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1、,提高环形炉热风流量 检测系统精度,设备部仪表QC小组成立于2002年，小组成立以来，始终坚持“小”、“实”、“活”、“新”的原则，有效利用自主管理活动的手段和工具，为解决公司各种测控系统和设备所存在的问题，开展卓有成效的自主管理活动，04-07年结题并发表的自主管理课题7项，成果获一项国优、两项中国质协二等 奖、 一项股份三等奖 两项获省优，2006年 小组被评为国家级 优秀质量小组。,表一： 活动计划表,最大误差,表二 理论流量值与实际检测流量值对照表,图一 理论流量值与实际检测流量值曲线分布图,从上述图表可以清楚的 看出，随着电机频率的增加 也就是风机转速增大，流量 的实际检测结果与理论
2、值的 误差呈增大的趋势，最大误 差发生在风机满负荷运行时， 其误差为： （35000-24500）/35000 100%=30%。,图二：流量计差压值与流量值的对应函数曲线,全量程范围内差压变化曲线,差压信号开方后函数曲线,1、设定目标 目 标：提高热风流量检测系统检测精度，消除热风流量检测失真的现象。 目标值：将热风流量检测误差从活动前的30%减低到1%。,1%,活动前 活动后 图三 活动目标值对比柱状图,30%,系统允许的最大误差为1%,如果我们能对该系统的软硬件进行二次开发和改造，能够消除检测失真和计算饱和溢出的现状,目 标 可 行,风机改造前，该系统的 最高检测精度曾达到0.6%,部门
3、要求在用测量设备 合格率95%的指标,实现目标具 有必要性,历史指标,设定的目标值 具有技术依据,实现目标值 具有技术保证,1011001010110,图四：热风流量检测系统流程示意图,通过对热风流量检测系统的了解和现场调查分析讨论的结果，小组对有可 能造成该系统形成检测误差的所有原因进行整理，并形成关联图如下：,图五 原因分析关联图,表三 要因确认计划表,要因确认一：压力传感器异常 使用浮球压力计及数字信号校验仪对参与压力补偿的 总管热风压力变送器检定，检定的部分数据如下表： 表四： 压力变送器检定数据,结论：通过检定，总管热风压力变送器的输出误差小于0.5%，符合标准要求，因此压力传感器异
4、常不是主要原因。,要因确认二：流量计选型不当 现用流量计的设计说明书给出的参数值与实际值进行对照，数据如下表：,通过对照表可以看出，目前使用的阿牛巴流量计的设计参数与实际工况参数存在差别，但考虑到该流量计的定货周期较长，如果要对其进行换型改造还需要停产施工，而如果通过后续元件的性能优化及软件修改可以对流量的计算结果进行修正，因此暂不将该末端因素确定为要因。,表五 流量计的设计参数与实际参数对照表,要因确认三：智能变送单元误差大 使用毫伏信号发生器和数字信号校验仪对各差变送器配电器、压力变送器配电器、温度变送器分别进行检定，下表是主要的检定数据：,结论：通过对5个智能变送单元的检定，仪表的误差在
5、允许误差范围，智能变送单元误差大不是主要原因。,表六 智能变送单元检定数据,要因确认四：差压变送器选型不当 1、实测流量计的最大输出差压值,图六 最大差压值检测方法示意图,高压值 18.565mA,低压值 12.265mA,如图所示，小组成员使用13KPa（热风最大压力为13KPa）的压力变送器，在风机最大转速的情况下，分别检测流量计的正负导压管输出压力电量值，通过换算得到阿牛巴流量计的最大输出差压值分别是：预热段120Pa; 加热段292 Pa；均热段118 Pa。,2、比较流量计的最大输出差压值与差压变送器的量程范围,结论：差压变送器作为流量检测系统的重要检测仪器，其选型是否恰当对流量的检
6、测结果会产生直接的影响，从表七统计的情况看，三段的差压变送器量程范围与流量计的实际输出范围存在较大的差别，最大误差达到50.3%，因此差压变送器选型不当是主要原因。,表七 流量计的最大输出差压值与差压变送器的量程对比,要因确认五：流量系数设置不当 通过输入模拟信号进行验证，小组成员将相应的差压值、补偿压力值、补偿温度值以模拟电量值的形式输入到UMC800智能控制器中，通过监控系统人机界面的显示数值与理论流量值进行比较，确定流量系数是否正确，比较的结果如下表：,结论：由表八统计的数据可以出，我们按各段热风流量检测的最大参数值输入到智能控制器中，计算得到的最大流量值和理论流量值都有30%的误差，说
