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)是一臺自動化壓力表檢定裝置。結合實際，介紹了壓力表批量檢定系統(tǒng)容易產生的故障及其原因，針對常見故障進行了分類、總結及排除，同時對日常維護進行了闡述,并通過2個具體維修實例來說明故障分析與排除的基本過程和基本方法，以確保設備的正常運轉，服務油田安全生產。

壓力表批量檢定系統(tǒng)是中國石油長慶油田分公司技術監(jiān)測中心與中國石油大學(華東）聯(lián)合研制的一臺自動化壓力表檢定裝置（圖1)，其解決了壓力表檢定技術滯后、質量溯源無保障的實際問題。該系統(tǒng)運行2年多來，累計完成壓力表檢定30萬塊，為油田安全生產提供了有力保障。但在實際運行中，存在一些小故障，由于該系統(tǒng)為國內，無相關經驗可以借鑒，筆者從實際出發(fā)，對現(xiàn)場故障排除及日常維護進行了闡述，為后續(xù)工作的開展打下基礎。

1.主要原理結構

壓力表批量檢定系統(tǒng)由計算機操控、圖像識別系統(tǒng)和壓力表檢定臺三部分組成。計算機操控平臺主要包括檢定管理軟件系統(tǒng)和打印機等其他一些輔助部件，提供人機界面進行檢定、數(shù)據(jù)維護和打印等操作；圖像識別系統(tǒng)通過計算機圖像處理技術對待檢表示值進行判讀壓力表檢定臺由精密壓力控制裝置、電磁敲擊機構、控制器及其他一些輔助構件構成，作為壓力表檢定時的工作臺。

2.系統(tǒng)易產生的故障及其原因

壓力表批量檢定系統(tǒng)機構復雜，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方面。

1)機械故障。機械結構是機、液、電相結合的部件，因此大多數(shù)故障都與電器控制、反饋、動力、液壓等有關。

2)圖像不識別。主要原因是實驗室光線改變或壓力表本身質量導致。

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

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

5)導軌運行位置異常，主要原因是導軌下方限位開關松動或異物卡住。

3.系統(tǒng)日常故障排除及維護

對于工作中產生的具體的故障，其排除及維護方法可參照以下幾個方面進行。

1)設備開機啟動前，應對設備進行安全檢查，檢查限位開關是否松動，檢查液壓油是否變質，液位是否達到要求高度。

2)定期對電接點壓力表進行檢定，確保系統(tǒng)壓力不過載。

3)開機檢定前，對管路進行空氣的排空操作，以免影響檢定操作的準確度和速度。

4)在正常操作運行中，如出現(xiàn)電源突然中斷，檢定臺處于高壓狀態(tài)，需要手動打開泄壓閥進行泄壓，防止設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，應立即關掉檢定臺電源，查找泄漏點。

6)經常對設備機械連接處進行潤滑操作，若設備出現(xiàn)異響，則應立即關閉檢定臺電源，泄壓后檢查機械連接部分。

4.壓力表批量檢定系統(tǒng)故障診斷實例

4.1圖像不能識別

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行光電轉換，將圖像轉換為數(shù)字，數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)處理軟件進行處理。

故障現(xiàn)象:在實驗室檢驗中，經常出現(xiàn)被測表數(shù)據(jù)采集不到或者采集錯誤，導致后續(xù)檢定結果無法判定。

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，對此可以判斷為設備的光源出現(xiàn)問題，導致不識別現(xiàn)象，可以通過調整光源及相機的方式使光源處于狀態(tài)。

1)進行DOME光源的調整。通過調節(jié)光源控制器，完成對輔助光源的控制，根據(jù)實驗室長期使用規(guī)律，光源控制器的頻率數(shù)一般控制在970-1000Hz之間。

2)CCD相機的調整。由于各種壓力表表盤大小，指針線粗細等情況，導致相機進行識別時出現(xiàn)不識別現(xiàn)象。對此可以通過以下方式進行調節(jié)：①調節(jié)CCD相機的焦距②調節(jié)鏡頭與被檢表之間的水平、垂直距離③調節(jié)CCD相機控制軟件，對相機的白平衡進行調節(jié)。

3)實驗室光源的調整。由于晴天陰天實驗室的光線存在差異，也可能導致被檢表的圖像不識別。這種情況下，先考慮開燈或者關燈進行光線調節(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是否均勻。

診斷分析及處理過程3：在實驗室中，圖像識別出的讀數(shù)與實際不符，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。這屬于個別情況，可以采用手動檢定的方式進行數(shù)據(jù)確認，排除故障。

4.2系統(tǒng)不上壓故障

壓力供給原理。壓力源主要包括預供壓系統(tǒng)、增降壓系統(tǒng)、過欠壓保護三部分。預供壓系統(tǒng)給管路充滿液壓油并通過恒速電機帶動雙向活塞泵自動供壓至約0.1MPa。預供壓的基礎上，采用手動或自動控制方式，根據(jù)所需要壓力值，迅速啟動伺服電機運轉增壓，并在自動運行模式狀態(tài)下調整并穩(wěn)定壓力。

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

診斷分析及處理過程，主要考慮兩個方面的原因。一是壓力表未上好，壓力丟失。當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，由于存在泄漏，壓力值不能穩(wěn)定在個壓力點，一般通過觀察接觸點處是否存在漏油現(xiàn)象。二是泄壓閥門未關閉或者泄壓閥損壞，通過手動方式擰緊泄壓閥門。

2)故障現(xiàn)象2:預打壓結束后，壓力上升至某一個點后不上壓。

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。當設備無異響時，一般考慮是否管路中存在氣體或者油量不足導致，通過觀察儲油桶中的液位，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，手動升壓，對管路進行排空操作。當設備出現(xiàn)異響時，一般為增壓缸部分故障，拆開后蓋檢查電機運轉是否發(fā)燙，檢查主泵位置是否停在限位開關處。

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