.1 电磁流量计2.2 超声波流量计2.3 涡轮流量计2.4 强力巴流量计第 三 章 物位检测仪表故障处理3.1 雷达物位计3.2 超声波物位计3.3 液位计第 四 章 压力检测仪表故障处理4.1 智能压力变送器或智能差压变送器4.2 压力开关4.3 压力表第 五 章 温度检测仪表故障处理5.1 热电阻温度变送器5.2 热电偶温度变送器第 六 章 气动薄膜调节阀故障处理6.1 气动薄膜调节阀第 七 章 电动执行机构故障处理7.1 电动执行机构第 八 章 电子秤故障处理8.1 电子料斗秤8.2 电子皮带秤8.3 电子转子秤8.4 电子地磅/汽车衡第 九 章 分析仪故障处理9.1 HLA-M105C(O2 CO)在线气体分析系统9.2 SCS-900C烟气连续监测系统(烟气分析仪)9.3 GXH-904D型气体分析系统9.4 CEMS-2000型烟气分析系统常见仪表故障分析处理及方法第 一 章 自动化仪表故障综合分析1.1 工业仪表故障分析判断方法仪表故障分析是一线维护人员经常遇到的工作，根据多年仪表维修经验，整理了工业仪表故障分析判断的十种方法，比较原则地介绍如下：1.1.1 调查法通过对故障现象和它产生发展过程的调查了解，分析判断故障原因的方法。一般有以下几个方面： 故障发生前的使用情况和有无什么先兆； 故障发生时有无打火、冒烟、异常气味等现象； 供电电压变化情况； 过热、雷电、潮湿、碰撞等外界情况； 有无受到外界强电场、磁场的干扰； 是否有使用不当或误操作情况； 在正常使用中出现的故障，还是在修理更换元器件后出现的故障； 以前发生过哪些故障及修理情况等。采用调查法检修故障，调查了解要深入仔细，特别对现场使用人员的反映要核实，不要急于拆开检修。维修经验表明，使用人员的反映有许多是不正确或不完整的，通过核实可以发现许多不需要维修的问题。1.1.2 直观检查法不用任何测试仪器，通过人的感官(眼、耳、鼻、手)去观察发现故障的方法。直观检查法分外观检查和开机检查两种。外观检查内容主要包括： 仪器仪表外壳及表盘玻璃是否完好，指针是否变形或与刻度盘相碰，装配紧固件是否牢固，各开关旋钮的位置是否正确，活动部分是否转动灵活，调整部位有无明显变动； 连线有无断开，各接插件是否正常连接，电路板插座上的弹簧片是否弹力不足、接触不良，对于采用单元组合装配的仪表，特别要注意各单元板连接螺丝是否拧紧； 各继电器、接触器的接点，是否有错位、卡住、氧化、烧焦粘死等现象； 电源保险丝是否熔断，电子管是否裂碎、漏气(漏气后管子内壁附着一层白色粉末)、损坏，晶体管外壳涂漆是否变色、断极，电阻有否烧焦，线圈是否断丝，电容器外壳是否膨胀、漏液、爆裂； 印刷板敷铜条是否断裂、搭锡、短路，各元件焊点是否良好，有无虚焊、漏焊、脱焊现象； 各零部件排列和布线是否歪斜、错位、脱落、相碰。开机检查主要包括： 机内电源指示灯、各电子管及其他发光元件是否通电发亮； 机内有无高压打火、放电、冒烟现象； 有无振动并发出噼啪声、摩擦声、碰击声； 变压器、电机、功放管等易发热元器件及电阻，集成块温升是否正常，有无烫手现象； 机内有无特殊气味，如变压器电阻等因绝缘层烧坏而发出的焦糊味，示波管高压漏电打火使空气电离所发生的臭氧气味； 机械传动部分是否运转正常，有无齿轮啮合不好、卡死及严重磨损、打滑变形、传动不灵等现象。直观检查一定要十分仔细认真，切忌粗心急躁。在检查元件和连线时只能轻轻摇拔，不能用力过猛，以防拗断元件、连线和印刷板铜箔。开机检查接通电源时手不要离开电源开关，如发现异常应及时关闭。要特别注意人身安全，绝对避免两只手同时接触带电设备。电源电路中的大容量滤波电容在电路中带有充电电荷，要防止触电。1.1.3 断路法将所怀疑的部分与整机或单元电路断开，看故障可否消失，从而断定故障所在的方法。仪器仪表出现故障后，先初步判断故障的几种可能性。在故障范围区域内，把可疑部分电路断开，以确定故障发生在断开前或断开后。通电检查如发现故障消失，表明故障多在被断开的电路中，如故障仍然存在，再做进一步断路分割检查，逐步排除怀疑，缩小故障范围，直到查出故障的真正原因。断路法对单元化、组合化、插件化的仪器仪表故障检查尤为方便，对一些电流过大的短路性故障也很有效。