压力表批量检定系统常见故障分析与排除

樊靖

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

压力表批量检定系统常见故障分析与排除

樊靖

中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

压力表批量检定系统是一台自动化压力表检定装置。结合实际，介绍了压力表批量检定系统容易产生的故障及其原因，针对常见故障进行了分类、总结及排除，同时对日常维护进行了阐述,并通过2个具体维修实例来说明故障分析与排除的基本过程和基本方法，以确保设备的正常运转，服务油田安全生产。

压力表；检定系统；故障分析；故障排除

压力表批量检定系统是中国石油长庆油田分公司技术监测中心与中国石油大学（华东）联合研制的一台自动化压力表检定装置（图1），其解决了压力表检定技术滞后、质量溯源无保障的实际问题。该系统运行2年多来，累计完成压力表检定30万块，为油田安全生产提供了有力保障。但在实际运行中，存在一些小故障，由于该系统为国内首创，无相关经验可以借鉴，笔者从实际出发，对现场故障排除及日常维护进行了阐述，为后续工作的开展打下基础。

图1 压力表批量检定系统实物图

1 主要原理结构

压力表批量检定系统由计算机操控、图像识别系统和压力表检定台三部分组成。计算机操控平台主要包括检定管理软件系统和打印机等其他一些辅助部件，提供人机界面进行检定、数据维护和打印等操作；图像识别系统通过计算机图像处理技术对待检表示值进行判读；压力表检定台由精密压力控制装置、电磁敲击机构、控制器及其他一些辅助构件构成，作为压力表检定时的工作台。

2 系统易产生的故障及其原因

压力表批量检定系统机构复杂,承压能力高，且检定工作量大，因此故障率较高。它的主要故障通常表现为：图像不识别、升压降压不稳定、连接中断、电机故障、连接部分容易磨损等[1]。

分析发生上述故障现象的原因一般包含以下几个方面。

1）机械故障。机械结构是机、液、电相结合的部件,因此大多数故障都与电器控制、反馈、动力、液压等有关。

2）图像不识别。主要原因是实验室光线改变或压力表本身质量导致。

3）升降压不稳定。主要原因是存在泄漏点或者机械部分出现故障。

4）通讯中断。主要原因是采用USB通讯受距离限制，线路过长容易导致连接中断。

5）导轨运行位置异常，主要原因是导轨下方限位开关松动或异物卡住。

3 系统日常故障排除及维护

对于工作中产生的具体的故障，其排除及维护方法可参照以下几个方面进行。

1）设备开机启动前，应对设备进行安全检查，检查限位开关是否松动，检查液压油是否变质，液位是否达到要求高度。

2）定期对电接点压力表进行检定，确保系统压力不过载。

3）开机检定前，对管路进行空气的排空操作，以免影响检定操作的准确度和速度。

4）在正常操作运行中，如出现电源突然中断，检定台处于高压状态，需要手动打开泄压阀进行泄压，防止设备损坏及其他意外发生。

5）在检定过程中，如出现压力突然不正常下降，原因可能为管路有泄漏，应立即关掉检定台电源，查找泄漏点。

6）经常对设备机械连接处进行润滑操作，若设备出现异响，则应立即关闭检定台电源，泄压后检查机械连接部分[2]。

4 压力表批量检定系统故障诊断实例

4.1 图像不能识别

图像采集原理。通过DOME光源提供最佳视觉光源，然后利用感光二极管进行光电转换，将图像转换为数字，数据交由数据处理软件进行处理[3]。

故障现象：在实验室检验中，经常出现被测表数据采集不到或者采集错误，导致后续检定结果无法判定。

诊断分析及处理过程1：如图2所示，在每块被检表上都出现了图像不识别的现象，对此可以判断为设备的光源出现问题，导致不识别现象，可以通过调整光源及相机的方式使光源处于最佳状态。

图2 光线导致图像不识别

1）进行DOME光源的调整。通过调节光源控制器，完成对辅助光源的控制，根据实验室长期使用规律，光源控制器的频率数一般控制在970～1 000 Hz之间。

2）CCD相机的调整。由于各种压力表表盘大小，指针线粗细等情况，导致相机进行识别时出现不识别现象。对此可以通过以下方式进行调节：①调节CCD相机的焦距；②调节镜头与被检表之间的水平、垂直距离；③调节CCD相机控制软件，对相机的白平衡进行调节。

3）实验室光源的调整。由于晴天阴天实验室的光线存在差异，也可能导致被检表的图像不识别。这种情况下，首先考虑开灯或者关灯进行光线调节。

诊断分析及处理过程2：如图3所示，在某一块被检表大面积出现了图像不识别的现象，对此可以判断为被检表因素，导致不识别现象。处理方式：①查看被检表是否未上正；②查看被检表的表盘是否反光或者刻度线的粗细是否均匀。

图3 表盘本身导致图像不识别

诊断分析及处理过程3：在实验室中，图像识别出的读数与实际不符，或者差距较大，这种情况一般为传输中数据处理方面出现问题。这属于个别情况，可以采用手动检定的方式进行数据确认，排除故障。

4.2 系统不上压故障

压力供给原理。压力源主要包括预供压系统、增降压系统、过欠压保护三部分。预供压系统给管路充满液压油并通过恒速电机带动双向活塞泵自动供压至约0.1 MPa。预供压的基础上，采用手动或自动控制方式，根据所需要压力值，迅速启动伺服电机运转增压，并在自动运行模式状态下调整并稳定压力。

1）故障现象1：预打压阶段，压力不上升，主泵无法正常启动，压力稳定不到第一个压力点。

诊断分析及处理过程，主要考虑两个方面的原因。一是压力表未上好，压力丢失。当被测压力表的密封垫损坏或者压力表与连接件之间过松时，由于存在泄漏，压力值不能稳定在第一个压力点，一般通过观察接触点处是否存在漏油现象。二是泄压阀门未关闭或者泄压阀损坏，通过手动方式拧紧泄压阀门[4]。

2）故障现象2：预打压结束后，压力上升至某一个点后不上压。

诊断分析及处理过程。出现这种情况，根据声音判断故障原因。当设备无异响时，一般考虑是否管路中存在气体或者油量不足导致，通过观察储油桶中的液位，液位一般处在17 cm高度为正常液位。观察油路中是否有气泡，打开泄压阀，手动升压，对管路进行排空操作。当设备出现异响时，一般为增压缸部分故障[5]，拆开后盖检查电机运转是否发烫，检查主泵位置是否停在限位开关处。

5 结束语

压力表批量智能检定系统故障的诊断与排除涉及的知识很多,应努力在实践中探索和总结。要养成设备保养的习惯，发生故障是不可避免的,有效预防故障再次发生或减少发生次数才是目的。同时对于一些小故障、常见故障，进行故障排除与维修，确保设备的正常运转，服务油田一线安全生产。

[1]兰建设,刘志刚.数控机床自动换刀装置的故障分析与排除[J].设备制造技术,2007(8)：134,142.

[2]丁加军.设备故障诊断与维修[M].北京：机械工业出版社, 2006.

[3]王秀珍.图像识别技术浅论[J].内蒙古电大学刊,2008(8)：73-74.

[4]黄秋彬.浅谈压力表常见的检定故障分析[J].计量与测试技术,2013,40(7)：47,49.

[5]韩国惠.PLC控制模具研配液压机双缸同步控制的研究[D].沈阳：沈阳工业大学,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，工程师，主要从事压力表检定、流量计量等相关工作。