渦街流量計の一般的な故障とその対処方法

工業分野で広く使用されている流量測定機器として、渦街流量計は化学工業、電力、冶金など多くの産業分野で重要な役割を果たしています。しかし、実際の使用においては、さまざまな故障が発生することがあり、測定の精度や安定性に影響を与えることがあります。以下では、渦街流量計における一般的な故障とそれに対応する解決策について詳しく紹介します。
ⅰ. 信号出力がない故障
1. センサーの設置問題
センサーの設置位置が適切でないことは、信号出力がないという故障の主な原因の一つです。センサーが配管の曲がり部分、バルブの近く、または流体の脈動が強い領域に設置されている場合、流体の流れの状態が乱れ、渦街流量計が渦信号を正確に検出できなくなる可能性があります。 ソリューション 適切な取付位置を再選定し直すことです。一般的に、センサーの上流側の直管部の長さは管の直径の10倍以上、下流側の直管部の長さは管の直径の5倍以上が必要であり、これにより流体がセンサーの測定領域でスムーズに流れるようにします。
2. 接続線の故障
接続線に断線、短絡、接触不良などの問題がある場合、センサーが信号をコンバーターに送信できなくなります。この場合、接続線が損傷したり切断されていないか、接続部分がしっかり固定されているかを確認する必要があります。断線した配線の場合は、新しいケーブルに交換してください。接触不良の箇所は再接続し、配線の接続が確実になるよう対処してください。
3. センサーの破損
センサーの検出要素は、長期間の使用や過酷な環境によって損傷を受けている可能性があります。例えば、圧電結晶に衝撃が加わった場合や経年劣化により、正常に電気信号を生成できなくなる場合があります。センサーが損傷しているかどうかを確認するには、専門の測定機器を使用してセンサーをテストすることができます。センサーの損傷が判明した場合は、速やかに新品に交換する必要があります。
ⅱ. 測定誤差が大きくなる故障
1. 流体パラメータの変化
渦街流量計の測定精度は、流体の密度、粘度などのパラメータと密接に関係しています。これらの流体パラメータが変化し、流量計がそれに応じた補償を行わない場合、測定誤差が増加します。例えば、化学プロセスにおいて流体の組成が変化すると、その密度や粘度もそれに応じて変化します。この問題の解決策としては、実際の流体パラメータの変化に応じて流量計の再校正やパラメータ設定を行うこと、または自動補償機能を備えた渦街流量計を使用し、流体パラメータの変化に応じてリアルタイムで補償を行い、測定精度を向上させる方法があります。
2. 配管内の不純物またはスケーリング
配管内の不純物、汚れまたはスケーリングは、流体の流れ状態に影響を与え、渦の発生と伝播を妨害し、測定誤差を引き起こします。配管の定期的な清掃および保守は、この問題を解決する効果的な方法です。化学的清掃または機械的清掃により、配管内の不純物やスケーリングを除去し、配管内面を滑らかにして流体が正常に流れるようにします。同時に、配管入口にフィルターを設置して、大きな粒子状の不純物が流量計の測定領域に侵入するのを防ぎます。
3. 流量計のキャリブレーション精度不良
渦街流量計が設置後に適切にキャリブレーションされていない場合、または長期間キャリブレーションされていない場合、測定精度が低下します。渦街流量計は関連する規格および仕様に従って定期的にキャリブレーションを行う必要があります。キャリブレーションでは、標準流量装置を使用して流量計の測定値と標準流量を比較し、流量計のパラメータを調整して測定誤差を許容範囲内に収めるようにします。
ⅲ. 表示不安定故障
1. 外部干渉
運転中、渦流流量計は外部からの電磁妨害や機械的な振動などの影響を受け、表示が不安定になる場合があります。例えば、大型モーター、トランスフォーマーなどの設備から強い電磁界が発生している場合や、配管に激しい振動が生じている場合などが挙げられます。電磁妨害を低減するために、流量計の信号伝送線にシールド対策を施し、シールド線を確実に接地することができます。機械的な振動の問題に対しては、配管の支持や固定状況を点検し、配管がしっかり取り付けられていることを確認して、流量計への振動の影響を抑えることが重要です。もし振動の問題が深刻な場合は、流量計の近くに減衰装置を取り付けることも有効です。
2. コンバータ故障
コンバータは、センサーによって検出された微弱な電気信号を増幅、処理、表示する部品です。コンバータ内部の回路部品にアンプの損傷やフィルタ回路の異常などの障害が発生すると、信号処理が不安定になり、表示が不安定になります。このような場合は、専門の技術者がコンバータを修理し、損傷した回路部品を交換する必要があります。修理作業中は、静電気対策に注意し、コンバータに二次的な損傷を与えないようにしてください。
ⅳ. 流量値が異常に大きいかまたは小さい
1. ゼロ点設定エラー
渦街流量計のゼロ点設定が不正確である場合、流量値が異常になることがあります。設置および調整の過程でゼロ点の設定が適切でない場合、例えばゼロ点オフセットが大きすぎる場合、測定された流量値が実際の流量値よりも大きくなったり小さくなったりすることがあります。対策としては、ゼロ点の再キャリブレーションを行い、ゼロ点の設定が正しくなるようにします。ゼロ点のキャリブレーションは、一般的に配管内の流体が静止している状態で行い、流量計の取扱説明書に従って対応する設定を行います。
2. 流量係数の誤差
流量係数は、渦街流量計が流量を計算するための重要なパラメータです。流量係数の設定が誤っていると、流量の計算結果に直接的な誤差が生じます。流量係数は流量計の構造や流体の特性などの要因に関係しており、種類の異なる流量計ではそれぞれ異なる流量係数を持っています。設置および使用時に、流量係数が正確に設定されていることを確認してください。流量係数について不明な場合は、流量計の製品マニュアルを参照するか、製造元の技術担当者に確認してください。
要約すると、渦街流量計は実際の運転中に様々な故障に遭遇する。一般的な故障を分析し、適切な対策を講じることにより、故障を迅速に排除し、渦街流量計の正常な運転を確保し、流量測定の精度と信頼性を向上させ、工業生産に強力な保証を提供することができる。日常使用においては、渦街流量計の保守管理を強化し、定期的な点検や校正を実施し、潜在的な問題を早期に発見・対処し、流量計の使用寿命を延長する必要がある。