Bước khắc phục sự cố đầu tiên là xác định công nghệ đo lường. Coriolis và máy đo lưu lượng khối nhiệt đều báo cáo lưu lượng khối, nhưng chúng không bị hỏng vì những lý do giống nhau. Đồng hồ đo Coriolis phụ thuộc vào độ rung của ống được kiểm soát, trong khi đồng hồ đo nhiệt phụ thuộc vào sự truyền nhiệt giữa cảm biến và dòng khí chảy. cácnguyên lý làm việc của phép đo lưu lượng khốicung cấp nền tảng hữu ích trước khi chẩn đoán một trong hai công nghệ.
Sơ lược về các vấn đề của máy đo lưu lượng khối lượng
| Triệu chứng | Nguyên nhân có thể xảy ra | Công nghệ liên quan nhất | Kiểm tra đầu tiên |
|---|---|---|---|
| Việc đọc lưu lượng dao động | Khí cuốn theo, độ rung, nhịp đập | Chủ yếu là Coriolis | Giai đoạn xử lý và chẩn đoán |
| Đồng hồ sẽ không bằng không | Lưu lượng thực tế, rò rỉ van, ứng suất đường ống | coriolis | Xác nhận điều kiện-không có luồng thực sự |
| Mật độ thay đổi bất ngờ | Khí cuốn theo, lớp phủ, quá trình thay đổi | coriolis | So sánh lưu lượng, mật độ và điều kiện quá trình |
| Chỉ số khí thay đổi sau khi thay đổi công thức | Thành phần khí khác nhau | nhiệt | Xác minh khí hiệu chuẩn và hệ số khí |
| Đọc trôi dần dần | Ô nhiễm hoặc cặn cảm biến | Cả hai | Kiểm tra quá trình và tình trạng cảm biến |
| Kết quả luồng-thấp không nhất quán | Quá khổ, không ổn định, phạm vi không phù hợp | Cả hai | So sánh lưu lượng thực tế với phạm vi hiệu chuẩn |
Tại sao đồng hồ đo lưu lượng khối lượng nhiệt và Coriolis có vấn đề khác nhau
Máy đo lưu lượng khối Coriolis
Máy đo Coriolis xác định lưu lượng khối từ hoạt động của các ống đo rung. Những thay đổi trong chuyển động của ống được chuyển thành dòng khối, trong khi nhiều thiết kế cũng cung cấp mật độ và nhiệt độ xử lý. Vì phép đo mang tính cơ học và động nên rung động bên ngoài, ứng suất đường ống, bọt khí, lớp phủ và dòng chảy hai pha có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.
FlowT'sHướng dẫn nguyên lý làm việc của đồng hồ đo lưu lượng Coriolisgiải thích mối quan hệ giữa lực Coriolis, chuyển động của ống và phép đo khối lượng trực tiếp, trong khiưu điểm và hạn chế của đồng hồ đo lưu lượng Corioliscung cấp ngữ cảnh hữu ích khi việc khắc phục sự cố trở thành một câu hỏi lựa chọn-công nghệ.
Máy đo lưu lượng nhiệt
Máy đo lưu lượng khối nhiệt thường đo khí bằng cách theo dõi sự truyền nhiệt từ bộ phận cảm biến được làm nóng. Điều đó làm cho nó nhạy cảm với các đặc tính nhiệt của khí cũng như cặn bám trên bề mặt cảm biến. Do đó, thành phần khí, độ ẩm, điều kiện áp suất và hình dạng lắp đặt đáng được chú ý hơn so với đồng hồ đo chất lỏng Coriolis.
Cơ chế đo cơ bản được trình bày trong FlowT'snguyên lý làm việc của máy đo lưu lượng nhiệt.
1. Khí cuốn theo và dòng chảy hai pha-
Đối với các ứng dụng Coriolis lỏng, khí cuốn theo phải là một trong những điều đầu tiên cần điều tra khi cả dòng chảy và mật độ trở nên không ổn định. Khí thay đổi cách khối chất lỏng tương tác với các ống rung và có thể ảnh hưởng đến sự giảm chấn và phân bổ pha bên trong cảm biến.
của Emersonhướng dẫn về khí đốt chính thức của Coriolis-nhấn mạnh sự phân bố bong bóng như một yếu tố ứng dụng chính và lưu ý rằng độ nhớt, vận tốc và trạng thái bong bóng ảnh hưởng đến hiệu suất đo.
Tìm kiếm manh mối về quy trình trước khi thay đổi cài đặt đồng hồ đo:
- Vấn đề có bắt đầu sau khi thay bình chứa không?