7、明流量系数的设置不当，是影响整个流量检测系统检测精度的主要原因。,表八 确定流量系数是否恰当的调查表,要因确认六：温度传感器异常 温度传感器的作用是完成温度补偿，小组使用热电偶检定装置对在用温度传感器进行检定，通过检定，确认温度传感器测量精度满足工业用廉金属热电偶计量检定规程的要求，温度传感器异常不是主要原因。右图是检定原始记录的电脑截图。,图七 温度传感器检定记录,要因确认七：导压管堵塞 由于流量计的导压管较长，小组成员使用压缩空气对三套流量计的六条导压管和压力变送器的导压管进行吹扫实验，认定导压管气流畅通无阻滞现象，导压管堵塞为非要因,通过上述的要因确认，我们找到了造成热风流量检测系统测量
8、误差大的两个主要原因：差压变送器选型不当 流量系数设置不当,图例：5分 3分 1分,对策可行性分析： 小组针对确定的各条主要原因制定备选的解决问题的方案，并对所选方案进行了对比分析：,表九 对策评价选择表,针对所选方案，小组成员集思广益，讨论制定了相应的 对策措施，按5W 1H的原则，明确目标，措施到位，责任到人， 具体见对策实施表：,表十 对策实施表,实施一 存在的问题： 差压变送器选型不当，量程超限。,1、量程迁移 根据活动前期确定的最大差压值,对三台差压变送器进行量程迁移。目前使用的差压变送器是上海威尔泰仪表公司生产的MV2000型微差压变送器，支持HART协议，通过专用软件可以对测量范
9、围进行调整。,图八 差压变送器量程迁移,2.精度校验 对迁移量程后的差压变送器进 行示值误差、回差误差以及线性 度检验：,图九 精度校验,实施效果： 1、使用HART协议编程器对三台差压变送器进行通讯，从显示的数据来看，三台差压变送器的量程范围都得到了有效修改。 2、通过对迁移量程后的差压变送器进行示值误差、回差误差以及线性度检验,量程迁移后的差压变送器满足计量精度要求，具体检定数据如表十一。,表十一：差压变送器检定记录,1.计算K值 根据输入信号为差压（未开方）、带压力补偿（P）、温度补偿（T） 的流量计算数学模型M=K K= 公式中 以加热段空气数据为例： 式中最大瞬时流量M：15000
10、流量计最大差压 ： 292Pa 压力补偿P ： 1300Pa 温度补偿T： 450 标况密度 ：1.205 将已知条件代入公式求得K为：69.767,左图看到的就是UMC800的组态软件 controbuild中加热段热风流量计算的程序 截图，其表达的就是数学公式：,F=K,我们将重新计算的K值作为新的 流量计算系数取代原来的系数，并通 过上位机下载到智能控制器UMC800 中。,2.组态软件中修改K值,图十 组态软件中的流量计算程序段,实施三：存在的问题: 调整后的系数值是否准确 对策：模拟工况参数进行测试 1.配置工况参数表,表十二 参数配置表,3. 测试结果： 通过测试，当我们给出最大流
11、量差压值、输入相应的补偿压力、 补偿温度值后，监控系统人机界面中的加热段热风流量显示值为 与理论值15000 的差为-35 ，误差为-0.2%，符合 计量精度要求。因此可以判断我们计算得到的的流量系数是 准确的！,通过活动前后加热段热风流量曲线的电脑截图可以直观地看出活动效果：,图十二 ：活动前后加热段热风流量曲线对比图,为了系统全面地检查本次活动所取得的效果， 我们对改造后，三段热风流量的检测情况进行了 跟踪调查：,表十三 各段实际流量值与理论计算值的对比统计表,根据统计的数据，制作 的理论流量值与实际检测流 量值的对应曲线：,从曲线中可以看出， 理论流量值与实际检测 流量值最大误差为0.4
12、%， 满足检测要求。,图十三 理论流量值与实际检测流量值的对应曲线,实施前,通过对实施前后的流量曲线对比图以及小组的统计数据可以得出这样的结论：活动取得了非常好的效果，通过本次活动，提高了热风流量检测系统的检测精度，将系统误差从30%降低到0.4%，优于1%的目标值，完成了本次活动的目标。,实施后,误差0.4%,图十四 活动前后检测误差对比柱状图,误差30%,目标值,误差1%,通过本次活动小组也取得了良好的无形成果，小组成员的自主管理活动的知识、创新能力、团队协作精神以及科学总结成果的能力等均有不同程度的提高。,图十五 自我评价雷达图,1. 对监控软件进行了参数修改，修改后的软件进行了备份。 2.调整了三段热风流量差压变送器量程，根据调整结果修改了 计量器具的台帐内容。LBJ1106B01 3. 调整了组态软件controbuild的相关参数，修改后的软件reheater UMC1和reheaterUMC2进行了备份。,为了巩固本次活动的成果,小组成员对实施过程进行了 总结和整合，形成标准化作业文件：,虽然本次活动取得了可喜的成果，但是现场还有更多的问题需要解决，比如精整线探伤设备的故障处理时间较长等问题，因此小组下一步将围绕如何提高漏磁探伤设备作业率开展活动.,谢谢,