مشکلات رایج متر جریان جرم و نحوه عیب یابی آنها

اولین مرحله عیب یابی، شناسایی فناوری اندازه گیری است. کوریولیس و فلومتر جرمی حرارتی هر دو جریان جرمی را گزارش می کنند، اما به دلایل مشابهی از کار نمی افتند. یک متر کوریولیس به ارتعاش لوله کنترل شده بستگی دارد، در حالی که یک متر حرارتی به انتقال حرارت بین سنسور و گاز در حال جریان بستگی دارد. رااصل کار اندازه گیری جریان جرمیپیش‌زمینه مفیدی را قبل از تشخیص هر یک از فناوری‌ها فراهم می‌کند.

مشکلات جرم سنج در یک نگاه

چرا دبی جرم سنج های کوریولیس و حرارتی مشکلات متفاوتی دارند؟

جریان سنج جرمی کوریولیس

یک کوریولیس متر جریان جرم را از رفتار لوله های اندازه گیری ارتعاشی تعیین می کند. تغییرات در حرکت لوله به جریان جرمی تبدیل می شود، در حالی که بسیاری از طرح ها چگالی و دمای فرآیند را نیز ارائه می دهند. از آنجایی که اندازه‌گیری مکانیکی و دینامیکی است، ارتعاش خارجی، تنش لوله، حباب‌های گاز، پوشش و جریان دو فازی می‌توانند بر عملکرد تأثیر بگذارند.

FlowT'sراهنمای اصل کار دبی سنج کوریولیسرابطه بین نیروی کوریولیس، حرکت لوله و اندازه گیری مستقیم جرم را توضیح می دهد، در حالی کهمزایا و محدودیت های دبی سنج کوریولیسزمانی که عیب‌یابی به یک سؤال انتخاب فناوری تبدیل می‌شود، زمینه مفیدی را فراهم کنید.

جریان سنج جرمی حرارتی

یک فلومتر جرمی حرارتی معمولاً گاز را با نظارت بر انتقال حرارت از یک عنصر حسگر گرم شده اندازه گیری می کند. این باعث می شود که آن را به خواص حرارتی گاز و همچنین رسوبات روی سطح حسگر حساس کند. بنابراین ترکیب گاز، رطوبت، شرایط فشار و هندسه نصب نسبت به مایع سنج کوریولیس سزاوار توجه بیشتری است.

مکانیسم اندازه گیری اساسی در FlowT پوشش داده شده استاصل کار سنج جرمی حرارتی.

1. گاز و جریان دو فازی

برای کاربردهای کوریولیس مایع، گاز حباب شده باید یکی از اولین مواردی باشد که در زمانی که جریان و چگالی ناپایدار می شوند، بررسی شود. گاز نحوه تعامل جرم سیال با لوله های ارتعاشی را تغییر می دهد و ممکن است بر میرایی و توزیع فاز در داخل سنسور تأثیر بگذارد.

امرسونراهنمای رسمی کوریولیس-گازبر توزیع حباب به عنوان یک عامل کاربردی کلیدی تأکید می کند و خاطرنشان می کند که ویسکوزیته، سرعت و رفتار حباب بر عملکرد اندازه گیری تأثیر می گذارد.

قبل از تغییر تنظیمات متر به دنبال سرنخ های فرآیند باشید:

• آیا مشکل بعد از تعویض تانک شروع شد؟
• آیا پمپ هوا در سطح مخزن پایین است؟
• آیا فشار فرآیند به اندازه ای کاهش یافت که گاز محلول آزاد شود؟
• آیا همزمان با ناپایدار شدن جریان جرمی چگالی کاهش می یابد؟
• آیا پس از اینکه فرآیند به عملکرد ثابت برسد، مشکل از بین می رود؟

هنگامی که دو فاز وجود دارد، یک کوریولیس متر را دوباره- صفر نکنید. ابتدا فرآیند را تثبیت کنید.

2. ارتعاش خارجی و استرس مکانیکی

از آنجایی که سنسور کوریولیس عمداً می لرزد، ارتعاش خارجی می تواند اندازه گیری را پیچیده کند. پمپ ها، کمپرسورها، لوله کشی انعطاف پذیر، لوله کشی ضعیف و تجهیزات مجاور منابع احتمالی هستند.