- Máy bơm có hút không khí ở mức bình thấp không?
- Áp suất quy trình có giảm đủ để giải phóng khí hòa tan không?
- Mật độ có giảm cùng lúc với việc dòng khối trở nên không ổn định không?
- Vấn đề có biến mất khi quy trình đạt đến trạng thái hoạt động ổn định không?
Không -đặt lại đồng hồ Coriolis về 0 khi có hai pha. Ổn định quá trình đầu tiên.
2. Rung động bên ngoài và ứng suất cơ học
Vì cảm biến Coriolis cố tình rung nên rung động bên ngoài có thể làm phức tạp việc đo. Máy bơm, máy nén, hệ thống đường ống linh hoạt, đường ống được hỗ trợ kém và các thiết bị gần đó có thể là những nguồn gây ô nhiễm.
Một manh mối chẩn đoán hữu ích là thời gian. Nếu tín hiệu dòng chảy chỉ trở nên không ổn định khi máy bơm hoặc máy nén gần đó khởi động, hãy điều tra tương tác cơ học trước khi đổ lỗi cho hiệu chuẩn.
Căng thẳng đường ống xứng đáng được kiểm tra riêng. Mặt bích bị lệch, buộc đồng hồ vào vị trí bằng bu lông hoặc sử dụng cảm biến làm giá đỡ kết cấu có thể tạo ra tải trọng không mong muốn lên các ống đo. Đồng hồ chuyển số 0 sau khi làm việc với đường ống có thể có vấn đề về lắp đặt chứ không phải do lỗi điện tử.
3. Máy đo Coriolis sẽ không bằng 0
Việc đưa về 0 sẽ thiết lập đường cơ sở-không có dòng chảy của đồng hồ đo. Nó không giống như hiệu chuẩn.
Trước khi chạy quy trình zero, hãy xác nhận rằng cảm biến đã đầy và thực sự không có dòng chảy. Van đóng vẫn có thể bị rò rỉ. Đối lưu tự nhiên, khí bị mắc kẹt trong ống, nhiệt độ không ổn định hoặc ứng suất trong đường ống cũng có thể ngăn cản việc lặp lại số 0.
Nếu hành vi không thay đổi sau khi bảo trì, trước tiên hãy hỏi những gì đã thay đổi: căn chỉnh mặt bích, giá đỡ, vị trí van, nhiệt độ đường ống hoặc giai đoạn xử lý. Việc lặp lại lệnh 0 mà không xác định được nguyên nhân có thể che giấu hơn là giải quyết được vấn đề.
4. Làm bẩn, phủ và tắc nghẽn một phần
Chất cặn có thể ảnh hưởng đến cả Coriolis và đồng hồ đo nhiệt, nhưng vì những lý do khác nhau.
Trong máy đo Coriolis, lớp phủ làm thay đổi khối lượng và hoạt động cơ học của ống đo. Các manh mối có thể bao gồm sự thay đổi mật độ, thay đổi bằng 0, nỗ lực truyền động tăng lên hoặc khả năng lặp lại ngày càng xấu đi.
Trong đồng hồ đo nhiệt, sự nhiễm bẩn làm thay đổi quá trình truyền nhiệt từ bộ phận cảm biến. Do đó, sương mù dầu, bụi, hơi ẩm, cặn bám từ máy nén và cặn trong quy trình có thể gây ra hiện tượng trôi chậm hoặc phản ứng chậm hơn.
Cuộc thảo luận của FlowT vềmáy đo lưu lượng nhiệt có độ ổn định lâu dài-có liên quan khi số đọc thay đổi dần dần thay vì ngay sau khi đưa vào vận hành.
5. Cavitation, nhấp nháy và áp suất xử lý
Máy đo Coriolis không thể hiệu chỉnh chất lỏng thay đổi pha bên trong cảm biến. Nếu áp suất cục bộ giảm đủ để tạo thành hơi thì đồng hồ đo có thể đang đo hỗn hợp hai pha một cách hiệu quả.
Kiểm tra khả năng này khi sự mất ổn định chỉ xuất hiện ở lưu lượng cao, nhiệt độ cao hoặc sụt áp lớn. Vị trí van và áp suất hạ lưu sẵn có có thể quan trọng hơn việc thay đổi cài đặt máy phát.