但对整体电路是大环路的闭合系统回路或直接耦合式电路结构不宜采用。1.1.4 短路法将所怀疑发生故障的某级电路或元器件暂时短接，观察故障状态有无变化断定故障部位的方法。短路法用于检查多级电路时，短路某一级，故障消失或明显减小，说明故障在短路点之前，故障无变化则在短路点之后。如某级输出端电位不正常，将该级的输入端短路，如此时输出端电位正常，则该级电路正常。短路法也常用来检查元器件是否正常，如用镊子将晶体三极管基极和发射极短路，观察集电极电压变化情况，判断管子有无放大作用。在TTL(晶体管-晶体管逻辑)数字集成电路中，用短路法判断门电路、触发器是否能够正常工作。将可控硅控制极和阴极短路判断可控硅是否失效等。另外也可将某些仪表(如电子电位差计)输入端短路，看仪表指示变化来判断仪表是否受到干扰。1.1.5 替换法通过更换某些元器件或线路板以确定故障在某一部位的方法。用规格相同、性能良好的元器件替下所怀疑的元器件，然后通电试验，如故障消失，则可确定所怀疑的元器件是故障 。若故障依然存在，可对另一被怀疑的元器件或线路板进行相同的替代试验，直到确定故障部位。在进行替换前，要先用一点时间分析故障原因，而不要盲目乱换元器件。如故障是由于短路或热损坏造成，则替换上的好元件也可能被损害。再如一只二极管烧坏，可能是由于该管的工作电流和反向峰值电压不够，若此时换上另一只同型号的二极管也仅仅是把故障暂时做了处理，而未根除。另外，元器件的更换均应切断电源，不允许通电边焊接边试验。所替换的元器件安装焊接时，应符合原焊接安装方式和要求。如大功率晶体管和散热片之间一般加有绝缘片，切勿忘记安装。在替换时还要注意不要损坏周围其他元件，以免造成人为故障。1.1.6 分部法在查找故障的过程中，将电路和电气部件分成几个部分，以查明故障原因的方法。一般检测控制仪表电路可分三大部分，即外部回路(由仪表的接线端往外到检测元件、控制执行机构为止的全部电路)、电源回路(由交流电源到电源变压器等全部电路)、内部电路(除外部回路、电源回路以外的全部电路)。在内部电路中又可分为几小部分(根据其内部电路特点、电气部件结构划分)。分部检查即根据划分出的各个部分，采取从外到内、从大到小、由表及里的方法检查各部分，逐步缩小怀疑范围。当检查判断出故障在哪一部分后，再对这一部分做全面检查，找到故障部位。分部检查按顺序对仪器仪表各部分进行检查分析判断，虽比较有条理，但检修时间长，在检查中往往抓不住重点，浪费不少时间。此法适应于检修人员维修经验较少，对仪器仪表故障现象不太熟悉，且故障较复杂的情况。1.1.7 人体干扰法人身处在杂乱的电磁场中(包括交流电网产生的电磁场)，会感应出微弱的低频电动势(近几十至几百微伏)。当人手接触到仪器仪表某些电路时，电路就会发生反映，利用这一原理可以简单地判断电路某些故障部位。采用人体干扰法要注意所处的环境。如电气设备和线路比较少及地下室、部分钢筋建筑物等，干扰所产生的信号会小些，这时可用一根长导线代替手以获得较大的干扰信号。另外采用此法在检查仪器仪表的高压部分或底板带电的仪器仪表，务必十分注意安全，以免触电。1.1.8 电压法电压法就是用万用表(或其他电压表)适当量程测量怀疑部分，分测交流电压和直流电压两种。测交流电压主要指交流供电电压，如交流220V网电压、交流稳压器输出电压、变压器线圈电压及振荡电压等；测直流电压指直流供电电压、电子管、半导体元器件各极工作电压、集成块各引出角对地电压等。电压法是维修工作中最基本方法之一，但它所能解决的故障范围仍是有限的。有些故障，如线圈轻微短路、电容断线或轻微漏电等，往往不能在直流电压上得到反映。有些故障，如出现元器件短路、冒烟、跳火等情况时，就必须关掉电源，此时电压法就不起作用了，这时必须采用其他方法来检查。1.1.9 电流法电流法分直接测量和间接测量两种。直接测量是将电路断开后串入电流表，测出电流值与仪器仪表正常工作状态时的数据进行对比，从而判断故障。如发现哪部分电流不正常范围内，就可以认为这部分电路出了问题，至少受到了影响。间接测量不用断开电路，测出电阻上的压降，根据电阻值的大小计算出近似的电流值，多用于晶体管元件电流的测量。