Первым шагом по устранению неполадок является определение технологии измерения. Кориолисовы и тепловые массовые расходомеры сообщают о массовом расходе, но они не выходят из строя по одним и тем же причинам. Кориолисовый счетчик зависит от контролируемой вибрации трубки, а термометр зависит от теплопередачи между датчиком и текущим газом.принцип работы измерения массового расходапредоставляет полезную информацию перед диагностикой любой технологии.
Краткий обзор проблем массового расходомера
| Симптом | Вероятная причина | Самая актуальная технология | Первая проверка |
|---|---|---|---|
| Показания расхода колеблются | Увлеченный газ, вибрация, пульсация | В первую очередь Кориолис | Этап процесса и диагностика |
| Счетчик не обнуляется | Фактический расход, утечка клапана, напряжение в трубе | Кориолис | Подтвердите истинное условие отсутствия-потока |
| Плотность неожиданно меняется | Газововлечение, покрытие, изменение процесса | Кориолис | Сравните расход, плотность и состояние процесса |
| Показания газа изменяются после изменения рецепта | Разный газовый состав | Термальный | Проверьте калибровочный газ и газовый коэффициент. |
| Чтение постепенно сбивается | Загрязнение или отложения датчика | Оба | Проверка процесса и состояния датчика |
| Результат низкого-потока противоречивый | Завышенный размер, нулевая стабильность, неподходящий диапазон | Оба | Сравните фактический расход с калиброванным диапазоном |
Почему кориолисовы и тепловые массовые расходомеры имеют разные проблемы
Кориолисовые массовые расходомеры
Измеритель Кориолиса определяет массовый расход по поведению вибрирующих измерительных трубок. Изменения в движении трубы преобразуются в массовый расход, а во многих конструкциях также учитываются плотность и температура процесса. Поскольку измерение является механическим и динамическим, внешняя вибрация, напряжение в трубе, пузырьки газа, налет и двухфазный поток могут повлиять на производительность.
FlowT'sРуководство по принципу работы расходомера Кориолисаобъясняет взаимосвязь между силой Кориолиса, движением трубки и прямым измерением массы, в то время какпреимущества и ограничения расходомеров Кориолисапредоставить полезный контекст, когда устранение неполадок превращается в вопрос-выбора технологии.
Тепловые массовые расходомеры
Термальный массовый расходомер обычно измеряет газ, отслеживая теплопередачу от нагретого чувствительного элемента. Это делает его чувствительным к термическим свойствам газа, а также к отложениям на чувствительной поверхности. Поэтому состав газа, влажность, условия давления и геометрия установки заслуживают большего внимания, чем в случае кориолисового счетчика жидкости.
Основной механизм измерения описан в документации FlowT.Принцип работы теплового массового расходомера.
1. Увлеченный газ и двухфазный поток-
Для применений с жидкими кориолисами увлеченный газ должен быть одним из первых объектов, которые следует исследовать, когда поток и плотность становятся нестабильными. Газ изменяет способ взаимодействия массы жидкости с вибрирующими трубками и может влиять на демпфирование и распределение фазы внутри датчика.
Эмерсонаофициальное руководство по кориолисовому-увлеченному газуподчеркивает распределение пузырьков как ключевой фактор применения и отмечает, что вязкость, скорость и поведение пузырьков влияют на качество измерения.
Прежде чем менять настройки счетчика, обратите внимание на подсказки процесса:
- Проблема началась после замены бака?
- Насос всасывает воздух при низком уровне в баке?
- Падало ли технологическое давление настолько, чтобы выпустить растворенный газ?
- Падает ли плотность одновременно с нестабильностью массового расхода?
- Исчезает ли проблема, когда процесс выходит на устойчивую работу?
Не-обнуляйте счетчик Кориолиса при наличии двух фаз. Сначала стабилизируйте процесс.
2. Внешняя вибрация и механическое напряжение.
Поскольку датчик Кориолиса намеренно вибрирует, внешняя вибрация может усложнить измерение. Возможными источниками являются насосы, компрессоры, гибкие трубопроводы, плохо закрепленные трубопроводы и расположенное рядом оборудование.
