在工业生产过程中,流量计可能会出现各种故障,这些故障会影响流量测量的准确性和可靠性。以下是一些常见的故障及其原因分析:
一、无流量信号输出
1.电源问题
流量计可能没有接通电源,或者电源电压不稳定、过低。例如,对于电磁流量计,其正常工作需要稳定的电源供应。如果电源线路出现断路、短路或者电源适配器损坏,就会导致流量计无法正常工作,没有信号输出。
对于一些带有电池供电的便携式流量计,电池电量耗尽也会出现无信号输出的情况。这种情况在长期未更换电池或者流量计处于高功耗模式下工作时较为常见。
2.信号线连接故障
信号线可能在安装过程中受到损坏,如被挤压、划破或者接头松动。例如,在工业现场复杂的环境中,信号线可能会被机器设备碰撞,或者由于长期振动导致接头松动。对于采用屏蔽信号线的流量计,屏蔽层损坏也可能会引入电磁干扰,影响信号传输,导致信号丢失。
信号线与流量计或者接收设备的接口不匹配或者接触不良也是常见原因。例如,接口的针脚弯曲、氧化或者有污垢,都可能会导致信号无法正常传输。
3.传感器故障
流量计的传感器是关键部件,传感器损坏会导致无流量信号输出。以涡轮流量计为例,涡轮叶片可能被异物卡住或者损坏,使得涡轮无法正常旋转,不能产生与流量相关的信号。
对于超声流量计,超声换能器故障,如换能器表面被腐蚀、磨损或者内部压电元件损坏,会影响超声波的发射和接收,从而无法输出流量信号。
二、流量信号异常波动
1.流体状态不稳定
流体中含有气泡、固体颗粒或者存在两相流现象,会导致流量信号波动。在化工生产中,当管道中的液体含有未溶解的气体时,气泡的流动会干扰流量计的测量。例如,电磁流量计对管道内的流体导电性有要求,气泡的存在会改变流体的导电性,从而引起测量信号的不稳定。
流体的脉动流也会造成信号异常。如果流量计安装在靠近泵的出口或者有周期性流量变化的设备附近,如往复式压缩机的出口管道,就会受到脉动流的影响。这种脉动流会使流量信号呈现周期性的波动,无法真实反映实际的平均流量。
2.管道振动或外部干扰
工业现场的管道振动可能会影响流量计的正常工作。例如,安装在大型旋转设备附近的管道,由于设备的振动传递给管道,会导致流量计内部部件的振动。对于精密的流量计,如质量流量计,这种振动可能会干扰传感器的测量,使流量信号产生波动。
外部电磁干扰也是一个重要因素。如果流量计周围有强磁场源,如大型电机、变压器或者高频信号发射装置,可能会干扰流量计的信号传输和处理。特别是对于电磁流量计和基于电子传感器的流量计,电磁干扰可能会导致流量信号出现异常波动或者错误的读数。
三、测量值偏差过大
1.流量计选型不当
如果流量计的量程范围与实际流量不匹配,就会导致测量偏差过大。例如,选择的流量计最大量程过小,当实际流量超过量程时,流量计可能会出现溢出或者测量值不准确的情况。相反,如果量程过大,在低流量测量时,由于流量计的精度在低流量区域可能较低,也会导致较大的测量误差。
流体的特性与流量计的适用流体不符也会引起偏差。例如,使用不适合高粘度流体的涡轮流量计来测量高粘度的油品,由于高粘度流体对涡轮的旋转阻力较大,会使测量的流量值比实际值偏低。
2.流量计部件磨损或损坏
长期使用的流量计,其内部部件可能会出现磨损。以容积式流量计为例,内部的齿轮、活塞等计量部件在长期与流体接触并不断运动的过程中,可能会出现磨损,导致计量腔室的容积发生变化,从而使测量值出现偏差。
流量计的传感器精度下降也会造成测量偏差。例如,随着时间的推移,电磁流量计的电极可能会被腐蚀或者结垢,影响其对流体电导率的准确测量,进而导致流量测量值出现偏差。
3.安装不符合要求
流量计的安装位置不当,如安装在流体不稳定的区域或者靠近干扰源,会导致测量偏差。前面提到过,如果上游直管段不够长,流体在进入流量计之前没有达到稳定状态,就会使测量值不准确。
安装方向错误也是一个原因。例如,涡轮流量计的安装方向与流体流动方向相反,会使涡轮的旋转方向错误,导致测量值出现严重偏差,而且可能会损坏流量计的内部部件。