یک سرنخ تشخیصی مفید زمان بندی است. اگر سیگنال جریان تنها زمانی که پمپ یا کمپرسور نزدیک راه اندازی می شود ناپایدار می شود، قبل از سرزنش کالیبراسیون، تعامل مکانیکی را بررسی کنید.

تنش لوله مستحق بررسی جداگانه است. فلنج های نامناسب، وادار کردن متر در موقعیت خود با پیچ و مهره، یا استفاده از سنسور به عنوان تکیه گاه ساختاری می تواند بار ناخواسته ای را بر روی لوله های اندازه گیری وارد کند. کنتوری که بعد از کار لوله کشی صفر می شود، ممکن است مشکل نصب داشته باشد تا خطای الکترونیکی.

3. کوریولیس متر صفر نمی شود

صفر کردن خط پایه بدون جریان متر را تعیین می کند. این همان کالیبراسیون نیست.

قبل از اجرای یک روش صفر، اطمینان حاصل کنید که سنسور پر است و واقعاً هیچ جریانی وجود ندارد. یک دریچه بسته همچنان ممکن است نشت کند. همرفت طبیعی، گاز محبوس شده در لوله ها، دمای ناپایدار یا تنش لوله نیز می تواند از صفر تکرارپذیر جلوگیری کند.

اگر رفتار صفر پس از تعمیر و نگهداری تغییر کرد، ابتدا بپرسید چه چیز دیگری تغییر کرده است: تراز فلنج، تکیه گاه ها، موقعیت سوپاپ، دمای لوله یا فاز فرآیند. تکرار دستور صفر بدون شناسایی علت می تواند به جای حل مشکل، مشکل را پنهان کند.

4. رسوب، پوشش و انسداد جزئی

رسوبات می توانند بر روی کوریولیس و متر حرارتی تأثیر بگذارند، اما به دلایل مختلف.

در کوریولیس متر، پوشش، جرم و رفتار مکانیکی لوله های اندازه گیری را تغییر می دهد. سرنخ‌های احتمالی عبارتند از تغییر چگالی، تغییر صفر، افزایش تلاش درایو یا بدتر شدن تدریجی تکرارپذیری.

در یک متر حرارتی، آلودگی انتقال حرارت از عنصر حسگر را تغییر می دهد. غبار روغن، گرد و غبار، رطوبت، انتقال کمپرسور و رسوبات فرآیند می توانند باعث رانش کند یا واکنش کندتر شوند.

بحث FlowT ازجریان سنج جرمی حرارتی پایداری طولانی مدت-زمانی مرتبط است که قرائت به تدریج و نه بلافاصله پس از راه اندازی تغییر کند.

5. کاویتاسیون، فلاشینگ و فشار فرآیند

کوریولیس متر نمی تواند مایعی را که داخل حسگر تغییر فاز می دهد تصحیح کند. اگر فشار موضعی به اندازه‌ای کاهش یابد که بخار تشکیل شود، ممکن است متر به طور مؤثر یک مخلوط دو فازی- را اندازه‌گیری کند.

زمانی که ناپایداری فقط در جریان زیاد، دمای بالا یا افت فشار زیاد ظاهر می شود، این احتمال را بررسی کنید. موقعیت سوپاپ و فشار پایین دست موجود ممکن است بیشتر از تغییر تنظیمات فرستنده مهم باشد.

کاویتاسیون و چشمک زدن نباید یکسان تلقی شوند. کاویتاسیون شامل تشکیل بخار و به دنبال آن فروریختن در هنگام بهبود فشار است. چشمک زدن زمانی اتفاق می‌افتد که بخار باقی می‌ماند زیرا فشار پایین‌دست کمتر از شرایط فشار{1} بخار مایع باقی می‌ماند. در هر صورت، فاز سیال از طریق متر برای تشخیص مرکزی است.

6. تغییرات ترکیب گاز در اندازه گیری جریان جرم حرارتی

این یکی از مهمترین مشکلات دبی سنج جرمی حرارتی است و به راحتی با رانش کالیبراسیون اشتباه گرفته می شود.

