قبل استبدال جهاز القياس، حدد ما إذا كانت العملية قد تغيرت، وما إذا كان المؤشر المحلي يتوافق مع نظام التحكم، وما إذا كان الجهاز يعمل ضمن حدوده المحددة. تغطي الفحوصات التالية الأخطاء الشائعة في أجهزة قياس التدفق في تطبيقات المياه والغاز والبخار والسوائل الصناعية.
ابدأ بالأعراض، وليس بالأداة
يمكن أن يؤدي نفس الخطأ إلى ظهور أعراض مختلفة، ويمكن أن يكون للعرض الواحد عدة أسباب. استخدم هذا الجدول لتقرر من أين تبدأ؛ فهو ليس بديلاً عن الإجراء التشخيصي للنموذج المحدد.
| المشكلة الملحوظة | الأسباب المحتملة | التحقق الأول |
|---|---|---|
| القراءة باستمرار عالية جدًا | قياس المخرجات أو أبعاد الأنابيب أو عامل العداد أو انحياز التثبيت | مقارنة القيم المحلية وقيم PLC؛ تأكيد الإعدادات |
| القراءة باستمرار منخفضة للغاية | التدفق تحت النطاق أو التلوث أو التآكل أو الحجم غير الصحيح | تحقق من الحد الأدنى من التدفق وحالة التشغيل |
| التقلبات السريعة | نبض، فقاعات هواء، اهتزاز أو ضوضاء كهربائية | التحقق من استقرار العملية وتشخيص جهاز الإرسال |
| قراءة صفرية مع التدفق المتوقع | لا يوجد تدفق فعلي، أو قطع تدفق منخفض، أو أسلاك أو فشل في الإشارة | التحقق من العملية وفحص الإنذارات |
| قراءة غير صفرية مع توقف التدفق | التسرب، الإزاحة صفر، الاهتزاز أو الضوضاء | إنشاء حالة تدفق صفر حقيقية |
| التغيير التدريجي مع مرور الوقت | الرواسب أو تآكل المكونات أو تغير خصائص السوائل | مراجعة سجلات الصيانة وتاريخ العملية |
حدد أولاً ما يجب أن يفعله النظام. يمكن أن تؤدي المضخة البطيئة أو الصمام المغلق جزئيًا أو زيادة الطلب على الإنتاج إلى تغيير التدفق الحقيقي دون حدوث خطأ في الجهاز.
أخطاء التثبيت التي تؤثر على دقة مقياس التدفق
طول الأنبوب المستقيم غير كافي
يمكن أن تؤدي الأكواع ومخفضات السرعة والمضخات وصمامات التحكم إلى إنشاء ملفات تعريف سرعة غير متساوية أو دوامة. بعض الأجهزة حساسة لهذه الاضطرابات لأن قياسها يعتمد على كيفية مرور التدفق بمنطقة الاستشعار.
لا تقم بتطبيق قاعدة عالمية 10D المنبع و5D المصب. تعتمد الأطوال المستقيمة المطلوبة على تصميم العداد وموقع ونوع الاضطراب. على سبيل المثال،يشرح إيمرسون إمكانيات التشغيل المستقيم المختلفة لأجهزة قياس التدفق المغناطيسي. اتبع الدليل لمعرفة الطراز الدقيق وترتيب التركيب.
إذا كانت المساحة محدودة، اسأل عما إذا كان نقل جهاز القياس أو استخدام مكيف تدفق معتمد أو اختيار تقنية قياس أخرى أكثر ملاءمة.
توجيه خاطئ أو أنبوب مملوء بشكل غير كامل
يجب أن تظل العديد من عدادات السوائل ممتلئة. يمكن للهواء المحبوس بالقرب من جهاز استشعار أفقي أو قسم رأسي مملوء جزئيًا أن يجعل القراءات غير مستقرة. قد يؤدي التوجيه غير الصحيح أيضًا إلى تشجيع المواد الصلبة على الاستقرار أو التدخل في مبدأ الاستشعار. تحقق من سهم اتجاه التدفق وموضع التثبيت المحدد وما إذا كان الأنبوب يظل ممتلئًا عند الحد الأدنى من الطلب.
