质量流量计的常见故障及处理方法

科氏力式质量流量计运用流体质量流量对振动管振荡的调制作用为原理。传感器由振动 管(测量管)、信号检测器、振动驱动器、支撑结构和壳体组成，如下图所示。

变送器以 微处理器为核心，它向传感器提供驱动力，并将传感器测量的信号转换为质量流量信号，还 有根据温度参数对质量流量和密度测量进行补偿、修正的功能，变送器输出电流信号或频率 信号，可按一定的协议与 DCS 通信。 

质量流量计管型结构很多，各厂产品、不同型号、规格的质量流量计，日常维护和故障 处理的内容有所不同，但基本方面是相同的。

一体式质量流量计电流输出回路如下图所示。

用流量积算仪或 DCS 卡件，现场至控制室的接线回路基本是一样的。

一体式质量流量计脉冲输出回路如下图所示。

两种输出电路的故障检查方法基本是相通的。分体式质量流量计，需要 3 组电缆，电源、信号输出、传感器/变送器连接线。

现根据以上内容，结合具体的故障现象，对故障检查及处理进行介绍。

(1)质量流量计没有流量显示或无输出

该故障是指质量流量计变送器或转换器已供电，工艺管道中有流量，但质量流量计没有流量显示或者输出信号。

质量流量计没有流量显示或无输出通常应从以下几方面着手进行检查。

①先观察质量流量计有没有报警，先按报警信息提示进行检查和处理。如高准的质量流量计，进人菜单同时按住“Scroll”和“Select”4s 左右松开可以进入菜单查看报警代码。

②科氏力式质量流量计都有驱动线圈，通电后驱动器就会发生振动，因此，可先到现场听传感器有没有嗡嗡的响声，用手摸传感器有没有振动感，有响声和振动感，说明供电及驱动线圈正常。但嗡嗡声和振动空管时较明显，介质满管时不太明显。

③如果没有响声和振动感，先检查供电是否正常，电源是否真的供上，可测量如上图中的 Vin 与地之间的电压。检查电源输出板的熔丝是否熔断。更换熔丝能送上电，说明没有短路，再烧保险说明有短路故障，应仔细检查负载电路，没有查出短路点不要轻易再送电以免故障扩大。

④检查接线是否正确，新安装质量流量计的接线是检查重点。检查传感器与变送器之间电缆的通断，艾默生质量流量计的 9 芯专用电缆，检查棕和红、绿和白、蓝和灰、黄和紫各线对之间的屏蔽是否与各种颜色导线短路，有短路、断路故障的电缆应更换。检查变送器端是否已把 4 根屏蔽线绞合在一起单点接地。传感器检测线圈或驱动线圈断路，接线盒进水受潮也会出现没有流量显示的故障。

⑤检查组态数据是否正确，可重新设置组态参数。如关闭了电流输出功能，也会出现无电流输出现象。没有输出电流及脉冲时，可测量图 安全栅输出和输入端的信号，来判断故障在安全栅前还是后，还是安全栅有问题，对症进行处理。硬件故障可分部进行检查。若被测介质含气量太大，请工艺人员配合解决。 

(2)质量流量计零点漂移

零点漂移是科氏力式质量流量计在运行中经常遇到的问题，即管道中已经没有流量但质量流量计仍显示流量值。造成质量流量计零漂的因素很多，解决质量流量计零漂问题，一是定期进行零点检查和调整，二是请工艺配合来解决。 

①工艺原因引发的零点漂移故障现象及处理方式

[故障现象 1]质量流量计零点慢慢移动，且各次漂移状况相同。

[可能原因]停流后液中小气泡积聚于测量管上部，或浆液中悬浮固体分离沉淀。

[处理方法]停流后立即调零，是调零时流体分布状态与流动时相近。调零完成后出现的零漂后的信号输出，提高小信号切除值。 

[故障现象 2]零点大幅漂移，且各次漂移差别很大。驱动增益上升，严重时超过 13V 而饱和。 

[可能原因]停留时气泡滞留在测量管内，特别是弯曲测量管容易发生。

[处理方法]①勿使进入气泡；②偶尔发生漂移可予忽略，不必每次调零；③提高管道静压，使气泡变小达到零点。 

[故障现象 3]零点漂移量大，很多情况下无法调零。

[可能原因]测量管内壁黏附流体内沉积物。

[处理方法]清洗或热熔融清除之。

[故障现象 4]因流体温度漂移，同一口径的科氏力式质量流量计温度值越小，零漂越大。

[可能原因]液体温度变化。

[处理方法]①以实际使用测量时温度调零；②停流时温度变化形成的零漂，不予处理；③测量温度相差 1℃时再调零。 

[故障现象 5]零点不稳定，但移动量很小。

[可能原因]管道有振动。

[处理方法]很多情况不产生测量误差，可以不予处理。

[故障现象 6]温度变动形成应力变化，传感器前后机械原因形成应力变化。

[可能原因]流量传感器所受的应力变化。

[处理方法]①出入口中任一处换装柔性连接管；②若出入口设置橡胶软管，在传感器与软管之间，置 2 个以上支撑点。

[故障现象 7]零点漂移

[可能原因]液体密度与原调零时密度有差别。

[处理方法]密度相差±0.1g/cm3以内，影响测量值很小，超过此值即以最终实液调零。

[故障现象 8]压力变化造成液体微量流动。

[可能原因]停液时管道中滞留气体因压力变化而膨胀或收缩，使液体移动。

[处理方法]①手动截止阀装在邻近流量传感器，关阀使处于完全零流状态；②在管系适当场所设置排气口，消除气腔。检查故障时到现场观察质量流量计传感器受振动的状态，有振动影响时，应增加或加固传感器两端的支撑件。可通过设定小流量切除值，适当增加阻尼值来解决问题。采取以上措施零漂还是没有改观，可能就是质量流量计本身的零点漂移了，可对流量计进行调零。

