差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷和分析

上海自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)壓力變送器，差壓變送器、液位變送器、遠(yuǎn)傳壓力變送器，雙法蘭差壓變送器、隔膜壓力變送器等產(chǎn)品。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。

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。

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(jiǎn)至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

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泄漏后<<F泄漏前。此時(shí)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- ，F1為平衡閥泄漏前的變送器輸出值，F2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<F1，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+<H-時(shí)；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。