电流法比电压法要麻烦一些，一般需要将电路断开后串入电流表进行测试。但它在某些场合比电压法更加容易检查出故障。电流法与电压法相互配合，能检查判断电路中绝大部分故障。1.1.10 电阻法电阻检查法即在不通电的情况下，用万用表电阻档检查仪器仪表整机电路和部分电路的输入输出电阻是否正常，各电阻元件是否开路、短路，阻值有无变化；电容器是否击穿或漏电；电感线圈、变压器有无断线、短路；半导体器件正反向电阻；各集成块引出脚对地电阻；并可粗略判断晶体管值；电子管、示波管有无极间短路，灯丝是否完好等。应用电阻法检查故障时，应注意以下几点： 由于电路中有不少非线性元件，如晶体管、大容量的电解电容等，采用电阻法测量某两点间的电阻时，因这些非线性元件连接着，所以要注意万用表的红、黑表笔极性，因为不极性所测出的结果是不同的； 要避免用1档(电流较大)和10k档(电压较高)直接测量最普通小电流和耐压低的晶体管、集成电路块，以免造成损坏； 仪器仪表中被测元件大多在电路上要牵连(串联或并联)许多其他元件。因此，对于不是直接击穿而是漏电或电阻阻值比较大的场合，要把被测元件脱开后再进行检查测量。对于只有两个引出线的电阻、电容器等元件，只要脱开一个引线即开，而对于具有三根线如晶体三极管等，则应脱开两根引出线。1.2 仪表故障的一般规律1.2.1 一般规律当一台仪表在运动中发生故障时，应该首先从以下一些方面去考虑。 对气动仪表而言，大部分故障出在漏、堵、卡三个方面。漏因为气动仪表的信号源来自压缩空气，所以任何一部分泄漏都会造成仪表的偏差和失灵。易漏的部分有仪表接头、橡皮软管、密封圈、垫，特别是一些尼龙件、橡胶件，在使用数年后容易老化造成泄漏。通过分段憋压的方法很容易找到泄漏点。堵因为仪表用空气中仍含有一定水汽、灰尘和油性杂质，长期运行过程中，会使一些节流部件堵塞或半堵，如放大器节流孔、喷嘴、挡板等处，只要沾上一点灰尘，就会程度不同地引起输出信号改变，特别是在潮湿天气，空气中湿度大，更应注意这一点。卡因为气信号驱动力矩小，只要某一部位摩擦力增大，都会造成传动结构卡住或反应迟钝。常见部位有连杆、指针和其他机械传动部件。电动仪表因输出力矩大，这种现象相对少一些。 对电动仪表而言，大部分故障出在接触不良、断路、短路、松脱等四个方面。接触不良仪表插件板、接线端子的表面氧化、松动以及导线的似断非断状态，都是造成接触不良的主要原因。断路因仪表引线一般较细，在拉机芯或操作过程中稍有相碰，都会造成断路，保险丝的烧毁、电气元件内部断路也是一个方面。短路导线的裸露部分相碰，晶体管、电容击穿是短路的常见现象。松脱主要是机械部分，诸如滑线盘、指针、螺钉等，气动仪表也有类似现象。1.2.2 故障处理的一般方法下面结合实例加以说明(如一台XDD-400电动记录调节仪，测量范围为50150，测量指针跑到终点)。 先观察后动手 当仪表失灵时，不要急于动手，可先观察一下记录曲线的变化趋势。若指针缓慢到达终点，一般是工艺原因造成；若指针突然跑到终点，一般是感温元件或二次仪表发生故障。另外还可参照其他相关仪表加以确定。在基本确认是仪表故障后，即可开始动手。 先外部后内部 故障究竟是发生在二次仪表的内部还是外部，一般的检查方法是先外部后内部，即先排除仪表接线端子以外的故障，然后再处理仪表内部故障。如可在XDD-400记录仪背面短接“A”、“B”端子，如测量针跑最小值，则为二次表外部故障，诸如电阻体芯线断或“A”线断；如测量针仍在终点，则为二次表内部故障。另外还可从二次表背部端子处加信号检查或用备用机芯换上试一试。可根据生产现场条件用多种方法迅速区分内部还是外部的毛病。 先机械后线路 在生产中发现，一台仪表机械部分故障的可能性比线路(电、气信号传递放大回路)多得多，且机械性故障比较直观，也容易发现。所以在确认是仪表内部故障需检查机芯时，应先查机械部分，后查线路部分。机械部分重点查有无卡、松脱、接触不良等；线路部分重点查放大器。 先整体后局部 在排除机械故障的可能性后，就要检查整个电、气传递放大回路。因线路部分有输入、比较、变换、放大、输出、驱动等多级组成。所以首先要综观整台表的现象，可从大段到小段步步压缩，迅速而准确地判断故障出在哪个环节。故障范围限定在很小的局部，处理起来就十分方便。