Cavitation và nhấp nháy không nên được coi là giống hệt nhau. Cavitation liên quan đến sự hình thành hơi sau đó là sự sụp đổ khi áp suất phục hồi; nhấp nháy xảy ra khi vẫn còn hơi vì áp suất xuôi dòng vẫn ở dưới điều kiện áp suất hơi{1}}của chất lỏng. Trong cả hai trường hợp, pha chất lỏng qua máy đo là trọng tâm của chẩn đoán.
6. Sự thay đổi thành phần khí trong phép đo lưu lượng khối nhiệt
Đây là một trong những vấn đề quan trọng nhất của đồng hồ đo lưu lượng khối nhiệt và dễ bị nhầm lẫn với độ lệch hiệu chuẩn.
Đồng hồ đo nhiệt phản ứng với đặc tính truyền nhiệt-của khí. Nếu khí xử lý khác với khí hiệu chuẩn hoặc nếu hỗn hợp thay đổi đáng kể thì lưu lượng được chỉ báo có thể thay đổi ngay cả khi cảm biến hoạt động chính xác.
Brooks Instrument giải thích rằng những thay đổi về khí có thể yêu cầu hệ số cảm biến hoặc hệ số hiệu chỉnh khí thích hợp và lưu ý rằng việc hiệu chuẩn khí thực tế mang lại độ chính xác cao nhất. Hướng dẫn của nó cũng cảnh báo rằng áp suất vận hành, phạm vi dòng chảy và tình trạng khí có thể quan trọng khi quy trình này khác với thiết lập hiệu chuẩn ban đầu.
Trước khi hiệu chuẩn lại, hãy kiểm tra:
- Khí hiệu chuẩn ban đầu
- Thành phần khí hoặc hỗn hợp khí{0}}hiện tại
- Hệ số hiệu chỉnh khí được cấu hình
- Áp suất và nhiệt độ vận hành
- Liệu công thức quy trình có thay đổi gần đây hay không
Hướng dẫn của FlowT vềđo khối lượng nhiệt của hỗn hợp khímở rộng về vấn đề này.
7. Lỗi lắp đặt đồng hồ nhiệt
Xử lý sự cố của đồng hồ nhiệt không nên dừng lại ở thành phần khí. Hình học lắp đặt rất quan trọng, đặc biệt đối với các thiết kế chèn.
Đầu dò cần thể hiện chính xác dòng khí đang chảy. Độ sâu chèn không chính xác, đường kính ống đưa vào máy phát không đúng, nhiễu loạn nghiêm trọng ở đầu nguồn hoặc điểm lắp đặt có cấu hình dòng chảy kém có thể tạo ra sai lệch nhất quán.
Các công cụ nội tuyến và chèn cũng có những hạn chế cài đặt khác nhau. FlowT'sso sánh đồng hồ đo lưu lượng nhiệt nội tuyến và chènrất hữu ích khi quyết định liệu chính kiến trúc cài đặt hiện tại có góp phần gây ra sự cố hay không.
8. Đồng hồ có kích thước sai hoặc hoạt động ngoài phạm vi hữu ích của nó
Không chọn đồng hồ đo lưu lượng khối chỉ từ kích thước ống danh nghĩa.
Máy đo Coriolis quá khổ có thể hoạt động bình thường ở gần mức cuối của phạm vi dòng chảy hữu ích của nó, trong đó độ ổn định bằng 0 và độ không đảm bảo tuyệt đối trở nên quan trọng hơn. Đồng hồ đo kích thước nhỏ có thể tạo ra tổn thất áp suất không mong muốn.
Đồng hồ đo nhiệt cũng cần phải phù hợp với lưu lượng khí thực tế, điều kiện đường ống và phạm vi hiệu chuẩn. Nếu kết quả đọc hợp lý ở lưu lượng cao hơn nhưng chỉ trở nên kém khi hoạt động ở mức tối thiểu thì kích thước đồng hồ sẽ cao hơn trong danh sách chẩn đoán.
Sự khác biệt giữađo lưu lượng khối lượng và lưu lượng khối lượngcũng đáng xem xét khi điều kiện quy trình hoặc đơn vị kỹ thuật thay đổi.
9. Bạn nên kiểm tra chẩn đoán Coriolis nào?
Đừng chỉ dựa vào-số lượng luồng lớn. Tùy thuộc vào thiết kế đồng hồ đo, các biến chẩn đoán hữu ích có thể bao gồm mật độ, nhiệt độ xử lý, trạng thái 0, chẩn đoán liên quan đến-ổ đĩa và cảnh báo máy phát.