Полезным диагностическим ключом является выбор времени. Если сигнал расхода становится нестабильным только при запуске ближайшего насоса или компрессора, исследуйте механическое взаимодействие, прежде чем обвинять калибровку.
Напряженность в трубах заслуживает отдельной проверки. Несоосные фланцы, установка расходомера на место с помощью болтов или использование датчика в качестве опоры конструкции могут привести к нежелательной нагрузке на измерительные трубки. У счетчика, который смещает ноль после работ с трубопроводом, может возникнуть проблема с установкой, а не неисправность электроники.
3. Измеритель Кориолиса не обнуляется.
Обнуление устанавливает базовую линию отсутствия-расхода счетчика. Это не то же самое, что калибровка.
Прежде чем запускать процедуру обнуления, убедитесь, что датчик заполнен и расход действительно отсутствует. Закрытый клапан все равно может дать течь. Естественная конвекция, газ, захваченный в трубках, нестабильная температура или напряжение в трубах также могут помешать повторному обнулению.
Если нулевое поведение изменилось после технического обслуживания, сначала спросите, что еще изменилось: выравнивание фланцев, опоры, положение клапана, температура трубы или фаза процесса. Повторение нулевой команды без выявления причины может скорее скрыть, чем решить проблему.
4. Загрязнение, налет и частичная закупорка.
Отложения могут влиять как на кориолисовы, так и на теплосчетчики, но по разным причинам.
В счетчике Кориолиса покрытие меняет массу и механическое поведение измерительных трубок. Возможные признаки включают сдвиг плотности, нулевое изменение, увеличение усилия привода или постепенное ухудшение повторяемости.
В теплосчетчике загрязнение изменяет передачу тепла от чувствительного элемента. Поэтому масляный туман, пыль, влага, остатки компрессора и технологические отложения могут стать причиной медленного сноса или замедления реакции.
Обсуждение FlowTтепловой массовый расходомер, долгосрочная-стабильностьактуально, когда показания изменяются постепенно, а не сразу после ввода в эксплуатацию.
5. Кавитация, испарение и технологическое давление
Измеритель Кориолиса не может корректировать жидкость, которая меняет фазу внутри датчика. Если местное давление падает настолько, что образуется пар, возможно, прибор измеряет двухфазную смесь.
Проверьте эту возможность, когда нестабильность появляется только при большом расходе, повышенной температуре или большом перепаде давления. Положение клапана и доступное давление на выходе могут иметь большее значение, чем изменение настроек преобразователя.
Кавитацию и мигание не следует рассматривать как одно и то же. Кавитация включает образование пара с последующим коллапсом при восстановлении давления; Мигание происходит, когда пар остается, поскольку давление на выходе остается ниже давления паров жидкости-. В любом случае, фаза жидкости через прибор имеет решающее значение для диагностики.
6. Изменения состава газа при измерении теплового массового расхода
Это одна из наиболее важных проблем теплового массового расходомера, которую легко принять за дрейф калибровки.
Тепловой счетчик реагирует на свойства теплопередачи-газа. Если технологический газ отличается от калибровочного газа или если смесь значительно изменилась, показанный расход может сместиться, даже если датчик работает правильно.
Компания Brooks Instrument объясняет, что для изменения газа может потребоваться соответствующий коэффициент датчика или поправочный коэффициент газа, и отмечает, что калибровка на реальном газе обеспечивает высочайшую точность. Руководство также предупреждает, что рабочее давление, диапазон расхода и состояние газа могут иметь значение, если процесс отличается от исходной настройки калибровки.
Перед повторной калибровкой проверьте:
- Оригинальный калибровочный газ
- Текущий состав газа или газовой-смеси
- Настроенный поправочный коэффициент газа
- Рабочее давление и температура
- Был ли недавно изменен рецепт процесса
Руководство FlowT потермическое массовое измерение газовых смесейрасширяется по этому вопросу.
