【摘要】本人針對智能型差壓變送器的工作原理,校驗,調校,故障處理等方面進行了分析與探討,供相關儀表調校和使用維護人員參考。
前言
差壓變送器在工廠有廣泛的應用,主要用于測量液體、氣體或蒸汽的差壓、壓力、液位和密度,然后將其轉換成420mA.DC信號輸出。為保證其正常運行及準確性,定期檢查、校準是很有必要的。
一、差壓變送器的工作原理
來自雙側導壓管的差壓直接作用于變送器傳感器雙側隔離膜片上,通過膜片內的密封液傳導至測量元件上,測量元件將測得的差壓信號轉換為與之對應的電信號傳遞給轉換器,經過放大等處理變為標準電信號輸出。差壓變送器的幾種應用測量方式:(1)與節流元件相結合,利用節流元件的前后產生的差壓值測量液體流量;(2),mJ用液體自身重力產生的壓力差,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。
=,差壓變送器的校驗步驟
我們知道差壓變送器在應用中是與導壓管相連接的,通常的做法,需要把導壓管和差壓變送器的接頭拆開,再接入壓力源進行校準。這樣是很麻煩的,并且工作和勞動強度大,擔心的是拆裝接頭時把導壓管扳斷或出現泄漏問題。我們知道不管什么型號的差壓變送器,其正、負壓室都有排氣、排液閥或旋塞;這就為我們現場校準差壓變送器提供了方便,也就是說不用拆除導壓管就可校準差壓變送器。對差壓變送器進行校準時,先把三閥組的正、負閥門關閉,打開平衡閥門,然后旋松排氣、排液閥或旋塞放空,然后用自制的接頭來代替接正壓室的排氣、排液閥或旋塞,而負壓室則保持旋松狀態,使其通大氣。壓力源通過膠皮管與自制接頭相連接,關閉平衡閥門,并檢查氣路密封情況,然后把電流表(電壓表)、手操器接入變送器輸出電路中,通電預熱后開始校準。
智能型差壓變送器校準有“設定量程”、“重定量程”、“微調”之分。其中“設定量程”操作主要是通過LRV.URV的數字設定來完成配置工作,而“重定量程”操作則要求將變送器連接封標準壓力源上,通過一系列指令引導,由變送器直接感應實際壓力并對數值進行設置。而量程的初始、終設置直接取決于真實的壓力輸入值。但要看到盡管變送器的模擬輸出與所用的輸入值關系正確,但過程值的數字讀數顯示的數值會略有不同,這可通過微調項來進行校準。由于各部分既要單獨調校又必需要聯調,因此實際校準時可按以下步驟進行:(1)先做一次4~0mA微調,用以校正變送器內部的轉換器,由于其不涉及傳感部件,無需外部壓力信號源;(2)再做一次全程微調,使4-20mA、數字讀數與實際施加的壓力信號相吻合,因此需要壓力信號源;(3)后做重定量程,通過調整使模擬輸出4-20mA與外加的壓力信號源相吻合,其作用與變送器外殼上的調零(z)、調量程(R)開關的作用*相同。
問題討論:有的人認為,只要用HART手操器就可改變智能變送器量程,并可進行零點和量程的調整工作,而不需要輸入壓力源,但這種做法不能稱為校準,只能稱為“設定量程”。真正的校準是需要用一臺標準壓力源輸入變送器的。因為不使用標準器而調量程(LRV.URV)不是校準,忽略輸入部分(輸入變送器的壓力)來進行輸出調節(變送器的轉換電路)不是正確的校準。再者壓力、差壓檢測部件與A/D轉換電路、電流輸出的關系并不對等,校準的目的就是找準三者的變化關系。強調一點:只有對輸入和輸出(輸入變送器的壓力、A/D轉換電路、環路電流輸出電路)一齊調試,才稱得上是真正意義上的校準。
三、關于調校后的幾點建議
調校工作結束后,要把排氣、排液閥或和旋塞旋回原位,并應纏上生料帶,要旋緊保證不泄漏,但旋緊前應該*行正、負壓室的排氣、排液工作。此時還可利用工藝壓力,進行簡易的變送器靜壓誤差檢查工作。
四.差壓變送器故障診斷
差壓變送器在測量過程中,常常會出現一些故障,故障的及時判定分析和處理,對正在進行了生產來說是至關重要的。我們根據日常維護中的經驗,總結歸納了一些判定分析方法和分析流程。
(1)調查法:回顧故障發生前的打火、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、導壓管的泄漏,回路的過熱,供電開關狀態等。
(3)檢測法:短路檢測:在保證安全的情況下,將相關部分回路直接短接,如:差變送器輸出值偏小,可將導壓管斷開,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,觀察變送器輸出,以判斷導壓管路的堵、漏的連通性;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,否則可進行下一步查找,如:智能差壓變送器不能正常Hart遠程通訊,可將電源從儀表本體上斷開,用現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;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生故障,可臨時更換一塊,以確定原因;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。
五.差壓變送器的遷移故障分析
在工業生產中應用差壓變送器測量液面時,如果差壓變送器的正、負壓室與容器的取壓點處在同一水平面上,就不需要遷移。而在實際應用中,出于對設備安裝位置和便于維護等方面的考慮,測量儀表不一定都能與取壓點在同一水平面上;又如被測介質是強腐蝕性或重粘度的液體,不能直接把介質引入測壓儀表,必須安裝隔離液罐,用隔離液來傳遞壓力信號,以防被測儀表被腐蝕。這時就要考慮介質和隔離液的液柱對測壓儀表讀數的影響,為了能夠正確指示液位的高度,差壓變送器必須做一些技術處理一一即遷移。遷移分為無遷移、負遷移和正遷移。
正遷移故障:判斷正遷移的差壓變送器在現場使用過程中測量是否準確,首先應關閉差壓變送器三閥組的正、負壓測量室,打開平衡閥及儀表放空堵頭,此時儀表輸出應低于4mA。如果輸出不低于4mA,可能是正壓室引線或三閥組有些堵。其次,關閉正壓室取壓點,打開放空開關,這時輸出應為4mA。如果輸出低于4mA,可能是遷移量變小或零位偏低,若灌有隔離液,可能是隔離液沒有灌滿或從旁處漏掉,如果輸出高于4mA,說明遷移量變大或零位偏高。
負遷移故障:判斷負遷移的差壓變送器在現場使用過程中測量是否準確,首先關閉差壓變送器三閥組的正、負壓測量室,打開平衡閥及儀表放空堵頭,儀表輸出應為20mA。其次,關閉正、負壓室取壓點,打開放空開關,此時,儀表輸出應為4mA,如果不為20mA或4mA,應檢查正、負壓室引線是否堵,遷移量是否改變,零位是否準確,隔離液是否流失等。
結束語
液位的準確控制是生產裝置穩定運行的前提保證,只有掌握了差壓變送器測液面的工作原理與故障分析方法才能在實際應用中靈活運用,及時準確的處理現場儀表出現的故障,提高儀表測量的準確性,減少儀表的日常維護量,提高儀表維護使用人員的工作效率。
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