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浅谈变送器的常见故障及判断方法

作时间:2013-01-04 09:29:12  来源:  作者:
   

 

一、变送器的概念及分类
(1)概念。变送器是自动控制系统的一个重要组成部分,在仪器仪表和工业自动化领域中起着举足轻重的作用,变送器对温度、压力、液位、成分等物理量进行测量,并转换成统一的标准信号,除此之外还具有一定的放大作用。
(2)分类。按被测物理量不同分为:一体化温度变送器、压力变送器、电容式物位变送器、液位变送器、超声波变送器;按信号标准不同分为:传输4~20MA 模拟信号的变送器(如压力变送器)、锑电极酸度变送器、(酸、碱、盐)浓度变送器、电导变送器、智能变送器。在新晶焦化公司,使用最多的是差压/ 压力变送器,为此,结合自己的工作实践和理论知识,重点讲述差压/ 压力变送器的工作原理、常见故障、判断和处理的方法。
 
二、差压/ 压力变送器工作原理
来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感器双侧隔离膜片上,通过膜片内的密封液传导至测量元件上,测量元件将测得的差压信号转换为与之对应的电信号传递给转换器,经过放大等处理变为标准电信号输出。
 
三、差压/ 压力变送器常见故障及判断方法
(1)线路故障。当计算机显示数值不正常时,打开变送器的接线盒,检查线路是否虚接、短接或者断接,通过测电源、量电阻、摇绝缘等方法,进行故障判断和处理。
(2)采集模块或传感器故障。当线路故障排除时,就要看是不是采集模块或差压传感器故障。使用万用表检查差压变送器工作电源是否正常,同时测量变送器的输出电流值是否在4mA~20mA (电压值是否在0~5V)范围内,确认输出值是否正常。
(3)引压管故障。一是引压管堵塞。由于排放不及时或介质脏、粘等原因,时间久了引起
引压管堵塞,使测量无法正常进行。以正导压管堵塞为例来分析,其表现特征为:变送器输出下降、上升或不变。当流量增加时,对变送器(变送器进行输出信号开方)输出的影响:设原流量为F1,P1=P1+-P1-,F'1=K,F'1 为变化前的变送器输出值,设增加后的流量为F2,(即F2>F1),P2=P2+-P2-,F'2=K,F'2 为流量增加后变送器输出值。由于正压管堵塞,则当实际流量分别为F1、F2 时,P1+=P2+;
 
当流量增加时,P2- 出现变化:因为实际流量增加为F2,则与原流量F1 时相比,管道内的静压力也相应增加,设增加值为P0,同时P2- 因管道中流体流速增加而产生的静压减小,减小值为P0?,此时P2- 与P1- 的关系为:P2-=P1-+P0-P0?,则:P2=P2+-P2-=P1+-(P1-+P0-P0?)=P1+(P0?-P0),则:F' 现=K,同样:当:P0=P0?时,则:F'2=K,F'2=F'1,变送器输出不变。当:P0>P0?时,则:F'2=K,F'2<F'1,变送器输出变大。当:P0<P0?时,则:F'2=K,F'2>F'1,变送器输出变小。当流量减小时,对变送器(变送器本身输出信号开方)输出的影响。设原流量为F1,P1=P1+-P1-,F'1=K,F'1 为变化前的变送器输出值。设减小后的流量为F2,(即F2>F1),P2=P2+-P2-,F'2=K,F'2 为流量减小后变送器输出值。由于正压管堵塞,则当实际流量分别为F1、F1 时,P1+=P2+;当实际流量由F1 减小到F2 时,管道中静压也相应降低,设降低值为P0;同时,当实际流量下降至F2 时,P2- 值也因为管内流体流速降低而升高,设升高值为P0’。
 
此时,P2- 与P1- 的关系为:P2-=P1- -P0+P0’P2=P2+-P2-=P1+-(P1--P0+P0')=P1+(P0-P0'),F'2=K,这样:当:P0=P0?时,则:F'2=K,F'2= F'2,变送器输出不变;当:
P0>P0?时,则:F'2=K,F'2>F'1,变送器输出变大;当:P0<P0?时,则:F'2=K,F'2<F'1,变送器输出变小。二是引压管漏气。由于差压变送器接点、截止阀等附件较多,导致泄漏点增多,维护工作量增大。为了减少引压管泄露应合理做好引压管的防腐蚀,减少引压管出现沙眼;做好引压管接口处螺丝紧固,以防松动,从
而保证测量数据的准确。
 
三是引压管积液。由于气体取压方式不对或引压管安装不合要求,常造成引压管内部积存液体的现象,致使测量不准。引压管的正确安装是与水平不小于1:12 的斜度连续下降,测量点与安装点之间存在高度差,取压点与被测设备壁垂直。
 
(4)变频干扰。在布线过程中,各种信号线绑扎在一起或走同一根多芯电缆,信号受到干扰,特别是信号线与动力线同穿一根管道中干扰尤甚。在这种情况下,差压变送器就会出现不通讯,甚至误指示等现象。为避免类似误操作的发生,需增大仪表电缆与动力电缆槽架的距离。
(5)电信号传输故障。由于使用、维护人员的水平存在差异,为节省人、物、财或其
他因素,往往把差压变送器放置在被测设备的附近,造成电信号传输距离过远,电信号存在干扰和衰减的现象,这时需适当增加电缆线的截面积。

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