壓力表批量檢定系統(tǒng)常見故障分析與排除

壓力表批量檢定系統(tǒng)是一臺(tái)自動(dòng)化壓力表檢定裝置。結(jié)合實(shí)際，介紹了壓力表批量檢定系統(tǒng)容易產(chǎn)生的故障及其原因，針對常見故障進(jìn)行了分類、總結(jié)及排除，同時(shí)對日常維護(hù)進(jìn)行了闡述,并通過2個(gè)具體維修實(shí)例來說明故障分析與排除的基本過程和基本方法，以確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，服務(wù)油田安全生產(chǎn)。

壓力表批量檢定系統(tǒng)是中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心與中國石油大學(xué)(華東）聯(lián)合研制的一臺(tái)自動(dòng)化壓力表檢定裝置（圖1)，其解決了壓力表檢定技術(shù)滯后、質(zhì)量溯源無保障的實(shí)際問題。該系統(tǒng)運(yùn)行2年多來，累計(jì)完成壓力表檢定30萬塊，為油田安全生產(chǎn)提供了有力保障。但在實(shí)際運(yùn)行中，存在一些小故障，由于該系統(tǒng)為國內(nèi)，無相關(guān)經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，筆者從實(shí)際出發(fā)，對現(xiàn)場故障排除及日常維護(hù)進(jìn)行了闡述，為后續(xù)工作的開展打下基礎(chǔ)。

1.主要原理結(jié)構(gòu)

壓力表批量檢定系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)操控、圖像識(shí)別系統(tǒng)和壓力表檢定臺(tái)三部分組成。計(jì)算機(jī)操控平臺(tái)主要包括檢定管理軟件系統(tǒng)和打印機(jī)等其他一些輔助部件，提供人機(jī)界面進(jìn)行檢定、數(shù)據(jù)維護(hù)和打印等操作；圖像識(shí)別系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對待檢表示值進(jìn)行判讀壓力表檢定臺(tái)由精密壓力控制裝置、電磁敲擊機(jī)構(gòu)、控制器及其他一些輔助構(gòu)件構(gòu)成，作為壓力表檢定時(shí)的工作臺(tái)。

2.系統(tǒng)易產(chǎn)生的故障及其原因

壓力表批量檢定系統(tǒng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，承壓能力高，且檢定工作量大，因此故障率較高。它的主要故障通常表現(xiàn)為：圖像不識(shí)別、升壓降壓不穩(wěn)定、連接中斷、電機(jī)故障、連接部分容易磨損等。

分析發(fā)生上述故障現(xiàn)象的原因一般包含以下幾個(gè)方面。

1)機(jī)械故障。機(jī)械結(jié)構(gòu)是機(jī)、液、電相結(jié)合的部件，因此大多數(shù)故障都與電器控制、反饋、動(dòng)力、液壓等有關(guān)。

2)圖像不識(shí)別。主要原因是實(shí)驗(yàn)室光線改變或壓力表本身質(zhì)量導(dǎo)致。

3)升降壓不穩(wěn)定。主要原因是存在泄漏點(diǎn)或者機(jī)械部分出現(xiàn)故障。

4)通訊中斷。主要原因是采用USB通訊受距離限制，線路過長容易導(dǎo)致連接中斷。

5)導(dǎo)軌運(yùn)行位置異常，主要原因是導(dǎo)軌下方限位開關(guān)松動(dòng)或異物卡住。

3.系統(tǒng)日常故障排除及維護(hù)

對于工作中產(chǎn)生的具體的故障，其排除及維護(hù)方法可參照以下幾個(gè)方面進(jìn)行。

1)設(shè)備開機(jī)啟動(dòng)前，應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行安全檢查，檢查限位開關(guān)是否松動(dòng)，檢查液壓油是否變質(zhì)，液位是否達(dá)到要求高度。

2)定期對電接點(diǎn)壓力表進(jìn)行檢定，確保系統(tǒng)壓力不過載。

3)開機(jī)檢定前，對管路進(jìn)行空氣的排空操作，以免影響檢定操作的準(zhǔn)確度和速度。

4)在正常操作運(yùn)行中，如出現(xiàn)電源突然中斷，檢定臺(tái)處于高壓狀態(tài)，需要手動(dòng)打開泄壓閥進(jìn)行泄壓，防止設(shè)備損壞及其他意外發(fā)生。

5)在檢定過程中，如出現(xiàn)壓力突然不正常下降，原因可能為管路有泄漏，應(yīng)立即關(guān)掉檢定臺(tái)電源，查找泄漏點(diǎn)。

6)經(jīng)常對設(shè)備機(jī)械連接處進(jìn)行潤滑操作，若設(shè)備出現(xiàn)異響，則應(yīng)立即關(guān)閉檢定臺(tái)電源，泄壓后檢查機(jī)械連接部分。