7. Ошибки при установке теплосчетчика
Устранение неисправностей теплосчетчика не должно ограничиваться составом газа. Геометрия установки имеет значение, особенно для вставных конструкций.
Зонд должен правильно отображать текущий газ. Неправильная глубина погружения, неправильный диаметр трубы, введенный в преобразователь, серьезные помехи на входе или точка установки с плохим профилем потока могут создать постоянное смещение.
Встроенные и вставные инструменты также имеют разные ограничения при установке. FlowT'sСравнение линейного и врезного теплового массового расходомераполезен при принятии решения о том, способствует ли текущая архитектура установки возникновению проблемы.
8. Измеритель имеет неправильный размер или работает за пределами полезного диапазона.
Не выбирайте массовый расходомер только по номинальному размеру трубы.
Измеритель Кориолиса слишком большого размера может работать в нижней части своего полезного диапазона расхода, где стабильность нуля и абсолютная неопределенность становятся более важными. Расходомер меньшего размера может привести к нежелательной потере давления.
Тепловые счетчики также должны соответствовать фактическому расходу газа, состоянию трубопровода и диапазону калибровки. Если показания приемлемы при более высоком расходе, но становятся плохими только при минимальном режиме работы, размер счетчика должен переместиться выше в диагностическом списке.
Различие междуизмерение массового расхода и объемного расходатакже стоит пересмотреть, когда изменились условия процесса или технические единицы.
9. Какую диагностику Кориолиса следует проверить?
Не полагайтесь только на число-массового расхода. В зависимости от конструкции расходомера полезные диагностические переменные могут включать плотность, температуру процесса, нулевой статус, диагностику, связанную с приводом-, и сигналы тревоги преобразователя.
Ищите корреляцию, а не одно изолированное значение. Например, неустойчивый поток, сопровождающийся падением плотности, указывает в направлении, отличном от неустойчивого потока с постоянной плотностью, но сильной механической вибрацией.
Простая диагностическая последовательность такова:
- Запишите симптомы потока перед изменением настроек.
- Сравните плотность и температуру с ожидаемыми значениями процесса.
- Просмотрите аварийные сигналы счетчика и доступную диагностику привода.
- Проверьте, не связан ли этот симптом с изменениями в работе насоса, клапана или дозатора.
- Только после этого решите, оправданы ли обнуление, очистка или калибровка.
10. Калибровка, обнуление, настройка и проверка — это не одно и то же.
Происходит множество ненужных повторных калибровок, поскольку эти четыре действия считаются взаимозаменяемыми.
Конфигурацияустанавливает единицы измерения, диапазоны, данные о газе, выходные данные и другие параметры прибора.Обнулениеустанавливает базовый уровень отсутствия-потока.Калибровкасравнивает показания счетчика с эталоном при определенных условиях.Полевая проверкаспрашивает, остаются ли установленные измерения достоверными в реальном процессе.
НИСТдокументация по калибровке расхода жидкостипоказывает, почему это различие имеет значение: неопределенность калибровки включает не только эталонный стандарт, но и воспроизводимость испытуемого счетчика.
Более подробное объяснение отслеживаемости и проверок на местах см. в разделе FlowT.руководство по калибровке расходомера. Тепловые приложения также могут получить пользу от рассмотренияпогрешность теплового массового расходомераиповторяемость теплового массового расходомера.
Практический сценарий устранения неполадок
Рассмотрим жидкостный счетчик Кориолиса, который становится нестабильным сразу после замены резервуара. Массовый расход колеблется, и в то же время измеренная плотность падает. До переключения счетчик работал стабильно.
Лучшей первой реакцией является не повторная калибровка. Проверьте, попал ли воздух во всасывающую линию насоса во время перекачки, остался ли датчик заполненным и стабилизируется ли процесс после того, как условия резервуара и насоса вернутся в нормальное состояние. Сочетание времени, нестабильного потока и падения плотности делает увлеченный газ более правдоподобной первой гипотезой, чем внезапный сбой калибровки.
Это наглядный диагностический пример, а не случай клиента. Его цель — показать, как несколько переменных вместе могут сузить основную причину.
