FlowScanner 6000 阀门诊断系统

FlowScanner 6000 阀门诊断系统是一套非常强大的阀门诊断工具，用于评估所有品牌和型号控制阀的状态和性能－－高效而且准确。
作为便于携带、现场使用的试验仪，FlowScanner 6000阀门诊断系统是流程行业的理想选择。不需要移动或拆卸需要测试的阀门，只需简单地安装FlowScanner 6000阀门诊断系统传感器，就可以评估阀门的运行状态和识别需要纠正的行动；新型号FlowScanner 6000阀门诊断系统还具有远程测试功能。
FlowScanner 6000阀门诊断系统是工厂启动时阀门开车调试中非常优秀的工具。通过验证阀门是否能实现预期的功能，确保流程更顺利的启动。也可以使用FlowScanner 6000校准阀门的组装，同时留下校准结果的电子记录。

图1. FlowScanner 6000 装在方便携带的专用帆布提包中（左）；在现场分析控制阀（右）
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统阀门诊断系统FlowScanner 6000 阀门诊断系统

方便灵活的电脑控制－－FlowScanner 6000 阀门诊断系统可以和安装微软Windows 系统的电脑连接使用，包括标准的笔记本电脑，特别加固的现场计算机和平板电脑。这样用户可以运用较新较快的计算机技术，而不用升级FlowScanner 6000本身。FlowScanner 6000 阀门诊断系统远程测试功能－－FlowScanner 6000通过以太网连接可以与个人电脑通信，用户可以在一个远离现场舒适的地方进行测试。还可以通过可选项：FlowScanner 6000无线网络来添加无线通信的功能。FlowScanner 6000 阀门诊断系统集成、精确的压力扫描－－压力扫描集成在设备中整体进行标定，这样达到更高的精度。同时消除了混用未经标定的传感器的顾虑。的数据采集硬件和专用数字信号处理器－－自定义采集单元提供了优越的稳定性，高精度和大输入范围的解析度。多种输入功能－－FlowScanner 6000可以提供阀门性能的全面审视。FlowScanner 6000支持8个气动输入，也有8个电压输入用于测量：阀位开关和变送器，回路过程变量中的流量、温度、和压力；还包括有两个数字式行程输入。

可选应力测量接口－－与操作箱集成，，该接口直接应用于杆式安装的应力测量传感器。

可选隔离箱－－密封箱，保护FlowScanner 6000 阀门诊断系统阀门诊断系统和电池组在粉尘环境下不受污染。

易于设置和使用－－放在专用的帆布提包中，FlowScanner 6000阀门诊断系统可带到任何现场进行操作；把FlowScanner 6000挂或放在阀门旁边，连接压力传感器和行程传感器，就可进行测试。

轻巧，袖珍，耐用－－FlowScanner 6000阀门诊断系统十分轻巧，重14磅；它的袖珍形尺寸使它成为十分方便携带的工具，而且所需要的的工作台面极小。坚固的铝制外壳，密封的按键和状态显示使它适合现场使用。

延长电池的寿命－－镍氢电池与耗能极低的部件延长了FlowScanner 6000 阀门诊断系统电池的寿命，单个电池可用8个小时，电池充电只需3到4个小时，并且可以快速更换电池。

可选的无线模式－－选用带WIFI无线模块的FlowScanner 6000阀门诊断系统，内置数据单元与笔记本电脑之间可以无线通讯。这消除了对以太网线的依赖，也使得技术操作人员可以远距离进行操作，测试阀门。大多数的笔记本电脑都有内置无线功能，可以与FlowScanner 6000 阀门诊断系统联机工作。WIFI无线连接的距离取决于障碍物和干扰，一般超过200英尺（60米左右）。在无线信号不允许使用的场合，通过无线设置可以把它安全关闭，这时可以使用网线通讯。

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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统FlowScanner 6000 带来的好处

提高流程效率－－用FlowScanner 6000阀门诊断系统诊断系统分析一个阀门的动态相应，然后对阀门作出物理修改，以及根据流量要求供气以更好地配合阀门的反应。你可以在过程条件下监测控制阀的性能，观察过程增益中阀门总特性的影响。