یک متر حرارتی به ویژگی‌های انتقال حرارت-گاز پاسخ می‌دهد. اگر گاز فرآیند با گاز کالیبراسیون متفاوت باشد، یا اگر مخلوط به طور قابل توجهی تغییر کند، جریان نشان داده شده می تواند تغییر کند حتی اگر سنسور به درستی کار کند.

Brooks Instrument توضیح می‌دهد که تغییرات گاز می‌تواند به یک ضریب حسگر مناسب یا ضریب تصحیح گاز نیاز داشته باشد و خاطرنشان می‌کند که کالیبراسیون روی گاز واقعی بالاترین دقت را ارائه می‌دهد. راهنمایی آن همچنین هشدار می دهد که فشار عملیاتی، محدوده جریان و وضعیت گاز زمانی که فرآیند با تنظیم اولیه کالیبراسیون متفاوت است، می تواند مهم باشد.

قبل از کالیبراسیون مجدد، بررسی کنید:

• گاز کالیبراسیون اصلی
• ترکیب فعلی گاز یا گاز-
• ضریب تصحیح گاز پیکربندی شده
• فشار و دمای عملیاتی
• آیا دستور العمل فرآیند اخیراً تغییر کرده است

راهنمای FlowT بهاندازه گیری جرم حرارتی مخلوط های گازیاین موضوع را بسط می دهد.

7. خطاهای نصب کنتور حرارتی

عیب یابی کنتور حرارتی نباید در ترکیب گاز متوقف شود. هندسه نصب، به ویژه برای طرح های درج اهمیت دارد.

پروب باید گاز جاری را به درستی نشان دهد. عمق درج نادرست، قطر لوله اشتباه وارد شده به فرستنده، اختلال شدید در بالادست یا نقطه نصب با مشخصات جریان ضعیف می تواند یک سوگیری ثابت ایجاد کند.

ابزارهای Inline و Insertion نیز محدودیت های نصب متفاوتی دارند. FlowT'sمقایسه جریان سنج جرمی حرارتی درون خطی در مقابل ورودیهنگام تصمیم گیری در مورد اینکه آیا معماری نصب فعلی خود به مشکل کمک می کند مفید است.

8. اندازه متر اشتباه است یا خارج از محدوده مفید خود کار می کند

یک دبی سنج جرمی را تنها از اندازه اسمی لوله انتخاب نکنید.

یک کوریولیس متر بزرگ ممکن است در نزدیکی پایین محدوده جریان مفید خود، کارکرد عادی خود را انجام دهد، جایی که پایداری صفر و عدم قطعیت مطلق اهمیت بیشتری پیدا می کند. یک متر کوچکتر ممکن است باعث کاهش فشار ناخواسته شود.

کنتورهای حرارتی نیز باید با جریان واقعی گاز، شرایط لوله و محدوده کالیبراسیون مطابقت داشته باشند. اگر قرائت در جریان بالاتر معقول باشد اما فقط نزدیک به حداقل عملکرد ضعیف شود، اندازه کنتور باید در لیست تشخیصی بالاتر باشد.

تمایز بیناندازه گیری جریان جرمی و جریان حجمیهنگامی که شرایط فرآیند یا واحدهای مهندسی تغییر کرده اند نیز ارزش بررسی دارد.

9. کدام دستگاه تشخیص کوریولیس را باید بررسی کنید؟

تنها به تعداد{0}جریان جرمی تکیه نکنید. بسته به طراحی متر، متغیرهای تشخیصی مفید ممکن است شامل چگالی، دمای فرآیند، وضعیت صفر، تشخیص‌های مربوط به درایو و آلارم‌های فرستنده باشد.

به جای یک مقدار مجزا، به دنبال همبستگی باشید. به عنوان مثال، جریان ناپایدار همراه با چگالی سقوط در جهتی متفاوت از جریان ناپایدار با چگالی ثابت اما ارتعاش مکانیکی قوی است.

