Enstrümancının El Kitabı | Instrument Tools

1) Temel Enstrüman Bilgileri

Proses – sensör – loop mantığı

Enstrüman Döngüsü(Loop) Mantığı

•Enstrüman = proses büyüklüğünü ölçen, dönüştüren ve ileten cihazdır.
•Birincil eleman (sensör) → transmitter → kontrol sistemi → son eleman zinciri kurulur.
•4–20 mA sinyal, endüstride en yaygın analog iletim standardıdır.
•4 mA = minimum (LRV), 20 mA = maksimum (URV) ölçüm aralığıdır.
•Loop kontrolü yapılırken hem proses hem elektrik tarafı birlikte düşünülmelidir.

Sinyal Tipleri ve Protokoller

•4–20 mA, 0–10 V gibi analog sinyaller sahada yaygın kullanılmaya devam etmektedir.
•HART, Foundation Fieldbus, Profibus PA gibi protokoller aynı kablodan haberleşme sağlar.
•HART ile cihaz konfigürasyonu, arıza teşhisi ve kalibrasyon bilgileri okunabilir.
•Dijital protokollerde topoloji (hat/dallanma) ve terminasyon dirençleri kritiktir.

Emniyet ve Alan Sınıfları

•Ex-proof (alev sızdırmaz) ve Ex-i (intrinsically safe) sistemler karıştırılmamalıdır.
•Patlayıcı ortamda cihaz açmadan önce saha prosedürleri mutlaka kontrol edilmelidir.
•Klemens kutusu açılmadan önce hatta enerji ve sinyal varlığı mutlaka ölçülmelidir.

2) Genel Bakım Prosedürleri

Sahaya çıkmadan önce – periyodik bakım

Sahaya Çıkmadan Önce

•Geçerli iş emri, izin formu ve risk değerlendirmesini kontrol et.
•Elektrik/Mekanik izolasyon prosedürünün uygulanmış olduğundan emin ol.
•Uygun KKD (baret, gözlük, eldiven, antistatik elbise vb.) olmadan sahaya girme.
•Proses basıncı, sıcaklığı ve ortam koşullarını önceden incele.
•Mümkünse cihazın mevcut ayarlarını (range, damping, linearization vb.) kayda al.

Periyodik Bakım Adımları

•Görsel kontrol: Kablo gevşekliği, korozyon, kırık parçalar, gevşek mekanik parçalar vb.
•Sızdırmazlık kontrolü: Proses bağlantılarında kaçak izleri, kristallenme, yağlanma.
•Topraklama ve ekranlama noktalarının sıkılığını ve sürekliliğini kontrol et.
•Kablo girişlerindeki glend ve contaların sağlamlığını gözden geçir.
•Gerekiyorsa fonksiyon testi ve kalibrasyon yap, raporla ve cihaz etiketine işle.

3) Basınç Transmitteri (PT) Bakımı

Temel yapı – bakım – arıza/çözüm

Temel Yapı ve Dikkat Edilecekler

•Diyafram yüzeyi çizik, çentik veya darbeye çok hassastır, sert cisimle temas ettirme.
•Diyafram seal ve kapiler sistemlerde mekanik darbe ve bükme transmitteri bozabilir.
•Yoğun proseslerde impulse line tıkanması, ölçüm hatasına en sık sebep olan konudur.
•Proses tarafı ve enstrüman tarafı basınç sınırları mutlaka datasheet ile karşılaştırılmalıdır.

Periyodik Bakım ve Kalibrasyon

•Loop beslemesini ve 4–20 mA sinyalini kontrol et (kısa devre / açık devre var mı?).
•HART ile bağlanıp cihazın self-diagnostic kayıtlarını oku (sensor trim uyarıları vb.).
•Sıfır (zero) kontrolü: Proses izolasyonlu iken girişe referans basınç uygulayıp çıkışı ölç.
•Span kontrolü: Alt ve üst noktada referans basınçla doğrulama yap, sapmaları kayıt et.
•Impulse hatlarında tahliye ve havalandırma noktalarının tıkalı olmadığından emin ol.

Tipik Arızalar ve Çözümleri

•Okuma sürekli 0 bara yakın: impulse hattı tıkalı veya proses vanası kapalı olabilir.
•Yavaş tepki: impulse hattı içinde hava cebi veya yoğunlaşmış sıvı bulunabilir.
•Lineer olmayan okuma: diyafram hasarı veya sensör iç problemi söz konusu olabilir.
•Sinyal titriyor: damping çok düşük veya proses/mekanik vibrasyon yüksek olabilir.
•4mA altına veya 20 mA üstüne taşıyor: transmitter range dışı basınç veya elektronik arızası olabilir.