الاهتزاز وإجهاد الأنابيب والرطوبة
يمكن أن يؤدي الاهتزاز الميكانيكي إلى تعطيل قياسات معينة، خاصة إشارات الدوامة، بينما قد يؤدي الضغط المفرط للأنابيب إلى إتلاف التوصيلات. يمكن أن يؤثر سوء إغلاق الكابل وتكثيفه على الأجهزة الإلكترونية. فحص دعامات الأنابيب ومدى ملاءمة العلبة وعقد الكابلات؛ عزل المعدات بشكل آمن قبل العمل الميكانيكي.
اختيار العداد والتحجيم غير صحيح
التكنولوجيا لا تتطابق مع السوائل
يتطلب المقياس المغناطيسي الموصلية السائلة الكافية؛ لا يمكنها قياس البخار أو الزيت غير الموصل مباشرة. قد يعاني عداد التوربينات ذو الدوار المتحرك من المواد الصلبة الكاشطة أو اللزوجة غير المناسبة. قد يستجيب مقياس الكتلة الحرارية الذي تمت معايرته لتركيبة غاز معينة بشكل مختلف لخليط آخر.
عند اختيار أداة، ابدأ بالسائل، والكمية المقاسة المطلوبة وقيود التثبيت بدلاً من حجم الأنبوب الاسمي أو الدقة المعلن عنها. فلوتمقارنة بين أنواع أجهزة قياس التدفق الصناعيةيوفر نقطة بداية مفيدة لتضييق الخيارات.
التدفق الطبيعي خارج النطاق المفيد
إن شراء جهاز قياس بنطاق أقصى كبير بشكل غير ضروري يمكن أن يترك التشغيل العادي قريبًا من حد القياس الأدنى. على العكس من ذلك، قد يؤدي تصغير الحجم إلى زيادة السرعة أو فقدان الضغط بما يتجاوز القيم المسموح بها. قم بتسجيل الحد الأدنى والنموذجي والحد الأقصى للتدفق، بما في ذلك ظروف التحميل المنخفض وبدء التشغيل. القياس التدفق ونظرة عامة على الحجميشرح سبب أهمية هذه القيم الثلاث.
لقد تغيرت ظروف العملية
درجة الحرارة يمكن أن تغير اللزوجة. يمكن أن يؤدي ضغط الغاز ودرجة حرارته وتركيبه إلى تغيير أساس إعداد التقارير الحجمية؛ يمكن أن تؤثر الرواسب أو الفقاعات على استجابة المستشعر. قبل ضبط المعايرة، قارن ظروف التشغيل الحالية بتلك المحددة عند اختيار جهاز القياس.
قراءة خاطئة لمواصفات الدقة
الدقة المذكورة كنسبة مئوية من القراءة ليست هي نفسها الدقة المذكورة كنسبة مئوية من المقياس الكامل. عند تدفق 20 متر مكعب/ساعة، تتوافق المواصفات التوضيحية ±0.5% من مواصفات القراءة مع ±0.1 متر مكعب/ساعة. إذا حدد المقياس بدلاً من ذلك ±0.5% من النطاق الكامل 100 متر مكعب/ساعة، فإن الرقم المقابل هو ±0.5 متر مكعب/ساعة عند نفس التدفق.
لا يجسد أي من الشكلين كل حالة عدم اليقين المتعلقة بالتثبيت الميداني. اقرأ شروط ورقة البيانات، ونطاق المعايرة وأي مصطلحات خطأ ثابتة قبل مقارنة الأجهزة. للحصول على مناقشة خاصة بالتطبيق، راجع FlowT'sتحليل دقة مقياس التدفق بالموجات فوق الصوتية.
أخطاء الإشارة والتكوين
تحجيم غير صحيح من 4 إلى 20 مللي أمبير
لنفترض أن جهاز الإرسال تم تكوينه لـ 4 مللي أمبير عند 0 متر مكعب/ساعة و20 مللي أمبير عند 100 متر مكعب/ساعة. تمثل الإشارة 12 مللي أمبير 50 متر مكعب/ساعة على هذا المقياس الخطي. إذا قام PLC بدلاً من ذلك بتفسير نفس المدخلات على أنها 0-150 م³/ساعة، فإنه يعرض 75 م³/ساعة. قد يكون المستشعر صحيحًا بينما تكون القيمة المبلغ عنها خاطئة.
