科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的原理和常見(jiàn)故障維修

湯進(jìn)飛　張永昌

摘 要：科里奧利質(zhì)量流量計(jì)將直接式的高精度質(zhì)量流量測(cè)量變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)，同時(shí)它還具有其他流量計(jì)所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，比如抗腐蝕，耐磨損，對(duì)不同溫度不同壓力下的不同密度的介質(zhì)均能實(shí)現(xiàn)高精度的質(zhì)量流量測(cè)量，文章就科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量原理做出了簡(jiǎn)要的分析，并根據(jù)其工作原理分析了安裝過(guò)程，工作環(huán)境等各種因素對(duì)其穩(wěn)定的高精度測(cè)量性能的影響，同時(shí)根據(jù)長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了一些科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的常見(jiàn)故障和維修方案。

關(guān)鍵詞：科里奧利力；質(zhì)量流量計(jì)；故障維修

1 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的原理

在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，流量是一個(gè)非常重要的測(cè)量參數(shù)。目前測(cè)量流量的儀表類型很多，比較常見(jiàn)的有超聲波流量計(jì)，電磁流量計(jì)，渦街流量計(jì)，浮子式流量計(jì)，孔板流量計(jì)等等，這些流量計(jì)都有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是都是測(cè)量體積的，測(cè)量精度受到溫度，壓力，等外部影響比較大。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，人們出于節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量等各種原因而更加關(guān)心測(cè)量對(duì)象流過(guò)管道的質(zhì)量流量是多少，科里奧利質(zhì)量流量計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。它是根據(jù)流體在振動(dòng)的管道中流動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)量流量成正比的力的原理制成的，這個(gè)力就是科里奧利力。

由相位檢測(cè)技術(shù)可以很容易測(cè)量出△t，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理電路即可算出流經(jīng)測(cè)量管路的流體的質(zhì)量流量，又因?yàn)闇y(cè)量管路的振蕩頻率為流體密度的反比例函數(shù)，因此也可以根據(jù)測(cè)量管路的振蕩頻率計(jì)算出流經(jīng)測(cè)量管路的流體密度。

除此之外，一般還會(huì)在科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的測(cè)量管路的進(jìn)口端管壁上加裝一個(gè)貼片式鉑電阻，由此鉑電阻的阻值算出測(cè)量管路的溫度，根據(jù)此溫度值對(duì)測(cè)量管路系統(tǒng)的彈性形變系數(shù)K以及流體密度值等作出修正，進(jìn)一步提高質(zhì)量流量測(cè)量的精度。

2 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的常見(jiàn)故障維修

由于科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的使用日益廣泛，并且相當(dāng)部分的流量計(jì)都在高溫高濕有腐蝕的環(huán)境下工作，同時(shí)由于變頻器的使用增大的流量計(jì)的供電系統(tǒng)不確定性，因此質(zhì)量流量計(jì)難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障。如果能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)象準(zhǔn)確判斷出質(zhì)量流量計(jì)的故障所在，并且快速給出維修意見(jiàn)，迅速修好質(zhì)量流量計(jì)，盡快恢復(fù)正常生產(chǎn)就能節(jié)約大量時(shí)間提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)避免了采購(gòu)更新不必要的設(shè)備節(jié)省大量的流動(dòng)資金，能極大的提高工廠的效益。下面是筆者根據(jù)從業(yè)幾年來(lái)維護(hù)科里奧利質(zhì)量流量計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的幾種常見(jiàn)的故障和相對(duì)應(yīng)的維修方案。

（1）故障現(xiàn)象：質(zhì)量流量計(jì)變送器無(wú)輸出，故障燈也不閃爍。故障原因以及維修方案：首先檢查供電系統(tǒng)，如無(wú)220V供電，交由車間電工處理供電故障；如質(zhì)量流量計(jì)變送器里面的保險(xiǎn)絲燒斷，立即更換相同型號(hào)的保險(xiǎn)絲；如質(zhì)量流量計(jì)變送器的電源板塊上的電容有燒斷情況出現(xiàn)，應(yīng)迅速更換相同型號(hào)的電容。

事故案例：樂(lè)凱集團(tuán)股份三號(hào)機(jī)供料熔化工段有多臺(tái)流量變送器故障報(bào)警，檢查發(fā)現(xiàn)測(cè)量板均正常工作，電源供電也正常，唯獨(dú)電源板上有一個(gè)電容有些松動(dòng)，仔細(xì)觀察電容正極的引腳發(fā)現(xiàn)有些燒黑的痕跡，將其更換新的電容后流量變送器工作正常，后續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)多臺(tái)流量變送器故障報(bào)警均由此電容燒斷引起。