Hãy tìm mối tương quan hơn là một giá trị riêng biệt. Ví dụ, dòng chảy không ổn định kèm theo các điểm mật độ giảm theo hướng khác với dòng chảy không ổn định với mật độ không đổi nhưng độ rung cơ học mạnh.
Một trình tự chẩn đoán đơn giản là:
- Ghi lại triệu chứng dòng chảy trước khi thay đổi cài đặt.
- So sánh mật độ và nhiệt độ với các giá trị quy trình dự kiến.
- Xem lại cảnh báo đồng hồ đo và chẩn đoán ổ đĩa có sẵn.
- Kiểm tra xem hiện tượng này có xảy ra sau những thay đổi về hoạt động của bơm, van hoặc lô{0}} hay không.
- Chỉ sau đó mới quyết định liệu việc zeroing, làm sạch hoặc hiệu chuẩn có hợp lý hay không.
10. Hiệu chuẩn, Zeroing, Cấu hình và Xác minh không giống nhau
Nhiều lần hiệu chỉnh lại không cần thiết xảy ra do bốn hành động này được coi là có thể hoán đổi cho nhau.
Cấu hìnhđặt đơn vị, phạm vi, dữ liệu khí, đầu ra và các thông số thiết bị khác.Zeroingthiết lập đường cơ sở không có{0}}dòng chảy.Sự định cỡso sánh đồng hồ đo với một tham chiếu trong các điều kiện xác định.Xác minh hiện trườnghỏi liệu phép đo được cài đặt có còn đáng tin cậy trong quy trình thực tế hay không.
của NISTtài liệu hiệu chuẩn dòng chất lỏngcho thấy tại sao sự khác biệt này lại quan trọng: độ không đảm bảo đo khi hiệu chuẩn không chỉ bao gồm chuẩn tham chiếu mà còn cả độ tái lập của máy đo được thử nghiệm.
Để có giải thích rộng hơn về truy xuất nguồn gốc và kiểm tra hiện trường, hãy xem FlowT'shướng dẫn hiệu chuẩn đồng hồ đo lưu lượng. Các ứng dụng nhiệt cũng có thể được hưởng lợi từ việc xem xétđộ không đảm bảo đo lưu lượng khối nhiệtVàđộ lặp lại của máy đo lưu lượng khối nhiệt.
Một tình huống khắc phục sự cố thực tế
Hãy xem xét trường hợp máy đo Coriolis lỏng trở nên không ổn định ngay sau khi thay đổi bình chứa. Lưu lượng lớn dao động và mật độ đo được giảm cùng lúc. Đồng hồ đã ổn định trước khi chuyển đổi.
Phản ứng đầu tiên tốt hơn không phải là hiệu chuẩn lại. Kiểm tra xem không khí có đi vào đường hút của máy bơm trong quá trình vận chuyển hay không, cảm biến có còn đầy hay không và liệu quy trình có ổn định hay không khi điều kiện bể và máy bơm trở lại bình thường. Sự kết hợp giữa thời gian, dòng chảy không ổn định và mật độ giảm làm cho khí bị cuốn theo giả thuyết đầu tiên hợp lý hơn so với sự thất bại hiệu chuẩn đột ngột.
Đây là một ví dụ chẩn đoán minh họa, không phải trường hợp của khách hàng. Mục đích của nó là cho thấy một số biến số cùng nhau có thể thu hẹp nguyên nhân gốc rễ như thế nào.
Quy trình khắc phục sự cố của máy đo lưu lượng khối lượng từng bước-từng bước{1}}
- Xác định công nghệ.Xác nhận xem đồng hồ là Coriolis hay nhiệt.
- Xác định triệu chứng.Ghi lại số đọc cao, số đọc thấp, dao động, lỗi bằng 0, thay đổi mật độ hoặc báo động.
- Kiểm tra quá trình.Xem lại áp suất, nhiệt độ, pha, thành phần khí và những thay đổi vận hành gần đây.
- Xem lại chẩn đoán.Sử dụng mật độ, nhiệt độ, số 0 và chẩn đoán thiết bị có sẵn.
- Kiểm tra việc lắp đặt.Tìm kiếm các vấn đề về rung động, căng thẳng trong đường ống, định hướng không chính xác và{0}}vấn đề về vị trí của đầu dò nhiệt.
- Hãy xem xét ô nhiễm.Hỏi xem lớp phủ, dầu, bụi hoặc hơi ẩm có thể tích tụ hay không.
- Xác minh cấu hình.Xác nhận lựa chọn khí, đơn vị, phạm vi và tỷ lệ đầu ra.