1.3 应用万用表分析和解决仪表故障1.3.1 电压测试法所谓电压测试法，就是通过测试仪表电压与额定数值加以比较，判断仪表故障部位的一种测试方法。该方法方便，不用断开仪表线路，可直接测试。图1-1 电型变送器测试如图1-1以现场电型变送器为例，已知电源为24VDC，信号电流420mA，电型仪表为二线制供电，其供电线又是信号线。我们测量A、B间电压，根据测试结果加以分析判断。a、 VAB24VDC时，则肯定是仪表电源出现异常，导致电压升高。b、 VAB在24VDC左右时，基本上仪表能正常工作，但是当仪表内部开路时，电源会略高于24VDC，要确定故障还需用电流测试法测试电流。c、 VAB =0时，则可能出现两种情况：其一，线路开路，相当于I0构不成回路，没有电流流过，因而VAB =0或仪表没送电；其二，线路短路，相当于R0，这时电流很大，VAB =0。若要分清是仪表供电线路还是仪表内部短路，还要断开线路，然后测试VAB，若仍为零，则是供电线路开路或没送电，否则为仪表内部短路或接线反(变送器并有二极管，反向接线二极管导通，也测不出电压来)。d、 VAB在012VDC之间，则多为线路或仪表存在短路性故障，使电路R降低，导致V=RI下降，要想判断是线路还是仪表故障，也需开线路测试。1.3.2 电流测试法所谓电流测试法就是将电流表串接在线路中，通过测量流过线路电流的大小来判断仪表故障的方法。这种方法需断开线路，与电压测试法结合更能准确地判断故障部位，举例加以说明。图1-2 电型电气阀门定位器测试法图1-2以电型电气阀门定位器为例，已知线圈内阻R=250，电流信号420mA，通过测试结果加以分析。a、 IAB20 mA时，负载短路或电压升高，导致I=V/R。b、 IAB在420mA时，仪表工作正常。c、 IAB0时，则必为开路性故障，有两种情况：其一，线路开路或电源没有送电，导致I0；其二，若断开线路，测电压为24V DC，则为R，导致I=V/R0。这里需要特别说明，在正常时，测试VAB应该为15V DC而不是24V DC【因为V=RI=250(420)= 15V DC】。负载的状态不同，判断故障时要认真加以分析，才能得到正确结论。同样，通过测试电阻的方法，也能判断出仪表故障。1.3.3 仪表电路在线维修所谓仪表在线维修，是不将元件从印刷电路板上脱焊下来，直接在仪表正常工作基础上进行测量的一种测试方法。在修理中常被采用。在进行在线测试时，应选择合适的方法，并对测试结果加以分析，常用的方法有断路测试法、短路测试法和加电测试法等。下面介绍断路测试法。断路测试法就是选择合适部位，断开电路某一元件，测试另一元件工作状态来判断仪表故障的一种方法。图1-3 断路测试法如图1-3所示，电路中存在上偏置电阻Rb,切断Rb，使Rb上没有电流流过，这样三极管基极b和发射极e电位相同，则三极管被切断，这时，流过电路的电流I=0，VR=IR=0，则VAB=Ec-VR=Ec。若测出VABEc，则推断三极管是坏的。1.4 电动、气动仪表的故障判断及维修1.4.1 电动仪表以XWD系列仪表为例，这类仪表在装表前，应首先检查仪表的不灵敏区。因为不灵敏区的大小，除直接影响仪表的示值误差外，还影响到仪表的阻尼特性。所以不灵敏区的调整与校验，应结合阻尼特性进行。不灵敏区和阻尼特性调整好后，方可进行示值校验。而且日常需做如下的维修工作；日常注意电源是否正常，如电源指示灯不亮，应首先检查保险丝是否有故障，电源开关和灯泡是否损坏。如二次表指示不准或失灵，应首先检查二次表本身是否有故障。首先把二次表的正负输入信号短接，如指针指向标尺的始端，表明表内部无问题，故障出在表的外部，如出在该点的热电偶，补偿导线的绝缘外皮损坏，使裸露出的金属部分的正负线不规则地短路，或不规则地与保护蛇皮管相接触所致。如二次表的正负输入信号线短路后指针不回零，证明二次表的内部有问题。可首先检查桥路部分是否正常，具体方法是：用万能表测量桥路系统的等效电阻是否为167欧。因为上支路电阻为250欧，下支路电阻为500欧等效电阻为上下支路电阻的并联值。如桥路部分正常，但问题仍未解决，可检查放大器部分，用万能表R10档或R100档给放大器输入端加输入信号。