②质量流量计零点调校方法

a、接通质量流量计电源，并充满介质运行 1 小时至数小时。

b、先关闭传感器下游阀门，再关闭传感器上游阀门，确保传感器已是满管状态且被测流体已完全停止流动，让其稍微稳定几分钟。

c、用手操器对高准质量流量计进行调零，如下图所示。

d、检查调零点前后零点的波动情况，并做记录，调零点可反复做几次，直至实际零点在零附近波动，且波动范围小于其零点稳定性指标，则凋零点成功。 

调零时把小流量切除值改为零，零点调好后才便于观察零位的波动情况。零点正常后再将小流量切除加上。新安装的质量流量计，建议用手操器或者变送器界面调出“调零菜单” 记录出厂零点预设值，调零完毕后与预设值进行比较，两值要在一个数量级，两值差异较大，说明安装应力太大，应重新安装。有的质量流量计，在传感器出厂铭牌上就标有出厂零点预 设值。

③质量流量计无法进行调零的原因及处理方法

调零操作时会出现无法调零的现象，原因有：质量流量计存在关键报警；某些功能被打开，如含气模式，贸易交接模式等；实际流量过大。传感器前后的阀门泄漏没有完全关闭，使介质仍处于流动状态介质含两相流即气液混合、固液混合；以上问题只能请工艺帮助解决。 传感器测量管内壁黏附沉积物；传感器本身有故障；可拆下传感器进行清洗及更换传感器。 

④工艺原因引起的质量流量计零漂及处理方法

很多零漂是工艺原因引起的，如两相流或不满管。这类零漂不可能通过质量流量计调零来解决。只有提高小流量切除值，可取到最大流量的 0.5%-1.0%。开启团状流(slug flow)功能，改变传感器的安装朝向或安装位置，通过管线循环使介质充满管道及传感器。

(3)质量流量计瞬时流量显示负值

先进行零点的检查，关闭传感器上下游的阀门，使工艺流量为零，质量流量计能显示零流量，可判断仪表是正常的，不用过多纠结质量流量计自身有故障，应重点检查是什么原因使信号极性改变了。检查组态设置有没有错误，流量方向是否设置为反向瞬时流量的绝对值与显示值相符，则可能是接线极性有误。接线正确，可检查前装放大器有没有问题，可通过代换来判断。 

质量流量计传感器的驱动电压为零也会出现负流量显示，可测量驱动线圈的电阻值来判断。把线夹从接线端子板上拔出，用数字万用表测量线夹每个线对的电阻，各线对间应该不存在无穷大的电阻读数，左检测线圈(LPO)和右检测线圈(RPO)的电阻值应相同，阻值差别应＜10%。出现不正常的读数，应在传感器的接线盒上重复进行线圈电阻的测量，以排除电缆故障的可能性。所有线圈对地是开路的，测量的线对电阻有短路或开路现象，说明传感器损 坏。

各种规格型号的科氏力式质量流量计，线圈电阻值是不相同，具体数值可参考相关使用说明书。

 (4)质量流量计流量显示不准确

流量显示不准确是指显示流量与实际流量有较大的偏差。对质量流量计的零点进行检查，还应检查以下项目：工艺管道变形或者支撑件变形，使传感器受到应力的影响；原来的接地线由于氧化、腐蚀而出现接地不良现象；在重新设置参数时，不熟练而出现参数设置错误；变送器有故障等都会引发流量显示不准确。 

质量流量计流量显示不准确可按以下步骤检查及处理：

①零点检查：在传感器充满介质后关闭传感器上、下游的阀门，检查质量流量计的零点是否正常，否则进行调零操作。

②管道介质的实际工作压力与设计值是否出入太大，以确定是否需要进行补偿。

③检查质量流量计设置的流量系数及其他参数是否正确，否则进行更正。

④与工艺联系确定被测介质是否处于满管，或被测介质有两相流状态。如果不是满管，则被测介质的缓慢流动，对传感器管子造成不平衡振动，将会影响传感器的性能和准确度，而出现质量流量计显示不准确。工艺介质的不满管情况，应会同工艺采取必要措施，如提高工作压力，开大阀门来提高介质的流量。有两相流状态则应安装排气装置，或改变安装方式。工艺管道有较大振动，应采取固定或支撑措施。 

(5)质量流量计显示和输出值波动

质量流量计流量显示有波动或波动范围较大，应检查电源屏蔽线的接地电阻是否小于 4Ω，检查接线有没有问题，还应检查驱动电压的波动情况及振动频率是否稳定。怀疑驱动放大器不稳定时，可用相同型号的代换以确定故障；如果阻尼时间设定小了，可以适当加大。 

如果变送器周围有较强的电磁场或射频干扰，则应采取屏蔽及接地措施。对于工艺原因：管道振动应加固支撑件，支撑件最好固定在水泥墩上；流体有两相流，应在传感器上方管道开孔安装阀门，用来排放气相组分；传感器管道堵塞或有污物积垢，检查并清理管道、清洗传感器。

流量显示波动可按下图的步骤检查和处理。

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