یک توالی تشخیصی ساده عبارت است از:

1. قبل از تغییر تنظیمات، علامت جریان را ثبت کنید.
2. چگالی و دما را با مقادیر مورد انتظار فرآیند مقایسه کنید.
3. آلارم‌های کنتور و عیب‌یابی درایو موجود را مرور کنید.
4. بررسی کنید که آیا این علامت به دنبال تغییرات عملکرد پمپ، شیر یا دسته{0}}است.
5. فقط پس از آن تصمیم بگیرید که آیا صفر کردن، تمیز کردن یا کالیبراسیون موجه است یا خیر.

10. کالیبراسیون، صفر کردن، پیکربندی و تأیید یکسان نیستند

بسیاری از تنظیم مجدد غیرضروری اتفاق می‌افتد زیرا این چهار عمل قابل تعویض هستند.

پیکربندیواحدها، محدوده ها، داده های گاز، خروجی ها و سایر پارامترهای ابزار را تنظیم می کند.صفر کردنیک خط پایه بدون-جریان ایجاد می کند.کالیبراسیونمتر را با یک مرجع تحت شرایط تعریف شده مقایسه می کند.تایید میدانیمی پرسد که آیا اندازه گیری نصب شده در فرآیند واقعی معتبر باقی می ماند یا خیر.

NISTمستندات کالیبراسیون جریان مایعنشان می دهد که چرا این تمایز اهمیت دارد: عدم قطعیت کالیبراسیون نه تنها استاندارد مرجع بلکه تکرارپذیری متر تحت آزمایش را نیز شامل می شود.

برای توضیح گسترده تر در مورد ردیابی و بررسی های میدانی، به FlowT مراجعه کنیدراهنمای کالیبراسیون فلومتر. کاربردهای حرارتی نیز می توانند از بررسی سود ببرندعدم قطعیت دبی متر جرم حرارتیوتکرارپذیری جریان سنج جرمی حرارتی.

یک سناریوی عیب یابی عملی

یک کوریولیس متر مایع را در نظر بگیرید که بلافاصله پس از تعویض مخزن ناپایدار می شود. جریان جرمی نوسان می کند و چگالی اندازه گیری شده در همان زمان کاهش می یابد. متر قبل از تعویض ثابت بود.

اولین پاسخ بهتر کالیبراسیون مجدد نیست. بررسی کنید که آیا هوا در حین انتقال وارد خط مکش پمپ شده است یا خیر، آیا سنسور پر باقی مانده است یا خیر، و آیا پس از بازگشت شرایط مخزن و پمپ به حالت عادی، فرآیند تثبیت می شود یا خیر. ترکیب زمان‌بندی، جریان ناپایدار و چگالی سقوط، گاز حباب‌شده را به یک فرضیه اول محتمل‌تر از شکست کالیبراسیون ناگهانی تبدیل می‌کند.

این یک نمونه تشخیصی گویا است، نه یک مورد مشتری. هدف آن این است که نشان دهد چگونه چندین متغیر با هم می توانند علت اصلی را محدود کنند.

فرآیند عیب‌یابی گام به گام-جریان سنج جرم

1. فناوری را شناسایی کنید.بررسی کنید که آیا کنتور کوریولیس است یا حرارتی.
2. علامت را تعریف کنید.خواندن بالا، خواندن کم، نوسان، خطای صفر، تغییر چگالی یا زنگ را ثبت کنید.
3. روند را بررسی کنید.فشار، دما، فاز، ترکیب گاز و تغییرات عملیاتی اخیر را بررسی کنید.
4. بررسی تشخیصاز تشخیص تراکم، دما، صفر و دستگاه های موجود استفاده کنید.
5. نصب را بررسی کنید.به دنبال مشکلات ارتعاش، تنش لوله، جهت گیری نادرست و{0}}مشکلات موقعیت کاوشگر حرارتی باشید.
6. آلودگی را در نظر بگیرید.بپرسید که آیا پوشش، روغن، گرد و غبار یا رطوبت ممکن است جمع شده باشد.
7. پیکربندی را تأیید کنید.انتخاب گاز، واحدها، محدوده و مقیاس خروجی را تأیید کنید.
8. با مرجع معتبر مقایسه کنیدزمانی که اهمیت اندازه گیری آن را توجیه می کند، این کار را در شرایط پایدار انجام دهید.
9. فقط زمانی که شواهد آن را تأیید می کند، دوباره تنظیم کنید.

