質(zhì)量流量計(jì)的常見故障及處理方法

科氏力式質(zhì)量流量計(jì)運(yùn)用流體質(zhì)量流量對(duì)振動(dòng)管振蕩的調(diào)制作用為原理。傳感器由振動(dòng) 管(測(cè)量管)、信號(hào)檢測(cè)器、振動(dòng)驅(qū)動(dòng)器、支撐結(jié)構(gòu)和殼體組成，如下圖所示。

變送器以 微處理器為核心，它向傳感器提供驅(qū)動(dòng)力，并將傳感器測(cè)量的信號(hào)轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量信號(hào)，還 有根據(jù)溫度參數(shù)對(duì)質(zhì)量流量和密度測(cè)量進(jìn)行補(bǔ)償、修正的功能，變送器輸出電流信號(hào)或頻率 信號(hào)，可按一定的協(xié)議與 DCS 通信。 

質(zhì)量流量計(jì)管型結(jié)構(gòu)很多，各廠產(chǎn)品、不同型號(hào)、規(guī)格的質(zhì)量流量計(jì)，日常維護(hù)和故障 處理的內(nèi)容有所不同，但基本方面是相同的。

一體式質(zhì)量流量計(jì)電流輸出回路如下圖所示。

用流量積算儀或 DCS 卡件，現(xiàn)場(chǎng)至控制室的接線回路基本是一樣的。

一體式質(zhì)量流量計(jì)脈沖輸出回路如下圖所示。

兩種輸出電路的故障檢查方法基本是相通的。分體式質(zhì)量流量計(jì)，需要 3 組電纜，電源、信號(hào)輸出、傳感器/變送器連接線。

現(xiàn)根據(jù)以上內(nèi)容，結(jié)合具體的故障現(xiàn)象，對(duì)故障檢查及處理進(jìn)行介紹。

(1)質(zhì)量流量計(jì)沒有流量顯示或無輸出

該故障是指質(zhì)量流量計(jì)變送器或轉(zhuǎn)換器已供電，工藝管道中有流量，但質(zhì)量流量計(jì)沒有流量顯示或者輸出信號(hào)。

質(zhì)量流量計(jì)沒有流量顯示或無輸出通常應(yīng)從以下幾方面著手進(jìn)行檢查。

①先觀察質(zhì)量流量計(jì)有沒有報(bào)警，先按報(bào)警信息提示進(jìn)行檢查和處理。如高準(zhǔn)的質(zhì)量流量計(jì)，進(jìn)人菜單同時(shí)按住“Scroll”和“Select”4s 左右松開可以進(jìn)入菜單查看報(bào)警代碼。

②科氏力式質(zhì)量流量計(jì)都有驅(qū)動(dòng)線圈，通電后驅(qū)動(dòng)器就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，因此，可先到現(xiàn)場(chǎng)聽傳感器有沒有嗡嗡的響聲，用手摸傳感器有沒有振動(dòng)感，有響聲和振動(dòng)感，說明供電及驅(qū)動(dòng)線圈正常。但嗡嗡聲和振動(dòng)空管時(shí)較明顯，介質(zhì)滿管時(shí)不太明顯。

③如果沒有響聲和振動(dòng)感，先檢查供電是否正常，電源是否真的供上，可測(cè)量如上圖中的 Vin 與地之間的電壓。檢查電源輸出板的熔絲是否熔斷。更換熔絲能送上電，說明沒有短路，再燒保險(xiǎn)說明有短路故障，應(yīng)仔細(xì)檢查負(fù)載電路，沒有查出短路點(diǎn)不要輕易再送電以免故障擴(kuò)大。

④檢查接線是否正確，新安裝質(zhì)量流量計(jì)的接線是檢查重點(diǎn)。檢查傳感器與變送器之間電纜的通斷，艾默生質(zhì)量流量計(jì)的 9 芯專用電纜，檢查棕和紅、綠和白、藍(lán)和灰、黃和紫各線對(duì)之間的屏蔽是否與各種顏色導(dǎo)線短路，有短路、斷路故障的電纜應(yīng)更換。檢查變送器端是否已把 4 根屏蔽線絞合在一起單點(diǎn)接地。傳感器檢測(cè)線圈或驅(qū)動(dòng)線圈斷路，接線盒進(jìn)水受潮也會(huì)出現(xiàn)沒有流量顯示的故障。

