差壓變送器的應(yīng)用分析與故障診斷

差壓變送器的應(yīng)用分析與故障診斷：

    一、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)至測量元件上，測量元件將測得的差壓信號轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)的電信號傳遞給轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過放大等處理變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)電信號輸出。

    二、差壓變送器的幾種應(yīng)用測量方式：

    1.與節(jié)流元件相結(jié)合，利用節(jié)流元件的前后產(chǎn)生的差壓值測量液體流量。

    2.利用液體自身重力產(chǎn)生的壓力差，測量液體的高度。

    3.直接測量不同管道、罐體液體的壓力差值。

    三、應(yīng)用中的故障判斷及分析

    變送器在測量過程中，常常會出現(xiàn)一些故障，故障的及時判定分析和處理，對正在進行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護中的經(jīng)驗，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.檢測法：

    1)斷路檢測：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，否則可進下步查找，如：智能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)場另加電源的方法為變送器通電進行通訊，以查看是否電纜是否疊加約2kHz的電磁信號而干擾通訊。

    2)短路檢測：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直接引到差壓變送器雙側(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：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，可臨時更換一塊，以確定原因。

    4)分部檢測：將測量回路分割成幾個部分，如：供電電源、信號輸出、信號變送、信號檢測，按分部分檢查，由簡至繁，由表及里，縮小范圍，找出故障位置。

    四、幾個典型測量回路的故障分析

    下面我僅以導(dǎo)壓管故障為例，來分析差壓變送器測量回路故障。

    1.導(dǎo)壓管堵塞：

    在儀表維護中，由于差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時，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)實際流量由F前減小到F后時，管道中的靜壓也相應(yīng)的降低，設(shè)降低值為P0；同時，當(dāng)實際流量下降至F后時，P-值也要因為管內(nèi)流體流速的降低而升高，設(shè)升高值為P0’。

    即：△P=（P+-P0）-（P-+P0′）此時變送器輸出值應(yīng)減小。

    2.正導(dǎo)壓管泄漏：

    實際上，當(dāng)泄漏量非常小的時候，由于種種原因，工藝操作或儀表維修護人員很難發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)泄漏量大，所測流量與實際流量相比有較大誤差時才會發(fā)現(xiàn)，這時即使是實際流量上升，總是△P泄漏后<<△P泄漏前，F(xiàn)泄漏后<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-=P1-2PS，

    根據(jù)差壓與流量的關(guān)系得出F24.氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測量誤差：

    設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點壓力為P0+，負(fù)導(dǎo)壓管取壓點壓力為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-

    正常測量下：

    P0=P1

    設(shè)正常測量狀態(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+）+（ρh+）-(P-+ρh-)=P+ρ(h+-h-)

    則變送器輸出為：

    F=K

    當(dāng)h+>h-時變送器實際測得的差壓增大，輸出流量信號增大。

    當(dāng)h+這里，由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因，隨著時間的增加，h+逐漸大于h-，測得的流量也增大。

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