6.問:儀表基礎知識(壓力篇) 答: 1、 大氣壓:地球表面上的空氣柱因重力而產生的壓力。它和所處的海拔高度、緯度及氣象狀況有關。 2、 差壓(壓差):兩個壓力之間的相對差值。 3、 絕對壓力:介質(液體、氣體或蒸汽)所處空間的所有壓力。絕對壓力是相對零壓力而言的壓力。 4、 表壓力(相對壓力):如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個正值,那么這個正值就是表壓力,即表壓力=絕對壓力-大氣壓>0。 5、 負壓(真空表壓力):和“表壓力“相對應,如果絕對壓力和大氣壓的差值是一個負值,那么這個負值就是負壓力,即負壓力=絕對壓力-大氣壓<0。也稱為真空度 6、 靜態壓力:一般理解為“不隨時間變化的壓力,或者是隨時間變化較緩慢的壓力,即在流體中不受流速影響而測得的表壓力值”。 7、 動態壓力:和“靜態壓力”相對應,“隨時間快速變化的壓力,即動壓是指單位體積的流體所具有的動能大小。”通常用1/2ρν2計算。式中ρ—流體密度;v—流體運動速度。” 8、為什么液注高度也可表示壓力:壓力等于液柱高度、液體密度和重力加速度的乘積。液體的密度在一定溫度下是不變的,所以壓力也可以用液柱高度。 9、壓力單位與法定壓力單位Pa之間換算關系 1工程大氣壓即1kgf/cm2= (9.80665×104)Pa≈(9.81×104)Pa; 1物理工程大氣壓(atm)=(101325)Pa≈(1.0133×105)Pa; 1巴(bar)=(1000)mbar=(105)Pa。 10、壓力開關是一種簡單的(壓力控制裝置),當被測壓力達到額定值時,壓力開關可發出(警報或控制)信號。 11、壓力開關的工作原理是:當被測壓力超過額定值時,彈性元件的自由端(產生位移),直接或經過比較后推動(開關元件),改變(開關元件)的通斷狀態,達到控制被測壓力的目的。 12、壓力開關采用的彈性元件有(單圈彈簧管)、(膜片)、(膜盒)及(波紋管)等。開關元件有(磁性開關)、(水銀開關)、(微動開關)等。 13、壓力開關的開關形式有(常開式)和(常閉式)兩種。 14、壓力開關的調節方式有(兩位式)和(三位式)兩種。 ----------------------------------------------------------------------------------------------》 7.渦街流量計使用中常見問題及解決 渦街流量計主要用于工業管道介質流體的流量測量,如氣體、液體、蒸氣等多種介質。其特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件,因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長期穩定。本儀表采用壓電應力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號,也有數字脈沖信號輸出,容易與計算機等數字系統配套使用,是一種比較先進、理想的流量儀表。 主要存在的問題 主要有:①指示長期不準;②始終無指示;③指示大范圍波動,無法讀數;④指示不回零;⑤小流量時無指示;⑧大流量時指示還可以,小流量時指示不準;⑦流量變化時指示變化跟不上;⑧儀表K系數無法確定,多處資料均不一致。 主要問題的分析及解決 由于問題錯綜復雜,從設汁安裝、參數整定、日常維護、運行環境中都存在不同程度的問題,許多問題互相牽連,再加上有些問題的解決需等待一定的工藝運行時機,故給問題的解決帶來了極大的困難.有些問題是由不同的幾種原因共同造成的,有些原因與不同的幾個問題均有關。 總結引起這些問題的主要原因,主要涉及到以下方面: 1、選型方面的問題。有些渦街傳感器在口徑選型上或者在設計選型之后由于工藝條件變動,使得選擇大了—個規格,實際選型應選擇盡可能小的口徑,以提高測量精度,這方面的原因主要同問題①、③、⑥有關。