⑤檢查組態(tài)數(shù)據(jù)是否正確，可重新設(shè)置組態(tài)參數(shù)。如關(guān)閉了電流輸出功能，也會(huì)出現(xiàn)無電流輸出現(xiàn)象。沒有輸出電流及脈沖時(shí)，可測(cè)量圖 安全柵輸出和輸入端的信號(hào)，來判斷故障在安全柵前還是后，還是安全柵有問題，對(duì)癥進(jìn)行處理。硬件故障可分部進(jìn)行檢查。若被測(cè)介質(zhì)含氣量太大，請(qǐng)工藝人員配合解決。 

(2)質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)漂移

零點(diǎn)漂移是科氏力式質(zhì)量流量計(jì)在運(yùn)行中經(jīng)常遇到的問題，即管道中已經(jīng)沒有流量但質(zhì)量流量計(jì)仍顯示流量值。造成質(zhì)量流量計(jì)零漂的因素很多，解決質(zhì)量流量計(jì)零漂問題，一是定期進(jìn)行零點(diǎn)檢查和調(diào)整，二是請(qǐng)工藝配合來解決。 

①工藝原因引發(fā)的零點(diǎn)漂移故障現(xiàn)象及處理方式

[故障現(xiàn)象 1]質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)慢慢移動(dòng)，且各次漂移狀況相同。

[可能原因]停流后液中小氣泡積聚于測(cè)量管上部，或漿液中懸浮固體分離沉淀。

[處理方法]停流后立即調(diào)零，是調(diào)零時(shí)流體分布狀態(tài)與流動(dòng)時(shí)相近。調(diào)零完成后出現(xiàn)的零漂后的信號(hào)輸出，提高小信號(hào)切除值。 

[故障現(xiàn)象 2]零點(diǎn)大幅漂移，且各次漂移差別很大。驅(qū)動(dòng)增益上升，嚴(yán)重時(shí)超過 13V 而飽和。 

[可能原因]停留時(shí)氣泡滯留在測(cè)量管內(nèi)，特別是彎曲測(cè)量管容易發(fā)生。

[處理方法]①勿使進(jìn)入氣泡；②偶爾發(fā)生漂移可予忽略，不必每次調(diào)零；③提高管道靜壓，使氣泡變小達(dá)到零點(diǎn)。 

[故障現(xiàn)象 3]零點(diǎn)漂移量大，很多情況下無法調(diào)零。

[可能原因]測(cè)量管內(nèi)壁黏附流體內(nèi)沉積物。

[處理方法]清洗或熱熔融清除之。

[故障現(xiàn)象 4]因流體溫度漂移，同一口徑的科氏力式質(zhì)量流量計(jì)溫度值越小，零漂越大。

[可能原因]液體溫度變化。

[處理方法]①以實(shí)際使用測(cè)量時(shí)溫度調(diào)零；②停流時(shí)溫度變化形成的零漂，不予處理；③測(cè)量溫度相差 1℃時(shí)再調(diào)零。 

[故障現(xiàn)象 5]零點(diǎn)不穩(wěn)定，但移動(dòng)量很小。

[可能原因]管道有振動(dòng)。

[處理方法]很多情況不產(chǎn)生測(cè)量誤差，可以不予處理。

[故障現(xiàn)象 6]溫度變動(dòng)形成應(yīng)力變化，傳感器前后機(jī)械原因形成應(yīng)力變化。

[可能原因]流量傳感器所受的應(yīng)力變化。

[處理方法]①出入口中任一處換裝柔性連接管；②若出入口設(shè)置橡膠軟管，在傳感器與軟管之間，置 2 個(gè)以上支撐點(diǎn)。

[故障現(xiàn)象 7]零點(diǎn)漂移

[可能原因]液體密度與原調(diào)零時(shí)密度有差別。

[處理方法]密度相差±0.1g/cm3以內(nèi)，影響測(cè)量值很小，超過此值即以*終實(shí)液調(diào)零。

[故障現(xiàn)象 8]壓力變化造成液體微量流動(dòng)。

[可能原因]停液時(shí)管道中滯留氣體因壓力變化而膨脹或收縮，使液體移動(dòng)。

[處理方法]①手動(dòng)截止閥裝在鄰近流量傳感器，關(guān)閥使處于完全零流狀態(tài)；②在管系適當(dāng)場(chǎng)所設(shè)置排氣口，消除氣腔。檢查故障時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)觀察質(zhì)量流量計(jì)傳感器受振動(dòng)的狀態(tài)，有振動(dòng)影響時(shí)，應(yīng)增加或加固傳感器兩端的支撐件?？赏ㄟ^設(shè)定小流量切除值，適當(dāng)增加阻尼值來解決問題。采取以上措施零漂還是沒有改觀，可能就是質(zhì)量流量計(jì)本身的零點(diǎn)漂移了，可對(duì)流量計(jì)進(jìn)行調(diào)零。