减少停机时间－－运用FlowScanner 6000帮助提高设置和操作水平，减少在线问题。可以根据阀门的性能实施预测性或状态检修技术，把未来可能出现的问题更小化。

减少维修费用－－FlowScanner 6000诊断系统可以识别阀门是否需要维修－－而且能确定单个需要维修的组件。这种详细的诊断可帮助技术人员省时省力的直达问题核心。

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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统详细信息
系统测试能力
FlowScanner 6000具有6种标准测试选项全面检查控制阀性能。

动态扫描

静点扫描

阶跃变化

阶跃曲线

阶跃研究

正弦测试

FlowScanner 6000阀门诊断系统提供了非常方便的监测模式。运用这个模式，当阀门受控制系统控制时，可用FlowScanner 6000记录相应数据。

图2. 设置FlowScanner 6000阀门诊断系统以测试和诊断滑动杆阀门（左）以及旋转阀门（下）。

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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统FlowScanner 6000 测试详情
动态扫描测试
动态扫描是非常有价值的测试，它能帮助你设置阀门并监控其性能。对新的或翻新的阀门组件进行动态扫描测试可以建立性能基准，这样就可以与随后进行的测试比较。任何改变都可能来自诸如磨损或损坏阀门及其附件仪表的问题。
动态扫描测试检测关键运行性能指标，如：

校准整体构造，包括I/P和定位器

阀门参数，包括：——台架设定——阀座负载——阀门行程——摩擦/扭矩——弹性系数

整个构造的动态误差范围，包括I/P和定位器。动态误差是滞后作用，盲区和回旋误差的结合。动态误差是对阀门/ 仪器响应的检查。

整个构造的线性，包括定位器与I/P

动态扫描测试的控制信号，根据两种定义输入方式的控制率而有所不同，一般在4-20mA。在上行行程与下行行程中间记录数据，用于分析动态阀门的操作（图3）。

整体阀门特性曲线
图3. 动态扫描测试
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统静点扫描测试
静点扫描测试分析结构上每部分的滞后和盲区，以及它们的叠加效应。这个测试根据控制信号进行，后停止并记录阀门行程。数据记录包括上下行程。这个测试重现了传统实验室中滞后加上盲区的偏差循环试验。

图4. 静点测试（显示了阀门的静态控制）
阶跃变化测试
阶跃变化测试用来检测行程速度和阀门动态反应（图5）。这个测试记录的数据显示阀门在控制信号下对阶跃变化的反应。

图5. 阶跃变化测试（动作速度）
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统阶跃曲线测试
在阶跃曲线测试里，阀门的走向为在阶跃曲线上以一系列小步上下移动（图6）。输入阶形小到0.01mA时可用于阀门对过程坡道的反应测试。

图6. 阶跃曲线测试
阶跃研究测试
阶跃研究测试用于检测阀门分辨率和反应，并能很快显示出阀门的近似盲区。这个测试也显示增益过程中阀门总体特性的影响，特别与过程变量记录在一个辅助通道。
一系列不断增长的阶形（例如，0.08、0.16、0.32、0.80mA就会译成0.5%、1%、2%和5%阶段表示4到20mA回路）被定义为运行在不同标称回路输出电平。每个阶段都有一个特定的暂停时间（比如10秒）。正常的程序是镜像这些阶形，加强，返回，下降并从标称输出返回。

图7. 阶跃研究测试
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统正弦测试
正弦测试能够进行频率反应分析。测试使用在不同频率里的等幅正弦测试信号。一般来说，任何适用于频率反应测试的设备，当受到正弦输入时会产生一个相同频率的正弦输出。应用这些数据时必须意识到相关的限制和约束。

图8. 正弦测试
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统测试连接
将FlowScanner 6000与控制阀气动信号（仪器气动压力）连接，可以用快速接头接入定位器或将三通插入到仪器。连接头在成套工具箱中，或者连同控制阀一起向艾默生订购。