比如,一條渦街管線設計上供幾個設備使用,由于工藝部分設備有時候不使用,造成目前實際使用流量減小,實際使用造成原設計選型口徑過大,相當于提高了可測的流量下限,工藝管道小流量時指示無法保證,流量大時還可以使用,因為如果要重新改造有時候難度太大.工藝條件的變動只是臨時的。可結合參數的重新整定以提高指示準確度。 2、安裝方面的問題。主要是傳感器前面的直管段長度不夠,影響測量精度,這方面的原因主要同問題①有關。比如:傳感器前面直管段明顯不足,由于FIC203不用于計量,僅僅用于控制,故目前的精度可以使用相當于降級使用。 3、參數整定方向的原因。由于參數錯誤,導致儀表指示有誤.參數錯誤使得二次儀表滿度頻率計算錯誤,這方面的原因主要同問題①、③有關。滿度頻率相差不多的使得指示長期不準,實際滿度頻率大干計算的滿度頻率的使得指示大范圍波動,無法讀數,而資料上參數的不一致性又影響了參數的最終確定,最終通過重新標定結合相互比較確定了參數,解決了這一問題。 4、二次儀表故障。這部分故障較多,包括:一次儀表電路板有斷線之處,量程設定有個別位顯示壞,K系數設定有個別位顯示壞,使得無法確定量程設定以及K系數設定,這部分原因主要向問題①、②有關。通過修復相應的故障,問題得以解決。 5、四路線路連接問題。部分回路表面上看線路連接很好,仔細檢查,有的接頭實際已松動造成回路中斷,有的接頭雖連接很緊但由于副線問題緊固螺釘卻緊固在了線皮上,也使得回路中斷,這部分原因主要同問題②有關。 解決了相應的線路問題,存在的問題也相應解決。 6、二次儀表與后續儀表的連接問題。由于后續儀表的問題或者由于后續儀表的檢修,使得二次儀表的mA輸出回路中斷,對于這類型的二次儀表來說,這部分原因主要同問題②有關。尤其是對于后續的記錄儀,在記錄儀長期損壞無法修復的情況下,一定要注意短接二次儀表的輸出。 7、由于二次儀表平軸電纜故障造成回路始終無指示。由于長期運行,再加上受到灰塵的影響,造成平軸電纜故障,通過清洗或者更換平軸電線,問題得以解決。 8、對于問題⑦主要是由于二次儀表顯示表頭線圈固定螺絲松,造成表頭下沉,指針與表殼摩擦大,動作不靈,通過調整表頭并重新固定,問題相應解決。 9、使用環境問題。尤其是安裝在地井中的傳感器部分,由于環境濕度大,造成線路板受潮,這部分原因主要同問題②、②有關。通過相應的技改措施,對部分環境濕度大的傳感器重新作了把探頭部分與轉換部分分離處理,改用了分離型傳感器,故善了工作環境,日前這部分儀表運行良好。 10、由于現場調校不好,或者由于調校之后的實際情況的再變動。由于現場振動噪聲平衡調整以及靈敏度調整不好.或者由于調整之后運行一段時間之后現場情況的再變動,造成指示問題、這部分原因主要同問題④、⑤有關。使用示波器,加上結合工藝運行情況,重新調整。 11、對于問題⑧之所以單獨提出,是以于這一問題長時間影響了問題的分析解決,由于東方化工廠不具備K系數標定條件,K系數只能依據廠家提供的資料,由于廠家本身的一些變動,造成提供的幾處資料上K系數不—致,影響了問題解決。通過尋找條件重新標定,或者通過反復的修改對比,最終才確定了統一的儀表參數。 通過一段時間的認真的分析總結,渦街存在的問題得以基本解決,目前這部分儀表運行良好,基本上滿足廠工藝生產的需要。 總結 1、由于K系數的確定在渦街的整個環節中非常重耍,K系數的準確與否直接影響著回路的準確度,儀表更換零部件以及工藝管道的磨損等情況,均可能影響K系數.而客戶又缺少標定的手段與能力,只能送出標定,受工藝運行的影響,要從管道上拆下渦街送出要5、6天的標定時間,工藝方面很難滿足,從而無法確定K系數。今年,通過流量儀表間的改造,雖已經具備了較小口徑的渦街標定條件,但對于較大口徑的渦街仍然無能為力,以后應注意使用渦街的現場標定方法,使用標準頻率以及便攜式超聲波流量計,測出管道中的瞬時流量以及傳感器的脈沖輸出頻率,現場計算K系數。 2、應定期清洗渦街流量計的探頭,檢查中曾發現,個別探頭檢測孔已被污物堵塞,甚至被塑料布裹住,影響了正常測量。 3、定期檢查接地和屏蔽情況,消除外界干擾。有時候指示問題是由于受到干擾所至。 