Пошаговый процесс устранения неполадок массового расходомера-за-шагом
- Определите технологию.Подтвердите, является ли счетчик кориолисовым или тепловым.
- Дайте определение симптома.Записывайте высокие и низкие показания, колебания, ошибку нуля, изменение плотности или сигнал тревоги.
- Проверьте процесс.Просмотрите давление, температуру, фазу, состав газа и последние эксплуатационные изменения.
- Просмотрите диагностику.Используйте диагностику плотности, температуры, нуля и доступных устройств.
- Осмотрите установку.Ищите проблемы с вибрацией, напряжением в трубе, неправильной ориентацией и положением термодатчика-.
- Учитывайте загрязнение.Спросите, могло ли скопиться покрытие, масло, пыль или влага.
- Проверьте конфигурацию.Подтвердите выбор газа, единиц измерения, диапазонов и масштабирования выходного сигнала.
- Сравните с достоверной ссылкой.Делайте это в стабильных условиях, когда важность измерения оправдывает это.
- Повторяйте калибровку только тогда, когда доказательства подтверждают это.
Когда следует повторно-выбрать счетчик?
Диагностика не может исправить принципиально неподходящее приложение. Пересмотрите технологию или размер расходомера, если двухфазный поток является нормальным, а не случайным, состав газа выходит за пределы допустимого диапазона термической коррекции, загрязнение неоднократно воздействует на датчик, потеря давления чрезмерна или требуемая неопределенность не может быть достигнута в фактическом диапазоне расхода.
Для газовых применений более широкийСравнение технологий теплового массового расходомераможет помочь определить, является ли термическое измерение правильным подходом.
Часто задаваемые вопросы
Почему мой массовый расходомер Кориолиса колеблется?
К частым причинам относятся увлеченный газ, двухфазный поток-, вибрация, изменение технологического давления, напряжение в трубе или покрытие датчика. Прежде чем предположить, что калибровка не удалась, сравните расход с плотностью, температурой и доступными диагностическими данными.
Могут ли пузырьки воздуха повлиять на массовый расходомер Кориолиса?
Да. Захваченный газ может изменить взаимодействие между технологической жидкостью и вибрирующими измерительными трубками. Распределение пузырьков, скорость и состояние жидкости влияют на то, насколько серьезным станет эффект.
Почему счетчик Кориолиса не обнуляет?
Возможные причины включают фактический расход через датчик, утечку клапана, захваченный газ, нестабильную температуру, механическое напряжение или неправильную процедуру обнуления. Сначала убедитесь в заполнении датчика и подлинном нулевом-потоке.
Влияет ли состав газа на тепловой массовый расходомер?
Да. Измерение тепловой массы зависит от свойств теплопередачи-газа. Изменение газа или газовой смеси может потребовать использования поправочного коэффициента, другой конфигурации или калибровки для фактического технологического газа.
Когда следует проводить повторную калибровку массового расходомера?
Повторная калибровка становится целесообразной, когда стойкое отклонение измерений сохраняется после исключения причин, связанных с процессом, установкой, загрязнением и конфигурацией, или когда система качества, программа технического обслуживания или критическое приложение для измерения-требуют прослеживаемой калибровки.
Что, если счетчик точен при высоком расходе, но неверен при низком?
Проверьте размер счетчика, стабильность нуля, рабочий диапазон и точность. Расходомер, размер которого превышает норму для нормальной работы, может давать приемлемые результаты при более высоком расходе, но при этом предлагать менее полезные характеристики в нижней рабочей области.
Заключительный вывод
Устранение неисправностей массового расходомера работает лучше всего, когда процесс, установка и прибор рассматриваются как одна измерительная система. При использовании расходомеров Кориолиса в первую очередь сосредоточьтесь на состоянии фаз, вибрации, нуле, напряжении в трубе и загрязнении. При использовании теплосчетчиков добавьте в список состав газа, загрязнение и геометрию установки. Определите симптом, найдите коррелирующие изменения процесса и проверьте приложение, прежде чем принять решение о необходимости повторной калибровки или замены.