4) Sıcaklık: PT100 / Termokupul

Sensör tipleri – bakım – arızalar

PT100 Bakımı

•2, 3 ve 4 telli bağlantı farklarını bil, yanlış bağlantı büyük ölçüm hatası yaratır.
•Sensör kablosu ve klemenslerde oksitlenme direnci artırarak sapmaya sebep olur.
•Uzun kablo mesafelerinde hat direnci kompanzasyonu yapılmalıdır.
•Sıcaklık Ölçüm/kalibrasyon cihazı ile nokta testleri ile sensör doğruluğu kontrol edilebilir.

Termokupul Bakımı

•Doğru tip TC kablosu (K, J, E vb.) kullanılmadığında büyük mV hataları oluşur.
•Sıcak nokta (hot junction) erimesi veya oksitlenmesi ölçümü bozar.
•Elektromanyetik gürültüsüne duyarlıdır, ekranlı kablo ve doğru topraklama önemlidir.
•Topraklı ve topraksız tip TC farkı, parazit ve cevap süresi açısından kritiktir.

Tipik Arızalar ve Çözümleri

•Sabit 0°C veya sabit değer: termokupul devresi kopuk olabilir.
•PT100 değeri yavaş yavaş kayıyor: rutubet veya izolasyon kaçağı kontrol edilmelidir.
•Ölçüm gürültülü: ekran ve toprak noktaları, VFD ve büyük motorlara yakın güzergâh kontrol edilmelidir.

5) Debi Ölçerler

Orifis – manyetik – ultrasonik

Orifis Plaka ve DP Debi

•Orifis plaka yönü ve işaretlemesi (upstream/downstream) kontrol edilmelidir.
•Tx Hook-Up/Manifold ve impuls vanaların tıkanması, diferansiyel basınçta ciddi hatalara sebep olur.
•Debi hesaplarında yoğunluk, sıcaklık ve viskozite değerleri güncel olmalıdır.

Manyetik Debimetre

•Elektrotların kirliliği, özellikle iletken sıvılarda yanlış okuma sebebidir.
•Boru tam dolu olmalıdır; boş boru alarmı veya ölçüm hatası görülür.
•Topraklama bandı ve elektrotları iyi bağlanmamışsa ölçüm dalgalı olur.

Ultrasonik Debimetre

•Transdüserin boruya temas yüzeyi temiz olmalı, coupling jel/greas kurumuş olmamalı.
•Boru çapı ve et kalınlığı parametreleri yanlış girilirse debi ciddi sapar.
•Boru içindeki hava kabarcıkları veya iki fazlı akış ölçümü zorlaştırır.

6) Seviye Enstrümanları

Radar – DP – manyetik seviye

Radar / Ultrasonik Seviye

•Anten yüzeyinde yoğun kir, yapışma veya kondena oluşumu yanlış ekolar üretir.
•Tank içindeki karıştırıcı, dahili borular ve merdivenler false echo kaynağıdır.
•Dead zone içinde kalan seviyelerin okunamayacağını biliniz.

DP Seviye

•Sıvılı low Kolu yüksekliği ve kullanılan sıvının yoğunluğu mutlaka kayıtlı olmalıdır.
•Yoğunluk değişimleri (sıcaklıkla) seviyede hataya sebep olur, kompanzasyon gerekebilir.
•Impulse hatları hava ve Partiküllerden arındırılmış olmalıdır.

Manyetik / Şamandıralı Seviye

•Şamandıranın içine sıvı dolması durumunda yoğunluğu artar ve seviye hata verir.
•Reed switch zincirinde kırık veya temas sorunu varsa seviye atlayarak değişir.

7) Gaz Dedektörleri

Bakım – kalibrasyon – tipik arızalar

Genel Bakım

•Sensör hücrelerinin üretici tarafından verilen ömürleri vardır, tarihleri takip edilmelidir.
•Filtre ve difüzör girişleri toz, yağ veya boyayla tıkalı olmamalıdır.
•Yüksek sıcaklık ve direkt güneş ışığına maruz kalan sensörler daha hızlı yaşlanır.

