146i 動態(tài)校準儀質(zhì)量流量計輸出濃度偏高的故障判斷、維修與校準

以 146i 動態(tài)校準儀為例，介紹了該設(shè)備質(zhì)量流量計輸出濃度偏高的故障判斷，并著重介紹了校準與維修的方法，為提高自動監(jiān)測維護水平提供參考。

近期 146i 新一代機中采用 Porter 質(zhì)量流量計代替了早期的 Tyland 質(zhì)量流量計。與Tyland 質(zhì)量流量計相比，Porter 的流量控制線圈較大，在同樣電流驅(qū)動下產(chǎn)生的磁力大，更容易實現(xiàn)流量的穩(wěn)定控制。而且流量控制的執(zhí)行部分與其他部分完全獨立出來，維修起來相對方便。下面簡單介紹一下Porter 質(zhì)量流量計的故障檢查、維修和校準經(jīng)驗。

1.故障現(xiàn)象

故障現(xiàn)象: 用 146i 校準儀器時，儀器的讀數(shù)明顯高很多。用另一臺 146i 先對儀器校準后，再用懷疑故障的 146i 給儀器通氣復(fù)測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)故146i 在同一濃度跨點的輸出比正常 146i 要高出3 倍多。

2.故障判斷、維修與校準

故障判斷: 造成上述結(jié)果有兩種可能: 一是 100mL / min 的小流量計輸出較正常值大了 3 倍，二是 10L / min 質(zhì)量流量計的輸出比正常值小了 3 倍多。在一般現(xiàn)場條件下做零氣質(zhì)量流量計的檢查要比做小流量質(zhì)量流量計方便一些，因為 10L / min 流量計采用的是 1 /4 的管接頭，在現(xiàn)場找連接氣管容易些。檢查故障時最好有另一臺好的 146i 做參比，這樣可使故障檢查容易很多。方法是: 將兩臺 146i盡可能近地放在一起，將好的 146i 中的零氣質(zhì)量流量計出口的氣管接頭擰開并接一根 1 /4 Teflon管，管子的另一端接故障 146i 的零氣入口。把零氣發(fā)生器的輸出接到好 146i 的零氣入口。如圖 1。

把兩臺 146i 都加電并預(yù)熱。待儀器穩(wěn)定后在好的 146i 上選 A 口，ZEＲO 流量選 10000mL。這樣做的目的是為了把好的 146i 當成流量監(jiān)視器。

然后在故障 146i 上隨便選一口，zero，流量從小到大可選 500，1000，2000…一直到 9500，每選一擋流量時待儀器穩(wěn)定后觀察故障 146i 的流量指示和正常 146i 的差別。當時發(fā)現(xiàn)故障 146i 的流量指示要比正常的大得多，大概有 3 倍多。比如當故障146 零氣流量為 3L / min 時，正常 146i 的零氣流量指示只有 900 多 mL / min。驗證了為什么故障 146i的輸出濃度高。至此可以把故障點限定在零氣質(zhì)量流量計上。

把零氣質(zhì)量流量計兩邊的接頭拆掉。進氣口的接頭上帶有一層很細的金屬網(wǎng)，顯然是過濾用的。但當拆開此接頭時發(fā)現(xiàn)里面有好多灰塵。因此懷疑是塵土把流量調(diào)節(jié)孔堵上了。

把里面的灰都倒出來，并用壓縮空氣進行吹掃。吹掃時先在 146i 上將零氣流量設(shè)置為最大，目的是想讓流量調(diào)節(jié)閥的口開到最大。然后按反流量方向從出口接壓縮空氣進行吹掃。這樣做的目的是防止把灰塵向閥口里面吹，因為不清楚流量控制閥里面的具體結(jié)構(gòu)，所以必須小心。

吹掃完成后，將流量計裝回儀器，然后通電進行測試。一般來說，清理閥體后流量情況會有很大改善，但由于灰塵已進入閥體深處，反吹很難做到將灰塵完全徹底清除干凈，所以流量肯定還是會有一些變化。這些變化可以通過調(diào)整電路上的零點和跨點電位器來加以修正。Porter 流量計的電位器位置圖 2。