قارن العرض المحلي مع وحدة التحكم. التحقق من الوحدات الهندسية وقيم النطاق الأدنى والأعلى ووزن النبض ووحدات التجميع وإعدادات الاتصال. للحصول على شرح لوظائف المستشعر والإخراج، راجعما يفعله جهاز إرسال التدفق.
الضوضاء الكهربائية ومشاكل الأسلاك
قد تؤدي الكابلات إلى جانب الأسلاك عالية الطاقة وسوء التأريض والمحطات السائبة والدروع التالفة إلى إنتاج طفرات متقطعة أو إشارات مفقودة. تحقق من الأسلاك وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة، بما في ذلك ترتيبات الحماية والتأريض الموصى بها. لا تفترض أن تغيير إعدادات التخميد سيؤدي إلى إصلاح خطأ الأسلاك.
حجم الغاز الفعلي مقابل الحجم القياسي
قد يختلف جهازا قياس الغاز لأن أحدهما يعرض الحجم الفعلي بينما يتم تحويل الحجم الآخر إلى ظروف مرجعية. تأكد من درجة الحرارة المرجعية والضغط المرجعي وما إذا كانت الوحدات مثل m³/h وNm³/h تتم مقارنتها بشكل صحيح. مناقشة FlowT لـCFM، وACFM، وSCFMيفسر نفس المشكلة بالنسبة لأنظمة الهواء المضغوط.
المشاكل الشائعة حسب نوع مقياس التدفق
أجهزة قياس التدفق بالموجات فوق الصوتية
بالنسبة لأنظمة وقت العبور المثبت، يمكن أن يؤثر القطر الخارجي غير الصحيح للأنبوب أو سمك الجدار أو البطانة أو تباعد محول الطاقة على النتيجة المحسوبة. يمكن أن يؤدي ضعف الاقتران والغاز المحصور والإشارات الصوتية الضعيفة إلى منع القياسات المستقرة.
افحص التشخيص والتركيب قبل تغيير عوامل المعايرة. فلوتمعلومات التثبيت واستكشاف الأخطاء وإصلاحهايغطي هذه الشيكات بمزيد من التفصيل. تحدد شركة Siemens أيضًا توافق جدار الأنابيب ومواد التوصيل في نظامهامواصفات جهاز الاستشعار المشبك.
أجهزة قياس التدفق التوربيني
قد يؤدي تلوث الدوار وتآكل المحامل والجزيئات والتغيرات في اللزوجة إلى تغيير العلاقة بين سرعة الدوار والتدفق. إذا تطورت الأخطاء تدريجيًا، فراجع نظافة السائل ونطاق التشغيل قبل فحص الدوار. بالنسبة لتطبيقات السوائل النظيفة، قارن بين المتاحتكوينات مقياس تدفق التوربيناتمع متطلبات العملية
أجهزة قياس التدفق الكهرومغناطيسي
تأكد من التوصيلية الكافية وأنبوب قياس كامل وترتيب التأريض أو المرجع الصحيح. يمكن أن تؤثر أيضًا الأقطاب الكهربائية المطلية أو الهواء المحصور أو مواد البطانة غير المناسبة على الأداء. يجب أن تكون هذه الفحوصات جزءًا من أي مراجعة لـمقياس التدفق الكهرومغناطيسيعلى خدمة المياه أو الصرف الصحي.
أجهزة قياس التدفق الدوامي
يحتاج مقياس الدوامة إلى إشارة ذرف قوية بما فيه الكفاية. قد تؤدي السرعة المنخفضة جدًا أو اضطرابات المنبع أو الاهتزاز أو ظروف البخار الرطب إلى إنشاء قراءات غير موثوقة. تحقق مما تم اختيارهمقياس التدفق الدواميوفقًا للحد الأدنى من تدفق التشغيل ومتطلبات التركيب، خاصة في أنظمة البخار ذات الأحمال المتغيرة.
