压力表批量检定系统常见故障分析与排除
压力表批量检定系统是一台自动化压力表检定装置。结合实际,介绍了压力表批量检定系统容易产生的故障及其原 因,针对常见故障进行了分类、总结及排除,同时对日常维护进行了阐述,并通过2个具体维修实例来说明故障分析与排除的基 本过程和基本方法,以确保设备的正常运转,服务油田安全生产。
压力表批量检定系统是中国石油长庆油田分 公司技术监测中心与中国石油大学(华东)联合研 制的一台自动化压力表检定装置(图1),其解决了 压力表检定技术滞后、质量溯源无保障的实际问 题。该系统运行2年多来,累计完成压力表检定30 万块,为油田安全生产提供了有力保障。但在实际 运行中,存在一些小故障,由于该系统为国内首创, 无相关经验可以借鉴,笔者从实际出发,对现场故障 排除及日常维护进行了阐述,为后续工作的开展打 下基础。
1.主要原理结构
压力表批量检定系统由计算机操控、图像识别 系统和压力表检定台三部分组成。计算机操控平 台主要包括检定管理软件系统和打印机等其他一 些辅助部件,提供人机界面进行检定、数据维护和 打印等操作;图像识别系统通过计算机图像处理技 术对待检表示值进行判读;压力表检定台由精密压 力控制装置、电磁敲击机构、控制器及其他一些辅 助构件构成,作为压力表检定时的工作台。
2.系统易产生的故障及其原因
压力表批量检定系统机构复杂,承压能力高,且 检定工作量大,因此故障率较高。它的主要故障通 常表现为:图像不识别、升压降压不稳定、连接中 断、电机故障、连接部分容易磨损等。
分析发生上述故障现象的原因一般包含以下 几个方面。
1)机械故障。机械结构是机、液、电相结合的 部件,因此大多数故障都与电器控制、反馈、动力、 液压等有关。
2)图像不识别。主要原因是实验室光线改变 或压力表本身质量导致。
3)升降压不稳定。主要原因是存在泄漏点或 者机械部分出现故障。
4)通讯中断。主要原因是采用USB通讯受距 离限制,线路过长容易导致连接中断。
5)导轨运行位置异常,主要原因是导轨下方限 位开关松动或异物卡住。
3.系统日常故障排除及维护
对于工作中产生的具体的故障,其排除及维护 方法可参照以下几个方面进行。
1)设备开机启动前,应对设备进行安全检查, 检查限位开关是否松动,检查液压油是否变质,液 位是否达到要求高度。
2)定期对电接点压力表进行检定,确保系统压 力不过载。
3)开机检定前,对管路进行空气的排空操作, 以免影响检定操作的准确度和速度。
4)在正常操作运行中,如出现电源突然中断, 检定台处于高压状态,需要手动打开泄压阀进行泄 压,防止设备损坏及其他意外发生。
5)在检定过程中,如出现压力突然不正常下 降,原因可能为管路有泄漏,应立即关掉检定台电 源,查找泄漏点。
6)经常对设备机械连接处进行润滑操作,若设 备出现异响,则应立即关闭检定台电源,泄压后检 查机械连接部分。
4.压力表批量检定系统故障诊断实例
4.1图像不能识别
图像采集原理。通过DOME光源提供最佳视觉 光源,然后利用感光二极管进行光电转换,将图像 转换为数字,数据交由数据处理软件进行处理。
故障现象:在实验室检验中,经常出现被测表 数据采集不到或者采集错误,导致后续检定结果无 法判定。
诊断分析及处理过程1:如图2所示,在每块被 检表上都出现了图像不识别的现象,对此可以判断 为设备的光源出现问题,导致不识别现象,可以通 过调整光源及相机的方式使光源处于最佳状态。
1)进行DOME光源的调整。通过调节光源控制 器,完成对辅助光源的控制,根据实验室长期使用规律,光源控制器的频率数一般控制在970-1000Hz之间。
2)CCD相机的调整。由于各种压力表表盘大 小,指针线粗细等情况,导致相机进行识别时出现 不识别现象。对此可以通过以下方式进行调节: ①调节CCD相机的焦距;②调节镜头与被检表之间 的水平、垂直距离;③调节CCD相机控制软件,对相 机的白平衡进行调节。
3)实验室光源的调整。由于晴天阴天实验室 的光线存在差异,也可能导致被检表的图像不识 别。这种情况下,首先考虑开灯或者关灯进行光线 调节。
诊断分析及处理过程2:如图3所示,在某一块 被检表大面积出现了图像不识别的现象,对此可以 判断为被检表因素,导致不识别现象。处理方式: ①查看被检表是否未上正;②查看被检表的表盘是 否反光或者刻度线的粗细是否均匀。
诊断分析及处理过程3 :在实验室中,图像识别 出的读数与实际不符,或者差距较大,这种情况一 般为传输中数据处理方面出现问题。这属于个别情 况,可以采用手动检定的方式进行数据确认,排除 故障。
4.2系统不上压故障
压力供给原理。压力源主要包括预供压系统、 增降压系统、过欠压保护三部分。预供压系统给管 路充满液压油并通过恒速电机带动双向活塞泵自 动供压至约0.1 MPa。预供压的基础上,采用手动或 自动控制方式,根据所需要压力值,迅速启动伺服 电机运转增压,并在自动运行模式状态下调整并稳 定压力。
1)故障现象1:预打压阶段,压力不上升,主泵 无法正常启动,压力稳定不到第一个压力点。
诊断分析及处理过程,主要考虑两个方面的原 因。一是压力表未上好,压力丢失。当被测压力表 的密封垫损坏或者压力表与连接件之间过松时,由 于存在泄漏,压力值不能稳定在第一个压力点,一般通过观察接触点处是否存在漏油现象。二是泄 压阀门未关闭或者泄压阀损坏,通过手动方式拧紧 泄压阀门。
2)故障现象2:预打压结束后,压力上升至某一 个点后不上压。
诊断分析及处理过程。出现这种情况,根据声 音判断故障原因。当设备无异响时,一般考虑是否 管路中存在气体或者油量不足导致,通过观察储油 桶中的液位,液位一般处在17 cm高度为正常液 位。观察油路中是否有气泡,打开泄压阀,手动升 压,对管路进行排空操作。当设备出现异响时,一 般为增压缸部分故障,拆开后盖检查电机运转是 否发烫,检查主泵位置是否停在限位开关处。
5.结束语
压力表批量智能检定系统故障的诊断与排除 涉及的知识很多,应努力在实践中探索和总结。要养成设备保养的习惯,发生故障是不可避免的,有效 预防故障再次发生或减少发生次数才是目的。同 时对于一些小故障、常见故障,进行故障排除与维 修,确保设备的正常运转,服务油田一线安全生产。
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