如二次表的指针向某一方向指示，然后把万用表表笔对调，又向另一方向指示，则表明放大器无问题。如向放大器输入一不平衡信号，其放大器输出电压为715V，则可证明放大器工作正常。如果问题仍未解决，还可以检查被测信号是否正常，可用VJ-1电阻与二次表的指示是否一致，以判断信号线是否接地或短路。此外，如走纸机构或打印部分失灵，应首先检查各传动齿轮是否卡住，同步电机或异步电机是否断路或损坏。滑线电阻要定期用小刷蘸酒精刷掉滑线上的金属沫等污物。为保护和延长大滑线的使用寿命，使大滑线和电刷接点不至于磨损太厉害，多点电位差计或电桥表背后的信号接线端子可不按温度点序号的先后顺序来接，应按照温度由低到高的顺序依次接到表盘后的信号接线端子上。如某点由于故障暂时不能用，也应把与该点温度接近的那点用导线并上，而不应把该点的信号线直接在接线端子处短接，致使该点温度指示为零。上述仪表的检查维护方法也适应于其他同类型电动仪表。1.4.2 气动仪表这类仪表的维修较直观，但有些问题是较易被忽视的。如差压变送器量程虽然符合技术要求，但静压性能不好，仍不能真实地反映出被测参数。所以在校验差压变送器时，既要保证精度、量程符合要求，还要保证静压达到技术指标。因为量程是在常压下的差压校验，而静压则是指变送器在额定工作压力下，由于装配应力而产生的附加误差。所以在室内检修变送器时，要首先保证静压合格，否则此表不合乎要求。另外，差压变送器的正负压室冲入非被测介质，改变了被测介质的比重，也会使指示不准，这时应排放一下。第 二 章 流量监测仪表故障处理2.1 电磁流量计图2-12.1.1 电磁流量计基本原理电磁流量计是基于电磁感应定律而工作的流量测量仪表。电磁流量计是由变送器和转换器组成。电磁流量变送器将流量转换成统一的标准信号输出(420mA DC)，能测量具有一定电导率的液体或液体、固体混合物的体积流量。2.1.2 调校内容a、外观检查：应无损伤，附件齐全；b、仪表通电预热30分钟；c、检验步骤： 根据设计进行范围设定，调出流量计功能菜单，依各功能进行设定(量程、阻尼特性、单位、流体方向、输出方式420mA)； 检查在空管情况下，输出是否为4mA； 做小流量切除，一般为110%范围内调节。2.1.3 技术要求 应无损伤，附件齐全； 无异常； 供电电源：220V5%AC2.1.4 检测工具及方法工具：五位半数字万用表方法：直接测量法2.1.5 电磁流量计常见故障及处理故障现象故障原因处理方法流量计无显示电源线是否连接、上电连接好电源线，送电保险丝是否断路更换保险丝转换器损坏更换传感器励磁报警励磁线圈电阻值是否正常，更换励磁线圈励磁信号线开路重新接好线路空管报警是否有水流过，管道应充满水保证管道里充满流体检查电极是否正常更换同型号电极测量流量不准确流体是否充满管道保证管道里充满流体信号线连接是否正确重新确认信号线DCS系统量程与流量计不符修改流量计量程2.1.6 容器内局部阻力变化对流量的干扰装置内另有一个电磁流量计，其原设计安装位置如图2-2所示。图2-2 电磁流量计FT-377安装示意图电磁流量计FT-377其前后直管段长度及接地均符合要求，但是开车后其流量示值一直跳动，且查不出原因。一个偶然的机会，母液罐内的搅拌器停运后却发现流量示值稳定了。经检查发现，此搅拌器是侧壁安装，且其位置距流量计管线出口位置仅约1米。很显然，是搅拌器桨叶所翻起的浪波改变了管道出口的阻力。流量计出口到容器壁的距离D约1.5米，由于距离太短，搅拌浪波使管道出口压力波动，从而使流量计出口流速不稳，使流量示值产生跳动。后将流量计从A位置改到B位置，距原安装位置约10米，流量计才得以正常运行。2.1.7 温度对流量示值的干扰装置中有一工艺路线如图2-3所示，其中FT-114、FT-126、FT-127均为电磁流量计。工艺流体经流量计FT-114后再经两个流量计FT-126、FT-127进入反应器。在正常时，FT-114的示值应等于FT-126及FT-127流量之和，但有时发现误差很大。在工艺人员的配合下，发现原来在投料初期，流经FT-127的一股流体要经过一个换热器E(根据工艺条件有时要对这股流体加热，把原来约100左右的工艺介质升温到180)。