4、安裝環境潮濕的探頭.應定期烘干一次,或作防潮處理。由于探頭本身并末作防潮處理,受潮之后影響運行。 5、儀表的數據資料的管理應引起足夠的重視,以利于日后的工作。 ----------------------------------------------------------------------------------------------》 8、電磁流量計的常見問題 電磁流量計的常見問題,有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障,有的是由于選用不當、安裝不妥、環境條件、流體特性等因素造成的故障,如顯示波動、精度下降甚至儀表損壞等。它一般可以分為兩種類型:安裝調試時出現的故障(調試期故障)和正常運行時出現的故障(運行期故障)。 1、調試期故障 調試期待故障一般出現在儀表安裝調試階段,一經排除,在以后相同條件下一般不會再出現。常見的調試期故障一般由安裝不妥、環境干擾以及流體特性影響等原因引起。 1)安裝方面 通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障,常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系最高點;或安裝在自上而下的垂直管上,可能出現排空;或傳感器后無背壓,流體直接排入大氣而形成測量管內非滿管。 2)環境方面 通常主要是管道雜散電流干擾,空間強電磁波干擾,大型電機磁場干擾等。管道雜散電流干擾通常取良好的單獨接地保護就可獲得滿意結果,但如遇到強大的雜散電流(如電解車間管道,有時在兩電極上感應的交流電勢峰值Vpp可高達1V),尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經信號電纜引入,通常采用單層或多層屏蔽予以保護。 3)流體方面 被測液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計的正常工作,但隨著氣泡的增大,儀表輸出信號會出現波動,若氣泡大到足以遮蓋整個電極表面時,隨著氣泡流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現更大的波動。 低頻方波勵磁的電磁流量計測量固體含量過多漿液時,也將產生漿液噪聲,使輸出信號產生波動。測量混合介質時,如果在混合未均勻前就進入流量傳感進行測量,也將使輸出信號產生波動。電極材料與被測介質選配不當,也將由于化學作用或極化現象而影響正常測量。應根據儀表選用或有關手冊正確選配電極材料。 2、運行期故障 運行期故障是電磁流量計經調試并正常運行一段時期后出現的故障,常見的運行期故障一般由流量傳感器內壁附著層、雷電打擊以及環境條件變化等因素引起。 1)傳感器內壁附著層 由于電磁流量計常用來測量臟污流體,運行一段時間后,常會在傳感器內壁積聚附著層而產生故障。這些故障往往是由于附著層的電導率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層,則電極回路將出現斷路,儀表不能正常工作;若附著層電導率顯著高于流體電導率,則電極回路將出現短路,儀表也不能正常工作。所以,應及時清除電磁流量計測量管內的附著結垢層。 2)雷電打擊 雷擊容易在儀表線路中感應出高電壓和浪涌電流,使儀表損壞。它主要通過電源線或勵磁線圈或傳感器與轉換器之間的流量信號線等途徑引入,尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。 3)環境條件變化 在調試期間由于環境條件尚好(例如沒有干擾源),流量計工作正常,此時往往容易疏忽安裝條件(例如接地并不怎么良好)。在這種情況下,一旦環境條件變化,運行期間出現新的干擾源(如在流量計附近管道上進行電焊,附近安裝上大型變壓器等),就會干擾儀表的正常工作,流量計的輸出輸出信號就會出現波動。 |