（2）故障現(xiàn)象：質(zhì)量流量計(jì)變送器變送輸出瞬時(shí)流量顯示最大值。故障原因及維修方案：如質(zhì)量流量傳感器損壞，應(yīng)更換新的質(zhì)量流量傳感器；如信號(hào)傳輸線路故障，應(yīng)更換新的信號(hào)傳輸電纜；如質(zhì)量流量計(jì)變送器的驅(qū)動(dòng)電路沒(méi)有電壓，應(yīng)在檢查電路之后更換質(zhì)量流量計(jì)變送器內(nèi)的保險(xiǎn)絲，如質(zhì)量流量計(jì)變送器的驅(qū)動(dòng)電路有直流電壓卻沒(méi)有交流電壓，且手觸摸質(zhì)量流量計(jì)傳感器無(wú)振感，說(shuō)明振蕩系統(tǒng)沒(méi)有工作，傳感器沒(méi)有起振，此種情況下應(yīng)先確定質(zhì)量流量計(jì)傳感器的測(cè)量管路是否有堵塞情況出現(xiàn)，如有堵塞應(yīng)立即疏通，如疏通后質(zhì)量流量計(jì)傳感器仍無(wú)振感，可輕輕的拍一下質(zhì)量流量傳感器的外殼看能否起振，如仍舊不能起振，這說(shuō)明質(zhì)量流量傳感器的安裝有問(wèn)題，應(yīng)該對(duì)照說(shuō)明書從新安裝一遍質(zhì)量流量傳感器。

（3）故障現(xiàn)象：質(zhì)量流量變送器零點(diǎn)輸出穩(wěn)定，但是輸出不能回到零。負(fù)故障原因及維修方案：首先應(yīng)該排除是不是質(zhì)量流量傳感器安裝的問(wèn)題，安裝是否鉛直，固定是否牢固等，應(yīng)對(duì)照質(zhì)量流量計(jì)安裝說(shuō)明書重新安裝一遍；如用于標(biāo)定質(zhì)量流量計(jì)的水與實(shí)際工況中的流經(jīng)質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量管路總的流體的溫度，密度等系數(shù)又較大差別的，應(yīng)該用于被測(cè)流體物理特性相接近的流體重新標(biāo)定一下；如管道堵塞，應(yīng)該清理一下管路；如果以上方法均不能使質(zhì)量流量變送器的輸出回到零點(diǎn)，如果零點(diǎn)始終高于0，可以適當(dāng)增大質(zhì)量流量變送器測(cè)量電路板上的R45、R46或者減小質(zhì)量流量變送器測(cè)量電路板上的R47、R48，如果零點(diǎn)始終低于0，方法相反，可以適當(dāng)減小質(zhì)量流量變送器測(cè)量電路板上的R45、R46或者增大質(zhì)量流量變送器測(cè)量電路板上的R47、R48。

（4）故障現(xiàn)象：當(dāng)流過(guò)質(zhì)量流量計(jì)的流體增加時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)變送器的輸出反而變小了。故障原因及維修方案：按照（3）中檢查一遍，如果都正常，那么流經(jīng)質(zhì)量流量傳感器的流體的流向與質(zhì)量流量傳感器外殼的指示流向相反，或者是質(zhì)量流量變送器的信號(hào)線接反了，將接反的信號(hào)線改正即能恢復(fù)正常。

（5）故障現(xiàn)象：在質(zhì)量流量計(jì)正常工作的時(shí)候，質(zhì)量流量變送器輸出波動(dòng)很大。故障原因及維修方案：檢查質(zhì)量流量傳感器的安裝，如安裝不穩(wěn)或者周圍有振動(dòng)源干擾，重新安裝質(zhì)量流量傳感器；檢查供電電源的接地線，接地電阻應(yīng)小于4Ω，如果超出此范圍，應(yīng)重新接地；檢查質(zhì)量流量變送器周圍是否有輻射源，應(yīng)讓質(zhì)量流量變送器遠(yuǎn)離變頻器，電機(jī)，頻繁動(dòng)作的動(dòng)力電氣柜等。

3 結(jié)束語(yǔ)

筆者在維護(hù)樂(lè)凱集團(tuán)幾個(gè)相關(guān)車間的儀器儀表期間，利用報(bào)廢的科里奧利質(zhì)量流量計(jì)作為元器件庫(kù)，幾年里先后維修恢復(fù)好質(zhì)量流量計(jì)變送器十余臺(tái)，累計(jì)節(jié)省流動(dòng)資金近百萬(wàn)元，減少了因質(zhì)量流量計(jì)故障而停車的事故，提高了生產(chǎn)效率，產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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