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超声波流量计故障实例分析

发表时间:2020-02-25 15:03

超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的流量计。根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。

超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声测量仪表的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、黏度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,故可解决其他类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。

超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,是较好的大管径流量测量仪表。并且超声波流量计不用在流体中安装测量元件,故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均不影响生产管线运行。超声波流量计维护

1、超声波流量计零流量的检查

当管道液体静止,而且周围无强磁场干扰、无强烈振动的情况下,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。

2、超声波流量计面板键盘操作

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。只有所有参数输人正确,仪表方可正确显示实际流量值。

3、超声波流量计的定期校验

为了保证流量计的准确度,需进行定期的校验,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,使得测量误差满足士2%的误差,即可满足计量要求。

4、超声波流量计定期维护

对于外贴换能器超声波流量计,安装以后无水压损失,无潜在漏水,只需定期检查换能器是否松动,与管道之间的黏合剂是否良好即可;插人式超声波流量计,要定期清理探头上沉积的杂质、水垢等有无漏水现象;如果是一体式超声波流量计,要检查流量计与管道之间的法兰连接是否良好,并考虑现场温度和湿度对其电子部件的影响等等。定期维护可以确保超声波流量计的长期稳定运行。


超声波流量计常见故障与处理

故障现象

故障原因

处理方法

无信号

转换器与主机之间连线断开

重新连接

信号强度不够

出现电源污染

净化电源

换能器位置移动

重新调整换能器位置

瞬时流量稳定,但比实际值偏大

换能器声楔出现故障

更换换能器

瞬时流量波动大

流体收到干扰

更换换能器位置

主机阻尼系数设置太小

增大阻尼系数

瞬时值与累计流量不一致

主机出现故障

更换主机


超声波流量计故障实例分析
1、时差式超声波流量计故障
某台时差式超声波流量计运行期间,时常出现多种问题:指示不准无指示指示流量过大或过小;指示流量为负值;流量指示波动大声波接收信号弱。故障分析:
①在测量点选择方面的问题。有些测量点选择在压力不足的垂直管段或水平管段介质未充满状态,这样会使得信号丢失或变弱,造成流量指示不准、无指示等故障;有些测量点选择在有泵、调节阀或套管弯曲段处,上下游直管段的长度没有达到要求,导致介质的流动状态不稳定,将会造成仪表流量指示不准和示值波动大等故障如果测量点选择在管道内部有腐蚀或锈斑的管道,将使测量信号失真测不出来流量。
②探头安装方面的问题。在探头与管道的接触面上,由于管道外表上的锈斑和油漆,影响信号的接收,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,将会造成仪表无指示等故障多在水平管段上,发射器的安装高于管道侧面的正侧线,这样容易受管道底部沉淀物和管道上部气泡影响,引起信号的失真,造成指示值不准等故障。
③发射器电缆连接方面的问题。如果发射器有上游发射器和下游发射器时,应由两根电缆相连,如果安装颠倒了:测量的将是相反的流量,造成流量指示值为负。
④回路线路连接问题。线路接头松动或虚假连接造成回路中断。
⑤数据设置方面的问题。有时由于管道的一些技术参数提供不准确,这样将会造成流量指示不准,或过大过小等故障。
⑥发射器安装方法的选择方面问题。因该超声波流量计可测的管径范围在5-25m,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。
2、流速显示不正常,数据剧烈变化时流量故障分析
传感器安装在管道振动大的地方或改变流态装置(如调节阀、泵、缩流孔的下流)。故障处理:
将传感器装在远离振动源的地方或移至改变流态装置的上游。
3、超声波流量计读数不准确故障分析
①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;②传感器装在水流向下的管道上,管内未布满流体。故障处理:
①将传感器装在管道两侧;②将传感器装在布满流体的管段上。

4、超声波流量计传感器是好的,但流速低或没有流速

故障分析:
①因为管道外的油漆、铁锈未清除干净;
②管道面凹凸不平或安装在焊接缝处;
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;
④被测介质为纯净物或固体悬浮物过低;固传感器安装在纤维玻璃的管道上;
⑤传感器安装在套管上,则会削弱超声波信号;
⑥传感器与管道耦合不好,耦合面有缝隙或气泡。
故障处理:
①重新清除管道,安装超声波流量计传感器;
②将管道磨平或远离焊缝处;
③选择钢管等内表面光滑管道材质或衬的地方;
④选用适合的其他类型仪表;
⑤将玻璃纤维除去;
⑥将传感器移到无套管的管段部位上;
⑦重新安装耦合剂。
5、控制阀门部分关闭或降低流量时超声波流量计读数反会增加
故障分析:
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。
故障处理:
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。
6、流量计工作正常,突然流量计不再测量流量了
故障分析:
①被测介质发生变化;②被测介质由于温度过高产生气化;③被测介质温度超过传感器的极限温度;④传感器下面的耦合剂老化或消耗了;⑤由于出现高频干扰使仪表超过自身滤波值;⑥计算机内数据丢失;⑦计算机死机。
故障处理:
①改变测量方式;②降温;③降温;④重新涂耦合剂;⑤远离干扰源;⑥重新输人数值;⑦重新启动计算机。

壁挂式超声波流量计/分体式超声波流量计

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管段式超声波流量计/一体式超声波流量计

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手持式超声波流量计/便捷式超声波流量计

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