- So sánh với một tài liệu tham khảo đáng tin cậy.Thực hiện việc này trong điều kiện ổn định khi tầm quan trọng của phép đo chứng minh điều đó.
- Chỉ hiệu chỉnh lại khi có bằng chứng ủng hộ nó.
Khi nào bạn nên-chọn lại đồng hồ đo?
Việc khắc phục sự cố không thể khắc phục được một ứng dụng về cơ bản không phù hợp. Hãy xem xét lại công nghệ hoặc kích thước đồng hồ đo khi dòng chảy hai pha là bình thường thay vì thỉnh thoảng, thành phần khí thay đổi vượt quá phạm vi hiệu chỉnh nhiệt có thể chấp nhận được, sự nhiễm bẩn liên tục ảnh hưởng đến cảm biến, tổn thất áp suất quá mức hoặc không thể đạt được độ không đảm bảo cần thiết trong phạm vi dòng chảy thực tế.
Đối với các ứng dụng khí, phạm vi rộng hơnso sánh công nghệ đo lưu lượng nhiệtcó thể giúp xác định liệu phép đo nhiệt có còn là phương pháp phù hợp hay không.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao đồng hồ đo lưu lượng khối Coriolis của tôi dao động?
Các nguyên nhân phổ biến bao gồm khí bị cuốn vào, dòng chảy hai pha, độ rung, áp suất quy trình thay đổi, ứng suất đường ống hoặc lớp phủ cảm biến. So sánh lưu lượng với mật độ, nhiệt độ và chẩn đoán có sẵn trước khi cho rằng việc hiệu chuẩn không thành công.
Bong bóng khí có thể ảnh hưởng đến máy đo lưu lượng khối Coriolis không?
Đúng. Khí cuốn theo có thể làm thay đổi sự tương tác giữa chất lỏng xử lý và các ống đo rung. Sự phân bố bong bóng, vận tốc và tình trạng chất lỏng ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của ảnh hưởng.
Tại sao máy đo Coriolis không bằng 0?
Các nguyên nhân có thể bao gồm dòng chảy thực tế qua cảm biến, rò rỉ van, khí bị kẹt, nhiệt độ không ổn định, ứng suất cơ học hoặc quy trình về điểm không không chính xác. Trước tiên, hãy xác nhận cảm biến đầy đủ và tình trạng dòng chảy bằng 0{1}}chính hãng.
Thành phần khí có ảnh hưởng đến máy đo lưu lượng khối nhiệt không?
Đúng. Phép đo khối lượng nhiệt phụ thuộc vào đặc tính truyền nhiệt-của khí. Sự thay đổi trong khí hoặc hỗn hợp khí có thể yêu cầu hệ số hiệu chỉnh, cấu hình hoặc hiệu chuẩn khác đối với khí xử lý thực tế.
Khi nào cần hiệu chuẩn lại máy đo lưu lượng khối?
Việc hiệu chuẩn lại trở nên phù hợp khi độ lệch đo liên tục vẫn còn sau khi các nguyên nhân về quy trình, lắp đặt, ô nhiễm và cấu hình đã được loại trừ hoặc khi hệ thống chất lượng, chương trình bảo trì hoặc ứng dụng đo lường-quan trọng yêu cầu hiệu chuẩn có thể theo dõi.
Điều gì sẽ xảy ra nếu đồng hồ đo chính xác ở lưu lượng cao nhưng kém ở lưu lượng thấp?
Kiểm tra kích thước đồng hồ, độ ổn định bằng 0, phạm vi hoạt động và độ chính xác được chỉ định. Đồng hồ quá khổ để hoạt động bình thường có thể cung cấp kết quả chấp nhận được ở lưu lượng cao hơn trong khi cung cấp hiệu suất kém hữu ích hơn ở gần vùng hoạt động thấp hơn.
Bài học cuối cùng
Xử lý sự cố của đồng hồ đo lưu lượng khối hoạt động tốt nhất khi quy trình, lắp đặt và thiết bị được coi là một hệ thống đo lường. Với máy đo Coriolis, trước tiên hãy tập trung vào điều kiện pha, độ rung, điểm 0, ứng suất đường ống và tắc nghẽn. Với đồng hồ đo nhiệt, hãy thêm thành phần khí, mức độ ô nhiễm và hình dạng lắp đặt vào danh sách. Xác định triệu chứng, tìm kiếm các thay đổi tương ứng trong quy trình và xác minh ứng dụng trước khi quyết định rằng việc hiệu chỉnh lại hoặc thay thế là cần thiết.
