差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷和分析

變送器''>差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷和分析
張文勇
一、  前言
隨著社會(huì)工業(yè)化發(fā)展，變送器''>差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛，生產(chǎn)中遇到的問題也越來越多，加之安裝、使用、維護(hù)人員的水平差異，使得出現(xiàn)的問題不能迅速解決，一定程度上影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至威及生產(chǎn)安全。

二、  變送器''>差壓變送器的工作原理：來自雙側(cè)導(dǎo)壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側(cè)隔離膜片上，通過膜片內(nèi)的密封液傳導(dǎo)至測(cè)量元件上，測(cè)量元件將測(cè)得的差壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電信號(hào)傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號(hào)輸出。

三、  變送器''>差壓變送器的幾種應(yīng)用測(cè)量方式：
1.  與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測(cè)量液體流量。
2.  利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測(cè)量液體的高度。
3.  直接測(cè)量不同管道、罐體液體的壓力差值。

四、  應(yīng)用中的故障判斷及分析
變送器在測(cè)量過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障，故障的及時(shí)判定分析和處理，對(duì)正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。
1.  調(diào)查法：回顧故障發(fā)生前的打火、冒煙、異味、供電變化、雷擊、潮濕、   誤操作、誤維修。
2.    直觀法：觀察回路的外部損傷、導(dǎo)壓管的泄漏，回路的過熱，供電開關(guān)狀態(tài)等。
3.  檢測(cè)法：
1）          斷路檢測(cè)：將懷疑有故障的部分與其它部分分開來，查看故障是否消失，如果消失，則確定故障所在，否則可進(jìn)下步查找，如：智能變送器''>差壓變送器不能正常Hart遠(yuǎn)程通訊，可將電源從表體上斷開，用現(xiàn)場(chǎng)另加電源的方法為變送器通電進(jìn)行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號(hào)而干擾通訊。
2）          短路檢測(cè)：在保證安全的情況下，將相關(guān)部分回路直接短接，如：差變送器輸出值偏小，可將導(dǎo)壓管斷開，從一次取壓閥外直接將差壓信號(hào)直接引到變送器''>差壓變送器雙側(cè)，觀察變送器輸出，以判斷導(dǎo)壓管路的堵、漏的連通性。
3）          替換檢測(cè)：將懷疑有故障的部分更換，判斷故障部位。如：懷疑變送器電路板發(fā)生故障，可臨時(shí)更換一塊，以確定原因。
4）          分部檢測(cè)：將測(cè)量回路分割成幾個(gè)部分，如：供電電源、信號(hào)輸出、信號(hào)變送、信號(hào)檢測(cè)，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

五、  幾個(gè)典型測(cè)量回路的故障分析
下面我僅以導(dǎo)壓管故障為例，來分析變送器''>差壓變送器測(cè)量回路故障。
1.    導(dǎo)壓管堵塞：
在儀表維護(hù)中，由于變送器''>差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時(shí)，或介質(zhì)臟、粘等原因，正負(fù)導(dǎo)壓管堵塞是經(jīng)常發(fā)生的事。
當(dāng)實(shí)際流量由F前減小到F后時(shí)，管道中的靜壓也相應(yīng)的降低，設(shè)降低值為P0；同時(shí)，當(dāng)實(shí)際流量下降至F后時(shí)，P-值也要因?yàn)楣軆?nèi)流體流速的降低而升高，設(shè)升高值為P0’。
即：△P=（ P+-P0 ）-（ P-+P0′）此時(shí)變送器輸出值應(yīng)減小。
2.    正導(dǎo)壓管泄漏：
實(shí)際上，當(dāng)泄漏量非常小的時(shí)候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護(hù)人員很難發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)泄漏量大，所測(cè)流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)即使是實(shí)際流量上升，總是△P泄漏后<<△ P泄漏前，F(xiàn)泄漏后<變送器輸出值應(yīng)減小。
3.    平衡閥泄漏：
設(shè)泄漏前壓力為P1，泄漏后壓力為P2， P1= P1+- P1- ，F(xiàn)1為平衡閥泄漏前的變送器輸出值，F(xiàn)2為平衡閥泄漏后的變送器輸出值。
 我們假設(shè)管道內(nèi)流體流量在沒有變化的情況下做分析，設(shè)泄漏的壓力為PS，
 則：泄漏后的正負(fù)導(dǎo)壓管的靜壓為： 
P2+= P1+-PS，P2-= P1-+ PS
P2= P2+- P2- = P1-2 PS，
 根據(jù)差壓與流量的關(guān)系得出F2變送器測(cè)量輸出小于實(shí)際流量值。
4.    氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測(cè)量誤差：
設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P0+，負(fù)導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P0-，變送器''>差壓變送器正端壓力為P1+，變送器''>差壓變送器負(fù)端壓力為P1-。
P0= P0+- P0-
P1= P1+- P1-
正常測(cè)量下：
 P0= P1
設(shè)正常測(cè)量狀態(tài)下的流量為F，則  F=K 
這里 K為常系數(shù)。
設(shè)液體水的密度為ρ，則在正導(dǎo)壓管積液高度為h+,負(fù)導(dǎo)壓管積液高度為h-的情況下：
P1+= P0++ρgh+
P1-= P0-+ρgh-  
P1= P1+- P1-= （P0+）+（ρ h+）-（ P-+ρ h-）= P+ρ （h+-h-）
則變送器輸出為：
  F=K  
當(dāng)h+>h-時(shí)  變送器實(shí)際測(cè)得的差壓增大，輸出流量信號(hào)增大。
當(dāng)h+變送器實(shí)際測(cè)得的差壓減小，輸出流量信號(hào)變小，即：變送器測(cè)量輸出的流量信號(hào)與實(shí)際流量不符，產(chǎn)生測(cè)量誤差。
這里，由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因，隨著時(shí)間的增加，h+逐漸大于h-，測(cè)得的流量也增大。

六、  小結(jié)：
經(jīng)過上述幾個(gè)典型故障的分析，我們對(duì)使用變送器''>差壓變送器的測(cè)量回路由于導(dǎo)壓管原因造成回路測(cè)量故障做了一些分析，這幾種故障都是在儀表設(shè)備維護(hù)中非常常見的，通過分析可以看到，無論是導(dǎo)壓管堵塞、還是導(dǎo)壓管中積水，同樣