Kalibrasyon Adımları

•Önce temiz havada zero kontrolü yapılır.
•Referans gaz doğru konsantrasyonda ve sürede uygulanmalıdır.
•Gaz tüpü, regülatör ve hortum bağlantılarında kaçak olmamalıdır.

Tipik Arızalar

•Sürekli 0 ppm: sensör hücresi ömrünü doldurmuş veya tamamen bozulmuş olabilir.
•Sürekli yüksek değer: zero ayarı bozulmuş veya sensör kontamine olmuştur.
•Yavaş yükselen/düşen değer: sensör yüzeyi kirli veya filtre tıkalı olabilir.

8) Kontrol Vanaları

Pozisyoner – stroke – arıza/çözüm

Bakım Temelleri

•Hava beslemesi basıncı ve kalitesi (yağ/su) sürekli takip edilmelidir.
•Stroke testi ile vananın tam aç/kapa ve ara pozisyonları doğrulanmalıdır.
•Vana mili, yataklama ve salmastra kaçakları gözle kontrol edilmelidir.

Tipik Arızalar ve Çözümleri

• %50 civarında takılı kalan vana: mekanik sıkışma veya feedback problemi olabilir.
• Sürekli takip veya sallanma: pozisyoner ayarları (gain/damping) veya PID ayarları çok agresif olabilir.
• Yavaş tepki: hava hattı filtresi su/partikül dolmuş olabilir. Hava Drain/vent edilmeli I/P pozisyoner kontrol edilmelidir.

9) Kablolama, Topraklama ve EMC (Elektromanyatik Uyumluluk)

Parazit – ekranlama – loop sorunları

Temel Kurallar

•Analog sinyal kabloları, güç kablolarından mümkün olduğunca ayrı güzergâhtan çekilmelidir.
•Ekranlar genellikle tek uçtan topraklanır; iki uçtan topraklama ground loop oluşturabilir.
•VFD, büyük motor ve kontaktörlere yakın kablo güzergâhı paraziti artırır.

Tipik Problemler

•4–20 mA sinyal sürekli kesiliyor: gevşek klemens veya kırık kablo olabilir.
•HART iletişimi çalışmıyor: loop direnci 250 Ω yoksa haberleşme sorun çıkar.
•Sinyal gürültülü: ekran yanlış noktaya bağlanmış veya topraklama kötü olabilir.

10) Genel Arıza Teşhis Akışı

Adım adım arıza bulma

Adım Adım Kontrol

• 1) Besleme var mı? Besleme gerilimini ölç.
2) Loop açık mı? Kablo ve klemens continuity testini yap.
3) Sensör çıkışını doğrudan ölç, mantıklı mı kontrol et.
4) Transmitterin local display ve hata kodlarını incele.
5) HART/dijital protokolden diagnostic bilgilerini oku.
6) Proses bağlantısını ve mekanik durumu kontrol et.
7) Kalibrasyon hatası ihtimalini değerlendir.

11) Test Ekipmanları

Sahada enstrümancı çantası

Olmazsa Olmazlar

•Kaliteli bir multimetre (true RMS tercih edilir).
•Loop kalibratörü (4–20 mA kaynak/ölçüm).
•HART communicator veya eşdeğer arayüz.
•Basınç pompası + referans manometre/transmitter.
•Kuru blok veya referans sıcaklık kaynağı.
•Hava kalibrasyon seti, hortum ve regülatörler.
•Ex-proof el feneri, güvenilir el aletleri seti.

12) Sık Yapılan Hatalar

“Ben yapmam” dediğin ama yapacağın şeyler

Dikkat Edilmezse

•PT100 kablolamasında 3 telliyi 2 telli sanmak ve kompanzasyonu unutmak.
•Dp Seviyenin Sıvılı Kol’una farklı yoğunlukta sıvı doldurmak (range Hesaplaması gerekir).
•Kapiler boruyu rastgele büküp içindeki sıvıyı etkilemek.
•Radar seviye cihazında anten boyunu yanlış seçmek.
•Zero ayarını proses altındayken çekip sensör offsetini bozmak.