②質(zhì)量流量計(jì)零點(diǎn)調(diào)校方法

a、接通質(zhì)量流量計(jì)電源，并充滿介質(zhì)運(yùn)行 1 小時(shí)至數(shù)小時(shí)。

b、先關(guān)閉傳感器下游閥門，再關(guān)閉傳感器上游閥門，確保傳感器已是滿管狀態(tài)且被測(cè)流體已完全停止流動(dòng)，讓其稍微穩(wěn)定幾分鐘。

c、用手操器對(duì)高準(zhǔn)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行調(diào)零，如下圖所示。

d、檢查調(diào)零點(diǎn)前后零點(diǎn)的波動(dòng)情況，并做記錄，調(diào)零點(diǎn)可反復(fù)做幾次，直至實(shí)際零點(diǎn)在零附近波動(dòng)，且波動(dòng)范圍小于其零點(diǎn)穩(wěn)定性指標(biāo)，則凋零點(diǎn)成功。 

調(diào)零時(shí)把小流量切除值改為零，零點(diǎn)調(diào)好后才便于觀察零位的波動(dòng)情況。零點(diǎn)正常后再將小流量切除加上。新安裝的質(zhì)量流量計(jì)，建議用手操器或者變送器界面調(diào)出“調(diào)零菜單” 記錄出廠零點(diǎn)預(yù)設(shè)值，調(diào)零完畢后與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，兩值要在一個(gè)數(shù)量級(jí)，兩值差異較大，說明安裝應(yīng)力太大，應(yīng)重新安裝。有的質(zhì)量流量計(jì)，在傳感器出廠銘*上就標(biāo)有出廠零點(diǎn)預(yù) 設(shè)值。

③質(zhì)量流量計(jì)無法進(jìn)行調(diào)零的原因及處理方法

調(diào)零操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)無法調(diào)零的現(xiàn)象，原因有：質(zhì)量流量計(jì)存在關(guān)鍵報(bào)警；某些功能被打開，如含氣模式，貿(mào)易交接模式等；實(shí)際流量過大。傳感器前后的閥門泄漏沒有完全關(guān)閉，使介質(zhì)仍處于流動(dòng)狀態(tài)介質(zhì)含兩相流即氣液混合、固液混合；以上問題只能請(qǐng)工藝幫助解決。 傳感器測(cè)量管內(nèi)壁黏附沉積物；傳感器本身有故障；可拆下傳感器進(jìn)行清洗及更換傳感器。 

④工藝原因引起的質(zhì)量流量計(jì)零漂及處理方法

很多零漂是工藝原因引起的，如兩相流或不滿管。這類零漂不可能通過質(zhì)量流量計(jì)調(diào)零來解決。只有提高小流量切除值，可取到*大流量的 0.5%-1.0%。開啟團(tuán)狀流(slug flow)功能，改變傳感器的安裝朝向或安裝位置，通過管線循環(huán)使介質(zhì)充滿管道及傳感器。

(3)質(zhì)量流量計(jì)瞬時(shí)流量顯示負(fù)值

先進(jìn)行零點(diǎn)的檢查，關(guān)閉傳感器上下游的閥門，使工藝流量為零，質(zhì)量流量計(jì)能顯示零流量，可判斷儀表是正常的，不用過多糾結(jié)質(zhì)量流量計(jì)自身有故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查是什么原因使信號(hào)*性改變了。檢查組態(tài)設(shè)置有沒有錯(cuò)誤，流量方向是否設(shè)置為反向瞬時(shí)流量的絕對(duì)值與顯示值相符，則可能是接線*性有誤。接線正確，可檢查前裝放大器有沒有問題，可通過代換來判斷。 