图9. FlowScanner 6000 的输入/输出连接
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56.1:60002008年7月FlowScanner 6000 阀门诊断系统FlowScanner 6000 诊断系统可监测以下输入

供气压力－－监测供气压力以确认供气能够提供阀门全行程和阀座负载的充足压力。操作员在行程期间可检测压力衰减。压力衰减一般是因为：压力调节器过小或故障，供气压力管线限制，执行机构或油管内泄漏。所有衰减都会造成阀门和执行机构性能缓慢。

I/P 输出压力－－在阀门行程允许范围比较该信号与输入信号，检查传感器校准和动态性能；该信号也可以像输入信号一样被用于气动定位器以检查传感器校准和动态性能。

定位器输出压力－－比较该输出与仪器输入，检查传感器校准和动态性能（压力或电流），此压力也可作为输入信号用于任何配件，如增压器和螺线管，检测此增压器的动态性能。如果定位器与执行机构之间没有其他配件，此输入监测执行机构压力。

执行机构压力－－比较阀门定位器的这一关键参数以核准阀门负载，以及台架设定，摩擦，和弹性系数。如果有一个配件，如在定位器和执行机构之间的增压器和螺线管，比较此压力和定位器输出压力检测此配件的动态性能。如果是双作用活塞执行机构，其顶部和低部的气缸压力都受到监测。

I/P 输入信号－－FlowScanner 6000 阀门诊断系统 系统的I/P输出连接是用于供应电流或电压信号到I / P的。此信号与I/P 输出信号作对比提供决定I/P校准和动态性能所要求的信息。

阀门位置－－阀门的位置由行程传感器监测。行程传感器的输出与FlowScanner 6000 阀门诊断系统 系统的行程输入相连接。监测阀门位置以核准行程，阀座轮廓，和定位器性能。

辅助信号－－当测试配件和回路操作时其他信号可被同时记录（包括变送器的过程变量，限位开关和位置变送器），或者监测由控制室发出的阀门控制信号。如果执行机构压力不能被测量，应变式传感器可用于可选的接口模块应变计以提供直接测量动力。提供8个辅助模拟输入。6个支持0到24V直流输入，2个支持双极或应力测量±10V直流。所有输入在整个范围内提供16位数据的优秀分辨率，提供至少100kΩ 的绝缘。附件信号放大器可以放大微弱信号，比如从应力测量模块得到信号。

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应变计接口模块－－与操作箱集成的可选接口，直接应用于螺杆安装的应力测量传感器，对力进行直接测量以确定摩擦（或扭矩）和阀座负载，或提供阀座接触的质量证明。此接口可装在操作箱配件袋里，直接连接6000取得电源与信号，提供集成，轻便的解决方案。

FlowScanner软件以力为单位提供应力输出的放缩比例，并可自行绘制和分析结果数据，或叠加与同时基于压力分析的测量相比较。
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FlowScanner 6000 连接控制阀的示意图