4.壓力表批量檢定系統(tǒng)故障診斷實(shí)例

4.1圖像不能識(shí)別

圖像采集原理。通過DOME光源提供視覺光源，然后利用感光二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，將圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字，數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理。

故障現(xiàn)象:在實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)中，經(jīng)常出現(xiàn)被測表數(shù)據(jù)采集不到或者采集錯(cuò)誤，導(dǎo)致后續(xù)檢定結(jié)果無法判定。

診斷分析及處理過程1:如圖2所示，在每塊被檢表上都出現(xiàn)了圖像不識(shí)別的現(xiàn)象，對此可以判斷為設(shè)備的光源出現(xiàn)問題，導(dǎo)致不識(shí)別現(xiàn)象，可以通過調(diào)整光源及相機(jī)的方式使光源處于狀態(tài)。

1)進(jìn)行DOME光源的調(diào)整。通過調(diào)節(jié)光源控制器，完成對輔助光源的控制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室長期使用規(guī)律，光源控制器的頻率數(shù)一般控制在970-1000Hz之間。

2)CCD相機(jī)的調(diào)整。由于各種壓力表表盤大小，指針線粗細(xì)等情況，導(dǎo)致相機(jī)進(jìn)行識(shí)別時(shí)出現(xiàn)不識(shí)別現(xiàn)象。對此可以通過以下方式進(jìn)行調(diào)節(jié)：①調(diào)節(jié)CCD相機(jī)的焦距②調(diào)節(jié)鏡頭與被檢表之間的水平、垂直距離③調(diào)節(jié)CCD相機(jī)控制軟件，對相機(jī)的白平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3)實(shí)驗(yàn)室光源的調(diào)整。由于晴天陰天實(shí)驗(yàn)室的光線存在差異，也可能導(dǎo)致被檢表的圖像不識(shí)別。這種情況下，先考慮開燈或者關(guān)燈進(jìn)行光線調(diào)節(jié)。

診斷分析及處理過程2:如圖3所示，在某一塊被檢表大面積出現(xiàn)了圖像不識(shí)別的現(xiàn)象，對此可以判斷為被檢表因素，導(dǎo)致不識(shí)別現(xiàn)象。處理方式：①查看被檢表是否未上正②查看被檢表的表盤是否反光或者刻度線的粗細(xì)是否均勻。

診斷分析及處理過程3：在實(shí)驗(yàn)室中，圖像識(shí)別出的讀數(shù)與實(shí)際不符，或者差距較大，這種情況一般為傳輸中數(shù)據(jù)處理方面出現(xiàn)問題。這屬于個(gè)別情況，可以采用手動(dòng)檢定的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)確認(rèn)，排除故障。

4.2系統(tǒng)不上壓故障

壓力供給原理。壓力源主要包括預(yù)供壓系統(tǒng)、增降壓系統(tǒng)、過欠壓保護(hù)三部分。預(yù)供壓系統(tǒng)給管路充滿液壓油并通過恒速電機(jī)帶動(dòng)雙向活塞泵自動(dòng)供壓至約0.1MPa。預(yù)供壓的基礎(chǔ)上，采用手動(dòng)或自動(dòng)控制方式，根據(jù)所需要壓力值，迅速啟動(dòng)伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)增壓，并在自動(dòng)運(yùn)行模式狀態(tài)下調(diào)整并穩(wěn)定壓力。

1)故障現(xiàn)象1:預(yù)打壓階段，壓力不上升，主泵無法正常啟動(dòng)，壓力穩(wěn)定不到個(gè)壓力點(diǎn)。

診斷分析及處理過程，主要考慮兩個(gè)方面的原因。一是壓力表未上好，壓力丟失。當(dāng)被測壓力表的密封墊損壞或者壓力表與連接件之間過松時(shí)，由于存在泄漏，壓力值不能穩(wěn)定在個(gè)壓力點(diǎn)，一般通過觀察接觸點(diǎn)處是否存在漏油現(xiàn)象。二是泄壓閥門未關(guān)閉或者泄壓閥損壞，通過手動(dòng)方式擰緊泄壓閥門。

2)故障現(xiàn)象2:預(yù)打壓結(jié)束后，壓力上升至某一個(gè)點(diǎn)后不上壓。

診斷分析及處理過程。出現(xiàn)這種情況，根據(jù)聲音判斷故障原因。當(dāng)設(shè)備無異響時(shí)，一般考慮是否管路中存在氣體或者油量不足導(dǎo)致，通過觀察儲(chǔ)油桶中的液位，液位一般處在17cm高度為正常液位。觀察油路中是否有氣泡，打開泄壓閥，手動(dòng)升壓，對管路進(jìn)行排空操作。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異響時(shí)，一般為增壓缸部分故障，拆開后蓋檢查電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否發(fā)燙，檢查主泵位置是否停在限位開關(guān)處。

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