質(zhì)量流量計(jì)傳感器的驅(qū)動(dòng)電壓為零也會(huì)出現(xiàn)負(fù)流量顯示，可測(cè)量驅(qū)動(dòng)線圈的電阻值來判斷。把線夾從接線端子板上拔出，用數(shù)字萬用表測(cè)量線夾每個(gè)線對(duì)的電阻，各線對(duì)間應(yīng)該不存在無窮大的電阻讀數(shù)，左檢測(cè)線圈(LPO)和右檢測(cè)線圈(RPO)的電阻值應(yīng)相同，阻值差別應(yīng)＜10%。出現(xiàn)不正常的讀數(shù)，應(yīng)在傳感器的接線盒上重復(fù)進(jìn)行線圈電阻的測(cè)量，以排除電纜故障的可能性。所有線圈對(duì)地是開路的，測(cè)量的線對(duì)電阻有短路或開路現(xiàn)象，說明傳感器損 壞。

各種規(guī)格型號(hào)的科氏力式質(zhì)量流量計(jì)，線圈電阻值是不相同，具體數(shù)值可參考相關(guān)使用說明書。

 (4)質(zhì)量流量計(jì)流量顯示不準(zhǔn)確

流量顯示不準(zhǔn)確是指顯示流量與實(shí)際流量有較大的偏差。對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的零點(diǎn)進(jìn)行檢查，還應(yīng)檢查以下項(xiàng)目：工藝管道變形或者支撐件變形，使傳感器受到應(yīng)力的影響；原來的接地線由于氧化、腐蝕而出現(xiàn)接地不良現(xiàn)象；在重新設(shè)置參數(shù)時(shí)，不熟練而出現(xiàn)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤；變送器有故障等都會(huì)引發(fā)流量顯示不準(zhǔn)確。 

質(zhì)量流量計(jì)流量顯示不準(zhǔn)確可按以下步驟檢查及處理：

①零點(diǎn)檢查：在傳感器充滿介質(zhì)后關(guān)閉傳感器上、下游的閥門，檢查質(zhì)量流量計(jì)的零點(diǎn)是否正常，否則進(jìn)行調(diào)零操作。

②管道介質(zhì)的實(shí)際工作壓力與設(shè)計(jì)值是否出入太大，以確定是否需要進(jìn)行補(bǔ)償。

③檢查質(zhì)量流量計(jì)設(shè)置的流量系數(shù)及其他參數(shù)是否正確，否則進(jìn)行更正。

④與工藝聯(lián)系確定被測(cè)介質(zhì)是否處于滿管，或被測(cè)介質(zhì)有兩相流狀態(tài)。如果不是滿管，則被測(cè)介質(zhì)的緩慢流動(dòng)，對(duì)傳感器管子造成不平衡振動(dòng)，將會(huì)影響傳感器的性能和準(zhǔn)確度，而出現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)顯示不準(zhǔn)確。工藝介質(zhì)的不滿管情況，應(yīng)會(huì)同工藝采取必要措施，如提高工作壓力，開大閥門來提高介質(zhì)的流量。有兩相流狀態(tài)則應(yīng)安裝排氣裝置，或改變安裝方式。工藝管道有較大振動(dòng)，應(yīng)采取固定或支撐措施。 

(5)質(zhì)量流量計(jì)顯示和輸出值波動(dòng)

質(zhì)量流量計(jì)流量顯示有波動(dòng)或波動(dòng)范圍較大，應(yīng)檢查電源屏蔽線的接地電阻是否小于 4Ω，檢查接線有沒有問題，還應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)電壓的波動(dòng)情況及振動(dòng)頻率是否穩(wěn)定。懷疑驅(qū)動(dòng)放大器不穩(wěn)定時(shí)，可用相同型號(hào)的代換以確定故障；如果阻尼時(shí)間設(shè)定小了，可以適當(dāng)加大。 

如果變送器周圍有較強(qiáng)的電磁場(chǎng)或射頻干擾，則應(yīng)采取屏蔽及接地措施。對(duì)于工藝原因：管道振動(dòng)應(yīng)加固支撐件，支撐件*好固定在水泥墩上；流體有兩相流，應(yīng)在傳感器上方管道開孔安裝閥門，用來排放氣相組分；傳感器管道堵塞或有污物積垢，檢查并清理管道、清洗傳感器。

流量顯示波動(dòng)可按下圖的步驟檢查和處理。

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