أجهزة قياس التدفق الحراري الشامل
يمكن أن تؤدي التغييرات في تكوين الغاز والتكثيف والرواسب إلى تغيير نقل الحرارة عند المستشعر. يجب أن تتوافق معايرة الغاز والشروط المرجعية لجهاز القياس مع الخدمة المقصودة. عند التحقيق مع أمقياس تدفق الكتلة الحرارية، تحقق من خصائص التلوث والغاز قبل افتراض أن الأجهزة الإلكترونية قد انجرفت.
أخطاء المعايرة والصيانة
لا يمكن للمعايرة تصحيح كل مشكلة في التثبيت أو العملية. يمكن للأداة أن تؤدي أداءً جيدًا مقابل مرجع في ظل ظروف خاضعة للرقابة وتستمر في القراءة بشكل غير صحيح على سطر مضطرب أو مملوء جزئيًا.
تقوم المعايرة بمقارنة أداة بمرجع وتوثيق أدائها؛ التعديل يغير إعداداته. يقوم التحقق بتقييم ما إذا تم استيفاء المتطلبات المحددة.يشرح Endress+Hauser المعايرة والتحققولماذا يجب أن تعكس الطرق متطلبات القياس.
لا تفترض أن جميع العدادات تحتاج إلى نفس الفاصل الزمني السنوي أو ستة أشهر. إنشاء الجدول الزمني من الالتزامات التنظيمية ومخاطر العملية وتوجيهات الشركة المصنعة والنتائج السابقة. فلوتطرق معايرة مقياس التدفقتصف المقالة الأساليب الشائعة.
قم أيضًا بفحص الرواسب والأجزاء المتحركة البالية والرطوبة والأسلاك السائبة. قم بتسجيل النتائج قبل التنظيف أو التعديل بحيث يمكن تقييم التغييرات بعد ذلك.
كيفية استكشاف أخطاء مقياس التدفق وإصلاحها: ست خطوات عملية
- تأكيد ظروف العملية الحقيقية.تحقق من حالة المضخة أو الضاغط والصمامات والضغط ودرجة الحرارة وأي تغييرات تشغيلية حديثة. حدد ما إذا كان التدفق موجودًا بالفعل.
- اقرأ التشخيص.قم بتسجيل القراءة المحلية والإنذارات وجودة الإشارة واتجاه التدفق والتكوين الحالي. لا تقم بإعادة ضبط الأداة قبل جمع الأدلة.
- تحقق من مسار الإشارة.قارن بين قراءات جهاز الإرسال وPLC. تحقق من القياس التناظري وإعدادات النبض والاتصالات وإمدادات الطاقة والدرع والوصلات.
- فحص التثبيت.قم بمراجعة متطلبات التشغيل المستقيم وملء الأنابيب والتوجيه والاهتزاز وموضع التركيبات القريبة. تحقق من وضع المستشعر المثبت حيثما أمكن ذلك.
- قارن مع مرجع مناسب.عندما يكون ذلك مبررًا، استخدم مقياسًا مرجعيًا تم تكوينه بشكل صحيح أو طريقة أخرى يمكن الدفاع عنها في ظل ظروف عملية قابلة للمقارنة. يحدد الخلاف مشكلة ولكنه لا يثبت تلقائيًا الجهاز الذي به خطأ.
- اختر الإجراء التصحيحي.اعتمادًا على الأدلة، قم بتصحيح التكوين أو تحسين التثبيت أو صيانة المكونات أو التحقق من الجهاز أو معايرته أو إعادة النظر في التكنولوجيا المحددة.
لا تقم مطلقًا بفتح خط مضغوط أو ساخن، أو فصل المعدات النشطة أو إزالة أداة المعالجة دون اتباع إجراءات عزل الموقع وتعليمات السلامة الخاصة بالشركة المصنعة.
مثال: قراءة غير مستقرة للمياه المبردة
خذ بعين الاعتبار جهاز قياس مثبتًا على خط إرجاع المياه المبردة والذي يبدأ في التقلب بعد تعديل الأنابيب. يعد هذا موقفًا توضيحيًا لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها، وليس حالة تم الإبلاغ عنها من قبل عميل.