13) Genel Troubleshooting Rehberi

Belirtiye göre arıza bulma

Genel Loop Troubleshooting

• Belirti: Göstergede hiç değer yok, DCS/PLC 0 mA veya 0 mühendislik değeri gösteriyor.
Olası Nedenler: Loop açık devre, besleme yok, sigorta atık, klemens gevşek.
Yapılacaklar: Beslemeyi ölç (24 V var mı?), terminalden terminale continuity al, loop sigorta ve kaynaklarını kontrol et.
• Belirti: DCS/PLC sabit 4 mA veya LRV değeri görüyor, proses değişse de kıpırdamıyor.
Olası Nedenler: Transmitter arızalı, sensör Diyaframı patlak veya arızalı, range yanlış girilmiş olabilir.
Yapılacaklar: Transmittere HART ile bağlan, giriş değerini oku; sensör direncini/mV değerini doğrudan ölç; Parametrelerini kontrol et.
• Belirti: Sinyal dalgalı, trend sürekli yukarı-aşağı oynuyor.
Olası Nedenler: Gerçek proses dalgalanması, EMC parazit, ekranlama/topraklama sorunu, damping düşük.
Yapılacaklar: Aynı prosesi referans göstergeden gözle; kablo güzergâhını ve ekran bağlantılarını kontrol et; damping ayarını gözden geçir.
• Belirti: HART haberleşmesi yapılamıyor.
Olası Nedenler: Loop direnci 250 Ω civarında değil, HART Haberleştirici veya modem yanlış yere takılı, parazit çok yüksek.
Yapılacaklar: Loop toplam direncini ölç, gerekiyorsa 250 Ω direnç ekle; modem uçlarını doğru polarite ile bağla dene; Bağlanmıyorsa Transmiiter arızalı olabilir,değiştir..

Basınç Transmitteri Troubleshooting

• Belirti: PT sürekli 0 bar civarı gösteriyor, prosesin basınçta olduğu kesin.
Olası Nedenler: Proses izole vanası kapalı, impulse hattı tıkalı, diyafram zarar görmüş.
Yapılacaklar: İzolasyon vanalarını kontrol et; impulse purgesi ile hattı havalandır/temizle; referans basınç kaynağı ile doğrudan transmittere basınç vererek test et.
• Belirti: Değer çok yavaş yükseliyor veya düşüyor.
Olası Nedenler: Impulse hattında hava cebi veya sıvı cebi, impulse çok uzun veya dar, damping çok yüksek.
Yapılacaklar: Hattı purge et, tahliye ve havalandırma vanalarını kullan; transmitter damping süresini makul seviyeye çek.
• Belirti: Alt noktada doğru, üst noktada ciddi sapma (span hatası).
Olası Nedenler: Sensör Kayması, yanlış range, diyafram deformasyonu.
Yapılacaklar: İki noktalı kalibrasyon yap, gerekiyorsa sensör trim; mekanik hasar varsa transmitter değiştirilir.

Sıcaklık Enstrümanları Troubleshooting

• Belirti: Termokupul değeri sabit 0°C veya sabit bir düşük değer gösteriyor.
Olası Nedenler: Termokupul kablosu kopuk, bağlantı ters, yanlış tip TC seçilmiş.
Yapılacaklar: Klemenslerde continuity ve polariteyi kontrol et; cihaz parametresinde TC tipini doğrula; kısa devre köprü testiyle cihaz girişini kontrol et.
• Belirti: PT100 değeri gerçek değerden sürekli daha yüksek veya düşük.
Olası Nedenler: Uzun kablo direnci, 3/4 telli bağlantı hatası, klemens oksidi, izolasyon kaçağı.
Yapılacaklar: Sensörü söküp direkt cihaz klemensine kısa kablo ile bağlayıp test et; Ohm tablosuna göre referans dirençle karşılaştır; yalıtım meggeri ile gövdeye kaçak kontrolü yap.
• Belirti: Sıcaklık değeri gürültülü, trend titrek.
Olası Nedenler: EMI parazit (VFD, büyük motorlar), ekran/topraklama problemi.
Yapılacaklar: Kablo ekranını uygun tek noktadan toprakla; kablo güzergâhını güç kablolarından uzaklaştır; gerekiyorsa dijital filtre/damping uygula.