由于这一股流体的温度升高引起液体体积膨胀，使流经FT-127的流束的速度加快。由于电磁流量计本质上是速度式流量计，因而使这股流束所指示的流量数值加大，从而使分流量之和大大超过总流量计的示值。根据温度情况对这股流量进行修正，从而使问题得以解决。图2-3 温度对流量示值干扰的实例2.2 超声波流量计2.2.1 超声波流量计基本原理超声波时差测量法是根据超声波在顺流时的传播速度比逆流时快这一原理进行的，时差与流速成比例。由于是测顺逆流传播的时间间隔，所以，介质的粘度和温度对精度没有影响。2.2.2 调校内容a、外观检查：应无损伤，附件齐全；b、仪表通电预热30分钟；c、检验步骤：零流量的检查 当管道液体静止，而且周围无强磁场干扰、无强烈震动的情况下，表头显示为零，此时自动设置零点，消除零点飘移，运行时须做小信号切除，通常可流量小于满程流量的5%，自动切除。同时零点也可通过菜单进行调整；仪表面板键盘操作 启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值；流量计的定期校验 为了保证流量计的准确度，应进行定期的校验，通常采用更高精度的便携式流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差满足2%的误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量的准确度。2.2.3 技术要求 应无损伤，附件齐全； 无异常； 供电电源：220V10%AC 2.2.4 检测工具及方法检测工具：五位半数字万用表或便携式超声波流量计方法：直接测量法(固定式超声波流量计，通常都有420mA信号输出等功能，供远传显示使用。)2.2.5 超声波流量计常见故障及处理故障现象故障原因处理方法读数不稳定变化剧烈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)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读数不准确，误差大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。将传感器装在管道两侧。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。将传感器装在充满流体的管段上。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。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。超声波流量计输入管径与管道内径不匹配。修改管径，使之匹配。传感器是好的，但流速偏低或没有流速由于管道外的油漆、铁锈未清除干净。重新清除管道，安装传感器。管道面凹凸不平或超声波流量计安装在焊接缝处。将管道磨平或远离焊缝处。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。选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方。被测介质为纯净物或固体悬浮物过低。选用适合的其它类型仪表。传感器安装纤维玻璃的管道上。将玻璃纤维除去。传感器安装在套管上，则会削弱超声波信号。将传感器移到无套管的管段部位上。传感器与管道耦合不好，耦合面有缝隙或气泡。重新安装耦合剂。当控制阀门部分关闭或降低流量时读数反会增加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。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。超声波流量计工作正常，突然超声波流量计不再测量流量了被测介质发生变化。改变测量方式。被测介质由于温度过高产生气化降温被测介质温度超过传感器的极限温度。降温传感器下面的耦合剂老化或消耗了。重新涂耦合剂。由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值。