壓力表批量檢定系統(tǒng)常見故障分析與排除

樊靖

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

壓力表批量檢定系統(tǒng)常見故障分析與排除

樊靖

中國石油長慶油田分公司技術(shù)監(jiān)測中心（陜西西安710018）

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；檢定系統(tǒng)；故障分析；故障排除

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)首創(chuàng)，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)。

圖1 壓力表批量檢定系統(tǒng)實(shí)物圖

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[1]。

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[2]。

4 壓力表批量檢定系統(tǒng)故障診斷實(shí)例

4.1 圖像不能識別

圖像采集原理。通過DOME光源提供最佳視覺光源，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[3]。

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)的方式使光源處于最佳狀態(tài)。

圖2 光線導(dǎo)致圖像不識別

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970～1 000 Hz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)行識別時(shí)出現(xiàn)不識別現(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別。這種情況下，首先考慮開燈或者關(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)了圖像不識別的現(xiàn)象，對此可以判斷為被檢表因素，導(dǎo)致不識別現(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。

圖3 表盤本身導(dǎo)致圖像不識別

診斷分析及處理過程3：在實(shí)驗(yàn)室中，圖像識別出的讀數(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0.1 MPa。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)定不到第一個(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)定在第一個(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[4]。

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17 cm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[5]，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。

5 結(jié)束語

壓力表批量智能檢定系統(tǒng)故障的診斷與排除涉及的知識很多,應(yīng)努力在實(shí)踐中探索和總結(jié)。要養(yǎng)成設(shè)備保養(yǎng)的習(xí)慣，發(fā)生故障是不可避免的,有效預(yù)防故障再次發(fā)生或減少發(fā)生次數(shù)才是目的。同時(shí)對于一些小故障、常見故障，進(jìn)行故障排除與維修，確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，服務(wù)油田一線安全生產(chǎn)。

[1]蘭建設(shè),劉志剛.數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置的故障分析與排除[J].設(shè)備制造技術(shù),2007(8)：134,142.

[2]丁加軍.設(shè)備故障診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.

[3]王秀珍.圖像識別技術(shù)淺論[J].內(nèi)蒙古電大學(xué)刊,2008(8)：73-74.

[4]黃秋彬.淺談壓力表常見的檢定故障分析[J].計(jì)量與測試技術(shù),2013,40(7)：47,49.

[5]韓國惠.PLC控制模具研配液壓機(jī)雙缸同步控制的研究[D].沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué),2005.

The pressure gauge batch verification system is an automatic pressure gauge calibrating device.The faults which the pressure gauge batch verification system is prone to and their causes are introduced.The common faults are classified,summarized and eliminated,and the routine maintenance of the system is expounded.Two specific maintenance examples are given to illustrate the basic process and basic methods of fault analysis and elimination of the system,so as to ensure the normal operation of equipment and serve the safety production of oilfield.

pressure gauge;verification system;fault analysis；fault elimination

2017-05-11

樊靖(1987-），男，工程師，主要從事壓力表檢定、流量計(jì)量等相關(guān)工作。