146i 動態校準儀質量流量計輸出濃度偏高的故障判斷、維修與校準

以 146i 動態校準儀為例，介紹了該設備質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，為提高自動監測維護水平提供參考。

近期 146i 新一代機中采用 Porter 質量流量計代替了早期的 Tyland 質量流量計。與Tyland 質量流量計相比，Porter 的流量控制線圈較大，在同樣電流驅動下產生的磁力大，更容易實現流量的穩定控制。而且流量控制的執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 質量流量計的故障檢查、維修和校準經驗。

1.故障現象

故障現象: 用 146i 校準儀器時，儀器的讀數明顯高很多。用另一臺 146i 先對儀器校準后，再用懷疑故障的 146i 給儀器通氣復測，結果發現故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 質量流量計的輸出比正常值小了 3 倍多。在一般現場條件下做零氣質量流量計的檢查要比做小流量質量流量計方便一些，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 都加電并預熱。待儀器穩定后在好的 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定后觀察故障 146i 的流量指示和正常 146i 的差別。當時發現故障 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量流量計上。

把零氣質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，顯然是過濾用的。但當拆開此接頭時發現里面有好多灰塵。因此懷疑是塵土把流量調節孔堵上了。

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 上將零氣流量設置為最大，目的是想讓流量調節閥的口開到最大。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構，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 電位器用于調整低流量，而

MS 用于調整高流量。調整規律是反時針旋轉實際流量變大，順時針旋轉實際流量變小。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為 4V 左右。再將流量設為最大( 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。如果隨設定流量的變化該電壓發生變化，則電路板的控制部分應該沒有問題。

接下來可進行電位器的調整。決定調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，則流量計內部的壓力就會發生改變，調試所得結果就會和實際應用時的結果產生差異。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，則建議只做流量校準而不調整電位器。如果誤差的范圍超過了 5% ，則只靠校準很難校過來，此時就應調整電位器。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，以免將參數調亂。

確定需要調整電位器時，應先從低流量開始做起。在 Zero Flowmeter Calibration 中選 5% 擋，然后慢慢調整 ZEＲO 電位器，使故障 146i 的流量讀數與正常 146i 一樣。再將流量校準擋調到 95% ，調整MS 電位器，使故障 146i 的流量讀數與正常 146i 一樣。此過程需要反復做幾次，以確保故障流量計在低端和高端的流量讀數都與正常 146i 的讀數一樣。

全部調整結束后，應該從 1000mL / min 開始對比檢查故障流量計和正常流量計的讀數差異，然后按 2000mL / min、 3000mL / min … 一 直 檢 查 到9000mL / min。如果差異能保持在 5% 以內就可以了。如果此前沒有做過流量校準，則校準參數應維持在出廠值。流量計按出廠值的調整一般線性都做得比較好，所以調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。

電位器的調整工作結束后，需要在電位器的調整螺絲上用膠進行固定，以防止振動對電位器工作點產生影響。做過幾種實驗，發現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電，但用在這里無所謂導電或不導電，所以認為是比較理想的固定劑。

3.結語

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