远离干扰源。2.2.6 超声波流量计使用中的问题解决某台时差式超声波流量计采用了先进的微处理数字技术，适用于对干净流体和单一介质的测量。二次表采用一体式键垫，显示屏显示输入的变量参数，如管径、材料、壁厚和流体介质类型。可用该表对在线使用的流量表进行对比测量或对介质直接测量。故障现象 该流量计尽管有许多优点，如测量精度高、免维护、不易损坏等，但由于使用不当，也会出现不少问题。故障分析及解决方法总结引起这些问题的主要原因，涉及到以下几个方面。 在测量点的选择方面 有些测量点位置选择在压力不足的垂直管段或水平管段未充满状态，这样使得信号丢失、接收信号变弱，这主要同以下问题有关：a、指示不准；b、始终无指示；c、声波的接收信号弱。 有些测量点位置选择在有泵、控制阀或套管弯曲段处，上下游直管段的长度没有达到要求，导致流动状态不稳定，信号不稳定。这主要同以下问题有关：a、指示不准；b、始终无指示；c、流量指示波动大。 有些测量点选择在管道内部有腐蚀或锈斑的管段，使得信号失真。这主要同下问题有关：a、指示不准。以上、条如果是由人为因素造成的，完全可以避免，必须按要求严格选择测量点。如果是工艺或环境未满足条件，就必须同工艺协商解决。第条要尽量避开这些管段或测量人员熟悉管道内部结构，把误差减到最小。 探头的安装方面 在探头与管道的接触面上，由于管道上的锈斑和油漆，影响信号接收：或者探头与接触面耦合剂涂不均匀，有气泡存在不能充分接触。同以下问题有关：a、始终无指示，b、声波的接收信号弱。这是人为因素造成的，完全可以避免。要求发射器的安装位置清洁干净，去掉锈斑或油漆，耦合剂涂均匀； 在水平管段上，发射器的安装偏离了管侧面的正侧线，这样容易受管道底部沉淀物和管道上部气泡、气穴影响，引起信号失真。同指示不准和声波的接收信号弱问题有关。解决的方法只有将发射器严格安装在正侧线上。 发射器的电缆连接方面 发射器有上游发射器和下游发射器，由两根电缆连接，如果安装颠倒了，那么测量的将是相反的流量。同指示流量为负值有关。上游发射器电缆接收器为红色，下游发射器电缆接收器为蓝色，连接二次表的BNC接收器时，上面接上游发射器电缆，下面接下游发射器电缆。 回路线路连接问题 有时候，连接线路表面上看似很好，仔细检查接头实际已松动造成回路中断；有时看似连接但是虚假连接也使回路中断。这主要同始终无指示和声波的接收信号弱问题有关。解决了相应的线路连接问题，存在的问题也相应解决了。 数据设置方面的错误 有时由于管子的一些参数提供不正确，例如管壁厚度或管子内径必须用千分尺才能测出准确数据，但介质输送中不允许中断，更不允许割断管子获取数据，只能根据资料提供的查找某一范围的参考数据，导致仪表计算的发射器间距产生误差，声波传播速率产生误差，也就是说1%的管内径会产生2%的体积误差。这方面的原因同指示不准、声波的接收信号弱和指示流量过大或过小问题有关。这样必须要求设置常数准确无误。 发射器安装方法的选择方面 由于该超声波流量计可测的管径范围很广，在25mm5m，因此选择合适的发射器安装方法至关重要，否则导致信号减弱或无法接收。同始终无指示、声波的接收信号弱和指示流量过大或过小问题有关。管径大小适中时通常采用V法；在管径很小发射器间距很短时要用W法安装；在介质的单一性较差时，要用Z法安装。2.3 涡轮流量计2.3.1 涡轮流量计基本原理当流体流入流量计时，在前导流体(整流器)的作用下得到整流并加速，由于涡轮叶片与流体流向成一定角度，此时涡轮产生转动力矩，在克服摩擦力矩和流体阻力矩后，涡轮开始旋转。在一定的流量范围内，涡轮旋转的角速度与流体体积流量成正比。根据电磁感应原理，利用磁敏传感器从同步转动的参考轮上感应出与流体体积流量成正比的脉冲信号，该信号经放大、滤波、整形后送入智能体积修正仪，与温度、压力等信号一起进行运算处理，分别显示于LCD屏上。2.3.2调校内容a、外观检查：应无损伤，附件齐全；b、仪表通电预热30分钟；c、检验步骤：零流量的检查 关闭流量计管道的阀门，确认管道内没有流量，接通流量计电源；串入电流表，监视流量计的输出电流；微调转换器电路板上的电位器，使输出电流回到4mA；仪表面板键盘操作 启动仪表运行前，首先要对参数进行有效设置，例如，使用单位制、安装方式、管道直径、管道壁厚、管道材料、管道粗糙度、流体类型、两探头间距、流速单位、最小速度、最大速度等。