Debimetre Troubleshooting

• Belirti: Debi değeri 0 gösteriyor, prosesin akışta olduğu biliniyor.
Olası Nedenler: Manyetik debimetrede elektrot kirli, boru boş; orifiste tapping tıkalı; ultrasonikte sinyal alamıyor.
Yapılacaklar: Elektrotları temizle; borunun tam dolu olduğundan emin ol; tapping noktalarını temizle; ultrasonikte sensör montaj açısı ve coupling jel durumunu kontrol et.
• Belirti: Debi değeri %30–50 sapma gösteriyor.
Olası Nedenler: Yanlış çap/et kalınlığı girişi (ultrasonik), yanlış K-faktörü, yoğunluk değeri eski.
Yapılacaklar: Cihaz ayarlarından nominal boru bilgilerini ve K-faktörünü teyit et; proses yoğunluğunu güncel veriyle düzelt.
• Belirti: Debi trendi dalgalı ve kararsız.
Olası Nedenler: İki fazlı akış, gaz kabarcıkları, upstream/downstream düz boru mesafesi kısa.
Yapılacaklar: Proses koşullarını gözle kontrol et; mümkünse düz boru mesafesi artır; damping veya zaman ortalaması kullan.

Seviye Enstrümanları Troubleshooting

• Belirti: Radar seviye cihazı sürekli “false echo” alarmlı çalışıyor.
Olası Nedenler: Tank içi engeller (boru, merdiven, agitator), yoğun köpük, anten kirli.
Yapılacaklar: Anteni temizle; tank içindeki büyük engelleri cihaz yazılımında false echo olarak tanımla; gerekirse montaj açısını veya noktasını değiştir.
• Belirti: DP seviye, tank seviyesi değişse de çok yavaş veya ters tepki veriyor.
Olası Nedenler: Sıvılı kol yüksekliği yanlış, impulse hattında hava/sıvı cebi, yoğunluk değişimi.
Yapılacaklar: Sıvılı kol’i tekrar doldur ve yüksekliğini referansla karşılaştır; impulse purge yap; yoğunluk kompanzasyon parametrelerini kontrol et.
• Belirti: Manyetik/şamandıralı seviyede değer bir anda sıçrayarak değişiyor.
Olası Nedenler: Reed zincirde aralıklı kontak, şamandıra sıkışması.
Yapılacaklar: Reed röle zincirini test et; şamandırayı mekanik sürtünmeden arındır, kılavuz boruyu kontrol et.

Gaz Dedektörü Troubleshooting

• Belirti: Dedektör sürekli 0 ppm gösteriyor, test gazına da tepki yok.
Olası Nedenler: Sensör ömrü bitmiş, sensör bağlantısı kopuk, iç elektronik arızası.
Yapılacaklar: Üreticiye göre sensör ömrünü ve tarihini kontrol et; sensör soket/kablo bağlantılarını gözden geçir; referans cihazla karşılaştır.
• Belirti: Sürekli yüksek ppm veya alarmda kalıyor.
Olası Nedenler: Zero ayarı bozuk, sensör kirlenmiş veya kalibrasyon hatalı.
Yapılacaklar: Temiz havada zero kalibrasyonu yap; sensör yüzeyini üretici talimatına uygun temizle; gerekli ise span kalibrasyonunu tekrarla.
• Belirti: Gaz uygulandığında çok yavaş yükseliyor veya çok geç düşüyor.
Olası Nedenler: Filtre tıkalı, difüzör kısıtlı, sensör yaşlanmış.
Yapılacaklar: Filtre/difüzör değiştir; sensör dinamik cevabını referansla kıyasla; gerekirse sensörü yenile.

Kontrol Vanası Troubleshooting

• Belirti: Vana %50 civarında takılı kalıyor, komut değişse de pozisyon değişmiyor.
Olası Nedenler: Mekanik sıkışma, feedback pot/pozisyon transmitter arızası, I/P sorunu.
Yapılacaklar: Lokal stroke testi yap; hava beslemesini ve I/P çıkışını ölç; mekanik bağlantıları (linkage) kontrol et.
• Belirti: Vana sürekli küçük adımlarla ileri-geri hareket ediyor (hunting).
Olası Nedenler: PID ayarları agresif (yüksek gain), pozisyoner ayarları yanlış, sinyal gürültülü.
Yapılacaklar: PID gain’i düşür, integral/derivative ayarlarını gözden geçir; pozisyoner üretici talimatına göre yeniden ayarla; sinyal kablosunun parazitini kontrol et.
• Belirti: Vana çok ağır çalışıyor veya geç yanıt veriyor.
Olası Nedenler: Hava hattı basıncı düşük, filtre su/yağ dolu, diyafram/yay zayıf.
Yapılacaklar: Hava besleme hattının basınç ve kalitesini kontrol et; filtre/şartlandırıcıya bakım yap veya değiştir; aktüatör diyafram ve yayını gözden geçir.