تأكد أولاً من تغيير تشغيل المضخة والتدفق الفعلي. ثم تحقق من وجود صمامات أو انحناءات جديدة بالقرب من نقطة القياس، وراجع قوة إشارة محول الطاقة، وتأكد من أبعاد الأنابيب وتباعد أجهزة الاستشعار. قارن شاشة جهاز الإرسال مع نظام إدارة المبنى قبل ضبط أي شيء.
يفصل هذا التسلسل التغيير الهيدروليكي الحقيقي عن مشكلة الصوت أو مشكلة الإخراج ويتجنب التعامل مع كل تقلب باعتباره انحرافًا للمعايرة.
منع الأخطاء قبل الشراء والتشغيل
يجب أن يحدد الاستفسار المفيد أكثر من قطر الأنبوب. قم بتوريد السائل وتكوينه، ومواد الأنابيب والأبعاد الداخلية، والتدفق الأدنى/العادي/الحد الأقصى، ودرجة حرارة التشغيل والضغط، والمسارات المستقيمة المتاحة، وأساس الدقة المطلوبة، وإشارات الإخراج وقيود الصيانة.
عند التشغيل، حافظ على التكوين، وتأكد من الوحدات وقياس المخرجات، وقم بتوثيق شروط التثبيت وتسجيل القراءات الأساسية. تعمل هذه السجلات على إجراء تحقيقات الأخطاء اللاحقة بشكل أسرع وتقليل مخاطر تغيير أداة عاملة دون داع.
الأسئلة المتداولة
لماذا تكون قراءة مقياس التدفق الخاص بي مرتفعة للغاية؟
تتضمن الأسباب المحتملة قياس PLC غير صحيح، أو إعدادات عامل العداد، أو أبعاد الأنابيب، أو انحياز التثبيت. قارن شاشة جهاز الإرسال مع نظام التحكم قبل تغيير معايرة المستشعر.
لماذا يتقلب مقياس التدفق عندما يبدو التدفق ثابتًا؟
يمكن أن يتسبب النبض والهواء المحصور والاهتزاز الميكانيكي والتداخل الكهربائي واقتران المستشعر غير المستقر في حدوث تقلبات. تحقق من ظروف العملية والتشخيصات لتحديد المصدر الأكثر احتمالاً.
هل يمكن لمقياس التدفق إظهار الصفر أثناء تحرك السائل؟
نعم. قد يكون التدفق أقل من الحد الأدنى للمعدل القابل للقياس أو قطع التدفق المنخفض الذي تم تكوينه. يمكن أن تؤدي الأسلاك وأخطاء المستشعر والظروف غير المناسبة إلى نفس الأعراض.
هل يمكن فحص عدادات التدفق دون إزالتها؟
تدعم العديد من الأدوات عمليات الفحص التشخيصي أو التحقق في الموقع. ومع ذلك، فإن الاختبار الإلكتروني وحده لا يثبت دقة العداد الكامل في ظل ظروف التدفق؛ الأدلة المطلوبة تعتمد على التطبيق.
هل يجب علي إعادة معايرة جهاز قياس غير دقيق أو استبداله؟
ولا ينبغي أن يكون أي من الإجراءين تلقائياً. تحقق من التثبيت والتدفق الفعلي وظروف السوائل وتكوين الإخراج أولاً. يجب أن تتبع المعايرة أو الإصلاح أو الاستبدال التشخيص وأداء القياس المطلوب.
خاتمة
غالبًا ما تنشأ أخطاء مقياس التدفق الشائعة خارج المستشعر: تدفق مضطرب، أو نطاق قياس غير مناسب، أو تغير ظروف السوائل، أو تفسير غير صحيح للإشارة. يساعد التحقيق المبني على الأعراض المهندسين على تحديد السبب قبل إجراء الصيانة أو الاستبدال غير الضروري.
إذا كنت تختار أداة جديدة أو تستكشف أخطاء عملية تثبيت موجودة وإصلاحها، فقم بتزويد FlowT بظروف العملية وتفاصيل الأنابيب ونطاق التدفق.طلب المساعدة الفنية أو الاقتباسللحصول على حل مناسب لقياس التدفق.