只有所有参数输入正确，仪表方可正确显示实际流量值；流量计的定期校验 为了保证流量计的准确度，应进行定期的校验，通常采用更高精度的便携式流量计进行直接对比，利用所测数据进行计算:误差=(测量值-标准值)/标准值，利用计算的相对误差，修正系数，使得测量误差满足2%的误差，即可满足计量要求。该操作简单方便，可有效提高计量的准确度。2.3.3 技术要求 应无损伤，附件齐全； 无异常； 供电电源：24V DC2.3.4 检测工具及方法检测工具：五位半数字万用表方法：直接测量法2.3.5涡轮流量计常见故障及处理故障现象故障原因处理方法流体正常流动时无显示，总量计数器字数不增加检查电源线、保险丝、功能选择开关和信号线有无断路或接触不良用欧姆表排查故障点检查显示仪内部印刷版，接触件等有无接触不良印刷板故障检查可采用替换“备用版”法，换下故障板再作细致检查检查检测线圈做好检测线圈在传感器表体上位置标记，旋下检测头，用铁片在检测头下快速移动，若计数器字数不增加，则应检查线圈有无断线和焊点脱焊检查传感器内部故障，上述1-3项检查均确认正常或已排除故障，但仍存在故障现象，说明故障在传感器流通通道内部，可检查叶轮是否碰传感器内壁，有无异物卡住，轴和轴承有无杂物卡住或断裂现象去除异物，并清洗或更换损坏零件，复原后气吹或手拨动叶轮，应无摩擦声，更换轴承等零件后应重新校验，求得新的仪表系数未作减小流量操作，但流量显示却逐渐下降过滤器是否堵塞，若过滤器压差增大，说明杂物已堵塞消除过滤器流量传感器管段上的阀门出现阀芯松动，阀门开度自动减少从阀门手轮是否调节有效判断，确认后再修理或更换传感器叶轮受杂物阻碍或轴承间隙进入异物，阻力增加而减速减慢卸下传感器清除，必要时重新校验流体不流动，流量显示不为零，或显示值不稳传输线屏蔽接地不良，外界干扰信号混入显示仪输入端检查屏蔽层，显示仪端子是否良好接地管道振动，叶轮随之抖动，产生误信号加固管线，或在传感器前后加装支架防止振动截止阀关闭不严泄露所致，实际上仪表显示泄漏量检修或更换阀显示仪内部线路板之间或电子元件变质损坏，产生的干扰采取“短路法”或逐项逐个检查，判断干扰源，查出故障点显示仪示值与经验评估值差异显著传感器流通通道内部故障如受流体腐蚀，磨损严重，杂物阻碍使叶轮旋转失常，仪表系数变化叶片受腐蚀或冲击，顶端变形，影响正常切割磁力线，检测线圈输出信号失常，仪表系数变化：流体温度过高或过低，轴与轴承膨胀或收缩，间隙变化过大导致叶轮旋转失常，仪表系数变化。查出故障原因，针对具体原因寻找对策传感器背压不足，出现气穴，影响叶轮旋转查出故障原因，针对具体原因寻找对策管道流动方面的原因，如未装止回阀出现逆向流动旁通阀未关严，有泄漏传感器上游出现较大流速分布畸变：（如因上游阀未全开引起的）或出现脉动液体受温度引起的粘度变化较大等查出故障原因，针对具体原因寻找对策显示仪内部故障查出故障原因，针对具体原因寻找对策检测器中永磁材料元件时效失磁，磁性减弱到一定程度也会影响测量值更换失磁元件传感器流过的实际流量已超出该传感器规定的流量范围更换合适的传感器2.3.6 涡轮流量计故障实例分析2.4 强力巴流量计2.4.1 强力巴流量计基本原理由高压取压口和低压取压口感测到的压力分别传送到检测杆内部的高压腔和低压腔，在这里平均后获得“平均总压力”和“平均背压力”分别传送到差压变送器(罗斯蒙特2051流量变送器)的高压室和低压室，两者的差压信号转换成电流信号，经显示仪表运算处理后即可得知流体的流量。其中流量系数K要利用流体标定的方法实验得出。本产品的结构简单、形状规则、容易做到精确加工、准确检验，因此同一规格的K值基本相同。可以把“逐台实流标定”发展为“同一批次、同一规格的检测杆抽样实流标定，其它进行尺寸检验”，在规定的偏差范围内套用那些实流标定得到的流量系数。2.4.2 调校内容在系统调试之前要检查所有设备、管道、阀门、接头、导线、接线端子、信号插头等是否齐全、正确、牢靠，管道和设备有无堵塞、泄露现象，导线和信号接插点有无接错、短路、断线、接触不良等问题，