圖 2 中的 ZEＲO 電位器用于調(diào)整低流量，而

MS 用于調(diào)整高流量。調(diào)整規(guī)律是反時針旋轉(zhuǎn)實際流量變大，順時針旋轉(zhuǎn)實際流量變小。圖中右邊的三芯插頭是流量控制閥的控制線，紅線是正極，黑線是負極，還有一根黑線為屏蔽。檢測電路板控制功能的好壞可測量紅線上的控制電壓。測量時將萬用表的黑表筆接儀器機殼上的金屬部分，紅表筆接控制線插頭的紅線。在 146i 的 OPEＲATION 菜單中選一口，并選 ZEＲO，將零氣流量設(shè)為最小 ( 10L /MIN 的流量計最小流量為 0. 4L / min) ，此時萬用表上的電壓指示應(yīng)為 4V 左右。再將流量設(shè)為最大( 10L / min) ，這時電壓升至 6. 5V 左右。也就是說流量控制閥的電壓變化范圍在 4 ～ 6. 5V。如果隨設(shè)定流量的變化該電壓發(fā)生變化，則電路板的控制部分應(yīng)該沒有問題。

接下來可進行電位器的調(diào)整。決定調(diào)整前可先做一次和正常 146i 上的流量計的對比。按先前的方法把正常 146i 的流量計出口用 Teflon 管接到故障 146i 的零氣入口。需要強調(diào)的是不能簡單地把兩個流量計串起來，一定要把流量計置于儀器的實際位置中進行測量。因為如果流量計前后所加的器件和實際使用時有所不同，則流量計內(nèi)部的壓力就會發(fā)生改變，調(diào)試所得結(jié)果就會和實際應(yīng)用時的結(jié)果產(chǎn)生差異。管線連接好后，在故障 146i 的Service 菜單里選 Zero Flowmeter Calibration，然后從5% 開始逐個檢查每擋流量正常 146i 和故障 146i 的流量差異。如果在每個校準擋上兩個流量的差值都在 5% 以內(nèi)，則建議只做流量校準而不調(diào)整電位器。如果誤差的范圍超過了 5% ，則只靠校準很難校過來，此時就應(yīng)調(diào)整電位器。在 Zero FlowmeterCalibration 菜單中作流量檢查時一定要注意每擋檢查完后按主菜單鍵推出，而不要按回車鍵確認，以免將參數(shù)調(diào)亂。

確定需要調(diào)整電位器時，應(yīng)先從低流量開始做起。在 Zero Flowmeter Calibration 中選 5% 擋，然后慢慢調(diào)整 ZEＲO 電位器，使故障 146i 的流量讀數(shù)與正常 146i 一樣。再將流量校準擋調(diào)到 95% ，調(diào)整MS 電位器，使故障 146i 的流量讀數(shù)與正常 146i 一樣。此過程需要反復(fù)做幾次，以確保故障流量計在低端和高端的流量讀數(shù)都與正常 146i 的讀數(shù)一樣。

全部調(diào)整結(jié)束后，應(yīng)該從 1000mL / min 開始對比檢查故障流量計和正常流量計的讀數(shù)差異，然后按 2000mL / min、 3000mL / min … 一 直 檢 查 到9000mL / min。如果差異能保持在 5% 以內(nèi)就可以了。如果此前沒有做過流量校準，則校準參數(shù)應(yīng)維持在出廠值。流量計按出廠值的調(diào)整一般線性都做得比較好，所以調(diào)整電位器后一般線性不會受到太大影響，只要高低兩個點能吻合，在其他點上都基本能吻合。

電位器的調(diào)整工作結(jié)束后，需要在電位器的調(diào)整螺絲上用膠進行固定，以防止振動對電位器工作點產(chǎn)生影響。做過幾種實驗，發(fā)現(xiàn)用賓館里提供的小牙膏固定的效果最好。牙膏既能起到固定的作用，又能在下次需要再次調(diào)整時很方便地清除，干固后的效果和膠相差無幾。雖然我們不知道牙膏的具體成分以及它是否導(dǎo)電，但用在這里無所謂導(dǎo)電或不導(dǎo)電，所以認為是比較理想的固定劑。

3.結(jié)語

本文對 146i 動態(tài)校準儀的常見問題進行了分析，并提出解決方法，希望對運維此設(shè)備的技術(shù)人員能提供一點有益的參考。