146i 动态校准仪质量流量计输出浓度偏高的故障判断、维修与校准

以 146i 动态校准仪为例，介绍了该设备质量流量计输出浓度偏高的故障判断，并着重介绍了校准与维修的方法，为提高自动监测维护水平提供参考。

近期 146i 新一代机中采用 Porter 质量流量计代替了早期的 Tyland 质量流量计。与Tyland 质量流量计相比，Porter 的流量控制线圈较大，在同样电流驱动下产生的磁力大，更容易实现流量的稳定控制。而且流量控制的执行部分与其他部分完全独立出来，维修起来相对方便。下面简单介绍一下Porter 质量流量计的故障检查、维修和校准经验。

1.故障现象

故障现象: 用 146i 校准仪器时，仪器的读数明显高很多。用另一台 146i 先对仪器校准后，再用怀疑故障的 146i 给仪器通气复测，结果发现故146i 在同一浓度跨点的输出比正常 146i 要高出3 倍多。

2.故障判断、维修与校准

故障判断: 造成上述结果有两种可能: 一是 100mL / min 的小流量计输出较正常值大了 3 倍，二是 10L / min 质量流量计的输出比正常值小了 3 倍多。在一般现场条件下做零气质量流量计的检查要比做小流量质量流量计方便一些，因为 10L / min 流量计采用的是 1 /4 的管接头，在现场找连接气管容易些。检查故障时最好有另一台好的 146i 做参比，这样可使故障检查容易很多。方法是: 将两台 146i尽可能近地放在一起，将好的 146i 中的零气质量流量计出口的气管接头拧开并接一根 1 /4 Teflon管，管子的另一端接故障 146i 的零气入口。把零气发生器的输出接到好 146i 的零气入口。如图 1。

把两台 146i 都加电并预热。待仪器稳定后在好的 146i 上选 A 口，ZEＲO 流量选 10000mL。这样做的目的是为了把好的 146i 当成流量监视器。

然后在故障 146i 上随便选一口，zero，流量从小到大可选 500，1000，2000…一直到 9500，每选一挡流量时待仪器稳定后观察故障 146i 的流量指示和正常 146i 的差别。当时发现故障 146i 的流量指示要比正常的大得多，大概有 3 倍多。比如当故障146 零气流量为 3L / min 时，正常 146i 的零气流量指示只有 900 多 mL / min。验证了为什么故障 146i的输出浓度高。至此可以把故障点限定在零气质量流量计上。

把零气质量流量计两边的接头拆掉。进气口的接头上带有一层很细的金属网，显然是过滤用的。但当拆开此接头时发现里面有好多灰尘。因此怀疑是尘土把流量调节孔堵上了。

把里面的灰都倒出来，并用压缩空气进行吹扫。吹扫时先在 146i 上将零气流量设置为最大，目的是想让流量调节阀的口开到最大。然后按反流量方向从出口接压缩空气进行吹扫。这样做的目的是防止把灰尘向阀口里面吹，因为不清楚流量控制阀里面的具体结构，所以必须小心。

吹扫完成后，将流量计装回仪器，然后通电进行测试。一般来说，清理阀体后流量情况会有很大改善，但由于灰尘已进入阀体深处，反吹很难做到将灰尘完全彻底清除干净，所以流量肯定还是会有一些变化。这些变化可以通过调整电路上的零点和跨点电位器来加以修正。Porter 流量计的电位器位置图 2。

图 2 中的 ZEＲO 电位器用于调整低流量，而

MS 用于调整高流量。调整规律是反时针旋转实际流量变大，顺时针旋转实际流量变小。图中右边的三芯插头是流量控制阀的控制线，红线是正极，黑线是负极，还有一根黑线为屏蔽。检测电路板控制功能的好坏可测量红线上的控制电压。测量时将万用表的黑表笔接仪器机壳上的金属部分，红表笔接控制线插头的红线。在 146i 的 OPEＲATION 菜单中选一口，并选 ZEＲO，将零气流量设为最小 ( 10L /MIN 的流量计最小流量为 0. 4L / min) ，此时万用表上的电压指示应为 4V 左右。再将流量设为最大( 10L / min) ，这时电压升至 6. 5V 左右。也就是说流量控制阀的电压变化范围在 4 ～ 6. 5V。如果随设定流量的变化该电压发生变化，则电路板的控制部分应该没有问题。

接下来可进行电位器的调整。决定调整前可先做一次和正常 146i 上的流量计的对比。按先前的方法把正常 146i 的流量计出口用 Teflon 管接到故障 146i 的零气入口。需要强调的是不能简单地把两个流量计串起来，一定要把流量计置于仪器的实际位置中进行测量。因为如果流量计前后所加的器件和实际使用时有所不同，则流量计内部的压力就会发生改变，调试所得结果就会和实际应用时的结果产生差异。管线连接好后，在故障 146i 的Service 菜单里选 Zero Flowmeter Calibration，然后从5% 开始逐个检查每挡流量正常 146i 和故障 146i 的流量差异。如果在每个校准挡上两个流量的差值都在 5% 以内，则建议只做流量校准而不调整电位器。如果误差的范围超过了 5% ，则只靠校准很难校过来，此时就应调整电位器。在 Zero FlowmeterCalibration 菜单中作流量检查时一定要注意每挡检查完后按主菜单键推出，而不要按回车键确认，以免将参数调乱。

确定需要调整电位器时，应先从低流量开始做起。在 Zero Flowmeter Calibration 中选 5% 挡，然后慢慢调整 ZEＲO 电位器，使故障 146i 的流量读数与正常 146i 一样。再将流量校准挡调到 95% ，调整MS 电位器，使故障 146i 的流量读数与正常 146i 一样。此过程需要反复做几次，以确保故障流量计在低端和高端的流量读数都与正常 146i 的读数一样。

全部调整结束后，应该从 1000mL / min 开始对比检查故障流量计和正常流量计的读数差异，然后按 2000mL / min、 3000mL / min … 一 直 检 查 到9000mL / min。如果差异能保持在 5% 以内就可以了。如果此前没有做过流量校准，则校准参数应维持在出厂值。流量计按出厂值的调整一般线性都做得比较好，所以调整电位器后一般线性不会受到太大影响，只要高低两个点能吻合，在其他点上都基本能吻合。

电位器的调整工作结束后，需要在电位器的调整螺丝上用胶进行固定，以防止振动对电位器工作点产生影响。做过几种实验，发现用宾馆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调整时很方便地清除，干固后的效果和胶相差无几。虽然我们不知道牙膏的具体成分以及它是否导电，但用在这里无所谓导电或不导电，所以认为是比较理想的固定剂。

3.结语

本文对 146i 动态校准仪的常见问题进行了分析，并提出解决方法，希望对运维此设备的技术人员能提供一点有益的参考。