چه زمانی باید دوباره-متر را انتخاب کنید؟

عیب یابی نمی تواند یک برنامه اساساً نامناسب را اصلاح کند. هنگامی که جریان دو فازی به جای گاه به گاه عادی است، ترکیب گاز فراتر از محدوده اصلاح حرارتی قابل قبول تغییر می کند، آلودگی به طور مکرر بر حسگر تأثیر می گذارد، افت فشار بیش از حد است، یا عدم قطعیت مورد نیاز در محدوده جریان واقعی به دست نمی آید، در فناوری یا اندازه متر تجدید نظر کنید.

برای کاربردهای گاز، گسترده ترمقایسه تکنولوژی دبی جرم سنج حرارتیمی تواند به تعیین اینکه آیا اندازه گیری حرارتی هنوز روش درستی است یا خیر کمک کند.

سوالات متداول

چرا دبی سنج کوریولیس من نوسان دارد؟

علل متداول عبارتند از حباب گاز، جریان دو فازی، لرزش، تغییر فشار فرآیند، تنش لوله یا پوشش سنسور. قبل از اینکه فرض کنید کالیبراسیون شکست خورده است، جریان را با چگالی، دما و تشخیص های موجود مقایسه کنید.

آیا حباب های هوا می توانند بر دبی سنج کوریولیس تأثیر بگذارند؟

بله. گاز حباب شده می تواند برهمکنش بین سیال فرآیند و لوله های اندازه گیری ارتعاشی را تغییر دهد. توزیع حباب، سرعت و شرایط سیال بر جدی شدن اثر تأثیر می گذارد.

چرا یک کوریولیس متر صفر نمی شود؟

دلایل احتمالی شامل جریان واقعی از طریق سنسور، نشت سوپاپ، گاز محبوس شده، دمای ناپایدار، تنش مکانیکی یا روش صفر نادرست است. ابتدا یک حسگر کامل و وضعیت جریان صفر واقعی-را تأیید کنید.

آیا ترکیب گاز بر دبی سنج جرمی حرارتی تأثیر می گذارد؟

بله. اندازه‌گیری جرم حرارتی به ویژگی‌های انتقال حرارت-گاز بستگی دارد. تغییر در گاز یا مخلوط گاز ممکن است به یک ضریب تصحیح، پیکربندی یا کالیبراسیون متفاوت برای گاز فرآیند واقعی نیاز داشته باشد.

چه زمانی یک دبی سنج جرمی باید دوباره کالیبره شود؟

کالیبراسیون مجدد زمانی مناسب می شود که انحراف دائمی اندازه گیری پس از رد شدن دلایل فرآیند، نصب، آلودگی و پیکربندی باقی بماند، یا زمانی که یک سیستم کیفیت، برنامه نگهداری یا برنامه{0}}حریمی اندازه گیری به کالیبراسیون قابل ردیابی نیاز دارد.

اگر متر در دبی زیاد دقیق باشد اما در دبی کم ضعیف باشد چه؟

اندازه متر، پایداری صفر، محدوده عملیاتی و نحوه دقت مشخص شده را بررسی کنید. متری که برای عملکرد عادی بزرگتر است ممکن است نتایج قابل قبولی را در جریان بالاتر ارائه دهد در حالی که عملکرد مفید کمتری در نزدیکی منطقه عملیاتی پایین‌تر خود ارائه می‌دهد.

غذای آماده نهایی

عیب‌یابی دبی‌متر جرم زمانی بهترین کار را انجام می‌دهد که فرآیند، نصب و ابزار به عنوان یک سیستم اندازه‌گیری در نظر گرفته شوند. با کوریولیس متر، ابتدا روی وضعیت فاز، لرزش، صفر، تنش لوله و رسوب تمرکز کنید. با مترهای حرارتی، ترکیب گاز، آلودگی و هندسه نصب را به لیست اضافه کنید. علامت را تعریف کنید، تغییرات فرآیند مرتبط را جستجو کنید، و قبل از تصمیم گیری در مورد اینکه کالیبراسیون مجدد یا جایگزینی ضروری است، برنامه را بررسی کنید.