图10. FlowScannerTM 6000 诊断系统测试连接
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规格
电源交流电：100到240V交流电，50到60赫兹，外部适配器（在操作箱内），提供15V直流到FlowScanner 6000。电池：12伏的电池组可提供7-8小时的正常运行。用外部充电器充电3至4小时。（单元可以同时在交流电和电池下工作，无间断供电。）辅助电源：12V直流输出提供给可选项配件。（当使用自供电配件时，如无线以太网适配器或应力测量接口模块，电池寿命会减短）。
运行温度限制
运行温度：-40到155℉（-40到70℃）液晶显示功能范围：-4到140℉（-20到60℃）运行湿度：95%不凝结
控制信号输出
电流回路：0-55mA（不超过24V，符合高阻抗阀门）电压回路：±10V
输入：
 8个集成的空气压力输入，4个0-100 psig，4个0-150 psig
 8个辅助电压输入，隔离电阻不小于100KΩ6个（A 至 F）0-24V 直流4个（G,H）±10V直流
电流回路读数（输出）±100mA
 2个行程输入线性0-30英寸旋转0-360度
（监测电池电压和内部温度）
压力连接
替换Parker的Prestolock 1/8 NPT X 1/8寸管管：1/8 寸OD X 1/16 寸ID（Parker p/n NB 2-031）
数据速率
可变采样率，由软件测试选择，高达1000次/秒，所有通道同步采样。（支持“动态扫描“测试低至到5秒的行程时间）。
控制
状态LCD / 设置键盘 / 带保护的开关
外壳
铝合金外壳，可放置在手提包携带，包括电池组、交流适配器、网线、和连接管。
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随附配件
带保护垫的帆布单肩包电池组交流适配器外部充电器RJ45交叉线用于直接连接个人电脑（14英尺）配件电源线（供可选配件）安装和配置指导FlowScanner 电脑软件在光盘中（符合10CFR50附录B核电客户要求）
约重
14磅（6.4KG）
电脑通讯连接
以太网（标准RJ45- 10电缆，可选FlowScanner6000阀门诊断系统无线网络：标准网络电缆或集成的无线适配器，使用802.11g/b 无线），IP地址可配置（取样和计时都是由FlowScanner6000阀门诊断系统内部的数据单元控制，因此连接速度与可靠性不会影响到测试数据的收集。数据在内部缓冲直到内部测试完成，测试过程显示实时数据）
电脑要求
FlowScanner 6000 只能通过以太网连接的安装有FlowScanner 6.0阀门诊断系统（或更高）软件的电脑运行。现场使用的坚固笔记本电脑作为可选项，或任何满足以下更低规格的电脑都可使用。
电脑必须满足微软Windows XP SP2 运行所需的硬件要求。有彩色显示器，而且电脑必须包括有以太网或无线通讯接口（FlowScanner 6000 阀门诊断系统无线网络）。安装软件光盘时需要光驱或网络连接。Windows XP或更新的操作系统（软件版本6.3 SP1需要Windows Vista系统）
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FlowScanner 6000 精度
表1. 控制信号输出精度

表2. 行程输入精度
范围 整体精度** 分辨率
0-25英寸 ±0.0065英寸 0.0001英寸
0-360度 ±0.25度 0.0075度

表3. 模拟输入通道精度
输入范围 精确度 更小分辨率
0-100 psig  读取±0.03 psig + 0.2%  0.015 psig 
0-150 psig  读取±0.1 psig + 0.2%  0.025 psig 
0-24V直流 ±0.01V  0.0005 V 
±10V直流 ±0.01V  0.0005 V 

* 对于压力模块标明为“超稳定的压力传感器”的单元，可在30秒内达到精度；但对于旧的单元要达到这样的精确度需要10分钟
的预热。压力准确度会在20分钟内回复到零。（设计的精度在整个工作温度范围内进行过验证，每个生产单元按NIST标准校准-在室温下可追溯的标准）
** 行程精度和分辨率是由用于测量的外部编码器型号所决定的。FlowScanner 6000阀门诊断系统 输入的是数字正交计数器，在整个量程范围内精确到+/-1。
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FlowScanner 6000模块化结构允许软件在电脑或笔记本电脑上运行，通过以太网连接与数据单元通讯。所有符合要求的电脑都可以使用，专为现场设计用于关键任务领域的加固型电脑可供选用。如现场没有现成的工作台面，也可用手持平板电脑。联系当地销售代表以了解哪些当前的型号可以使用。
以太网既可有线连接（RJ45 ）也可以无线连接（以太网适配器）。通过电缆直连不通过过网络集线器时，可以使用不同长度的交叉电缆。
应力测量接口模块可单独订购，可用于任何 FlowScanner 6000阀门诊断系统型号。它是专门为融合6000的操作箱而设计的，并提供了一个标准的“QSS”连接传感器。QSS传感器适用于几乎所有的阀门。（注意：接口模块使用和无线以太网适配器同样的附件插口，不支持同时使用接口模块与无线适配器。）
额外的电池，电池充电器，交流适配器，电缆和工具包可另外订购。