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智能差压变送器在应用中的故障调试

作时间:2013-10-09  来源:陕西龙门钢铁责任有限公司  作者:三畅仪表变送器生产部
   

【摘要】在工业自动化生产中,差压变送器已得到了广泛的应用,其在自动控制系统中也发发挥着日益重要的作用。本文主要介绍了差压变送器的工作原理,测量方式及注意事项,故障调试,及其调校。
【前言】随着社会工业化的发展,差压变送器的应用范围越来越广泛,生产遇到的问题越来越多,加之安装、使用、维护人员的水平差异,使得出现的问题不能迅速解决,一定程度上影响了生产的正常进行,甚至威及生产安全。
    差压变送器工作原理: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。
    差压变送器用于防止管道中的介质直接进入变送器里,感压膜片与变送器之间靠注满流体的毛细管连接起来。它用于测量液体、气体或蒸汽的液位、流量和压力,然后将其转变成4~20mA DC信号输出。

1、差压变送器适用于下述几种测控情况
   高温下粘稠介质;
   易结晶的介质;
   带有固体颗粒或悬浮物的沉淀性介质;
   强腐蚀或剧毒性介质;
   可消除导压管泄漏污染周围环境现象的发生;可免去采用隔离液时,因测量信号的不稳定,需要经常补充隔离液的繁琐工作。
   连续精确测量界面和密度;
   远传装置可避免不同瞬间介质的交混,从而使测量结果真实地反映过程变化的实际情况。
   卫生清洁要求很高的场合;如食品、饮料和医药工业生产中,不仅要求变送器接触介质部位符
合卫生标准,并且应便于冲洗,以防止不同批量介质的交叉污染。
   在检测智能差压变送器故障时应该了解,差压变送器的工作原理,才能让我们更方便、快捷的找出原因。

2、差压变送器的几种常见、实用测量方式:
(1)与节流元件相结合,利用节流元件的前后产生的差压值测量液体流量。
(2)利用液体自身重力产生的压力差,测量液体的高度。
(3)直接测量不同管道、罐体液体的压力差值。

3、使用中应注意事项:
(1)切勿用高于36V电压加到变送器上,导致变送器损坏;
(2)切勿用硬物碰触膜片,导致隔离膜片损坏;
(3)被测介质不允许结冰,否则将损伤传感器元件隔离膜片,导致变送器损坏,必要时需对变送器进行温度保护,以防结冰;
(4)在测量蒸汽或其他高温介质时,其温度不应超过变送器使用时的极限温度,高于变送器使用的极限温度必须使用散热装置;
(5)测量蒸汽或其他高温介质时,应使用散热管,使变送器和管道连在一起,并使用管道上的压力传至变压器。当被测介质为水蒸气时,散热管中要注入适量的水,以防过热蒸汽直接与变送器接触,损坏传感器;
(6)在压力传输过程中,应注意以下几点,
a、变送器与散热管连接处,切勿漏气;
b、开始使用前,如果阀门是关闭的,则使用时,应该非常小心、缓慢地打开阀门,以免被测介质直接冲击传感器膜片,从而损坏传感器膜片;
c、管路中必须保持畅通,管道中的沉积物会弹出,并损坏传感器膜片;变送器在测量过程中,常常会出现一些故障,故障的调试就显得极为重要。

4、故障调试步骤
(1)查看差压变送器的电源是否接反了,电源正负极是不是接正确了。
(2)测量变送器的供电电源,是否有24V直流电压;必须保证供给变送器的电源电压≥12V(即变送器电源输入端电压≥12V)。如果没有电源则应检查回路是否断线、检测仪表是否选取错误(输入阻抗应≤250Ω)等等。
(3)如果压力变送器是带表头的,需要检查表头是否损坏(可以先将表头的两根线短路,如果短路后正常,则说明是表头损坏),如果是表头损坏,则需另换表头。
(4)如果是差压压力变送器出现问题,可将电流表串入24V电源回路中,检查电流是否正常。如果正常则说明变送器正常,此时应检查回路中其他仪表是否正常。
(5)电源是否接在变送器电源输入端,把电源线接在电源接线端口上。

5、差压变送器的校准
   先将阻尼调至零状态,先调零点,然后加满度压力调满量程,使输出为20mA,在现场调校讲的是快,在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响,但调满度时对零点有影响,在不带迁移时其影响约为量程调整量的1/5,即量程向上调整1mA,零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。例如:输入满量程压力为100Kpa,该读数为19.900 m A,调量程电位器使输出为19.900 +(20.000 -19.900)×1.25=20.025mA.量程增加0.125mA,则零点增加1/5×0.125=0.025。调零点电位器使输出为20.000mA,零点和满量程调校正常后,再检查中间各刻度,看其是否超差,必要时进行微调,然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。

6、智能差压变送器的校准
    用上述的常规方法对智能变送器进行校准是不行的,因为这是由HART变送器结构原理所决定了。因为智能变送器在输入压力源和产生的4-20mA电流信号之间,除机械、电路外,还有微处理芯片对输入数据的运算工作。因此调校与常规方法有所区别。
    实际上厂家对智能变送器的校准也是有说明的,如ABB的变送器,对校准就有:“设定量程”、“重定量程”、“微调”之分。其中“设定量程”操作主要是通过LRV.URV的数字设定来完成配置工作,而“重定量程”操作则要求将变送器连接到标准压力源上,通过一系列指令引导,由变送器直接感应实际压力并对数值进行设置。而量程的初始、最终设置直接取决于真实的压力输入值。但要看到尽管变送器的模拟输出与所用的输入值关系正确,但
过程值的数字读数显示的数值会略有不同,这可通过微调项来进行校准。由于各部分既要单独调校又必需要联调,因此实际校准时可按以下步骤进行:

(1)先做一次4-20mA微调,用以校正变送器内部的D/A转换器,由于其不涉及传感部件,无需外部压力信号源。
(2)再做一次全程微调,使4-20mA、数字读数与实际施加的压力信号相吻合,因此需要压力信号源。
(3)最后做重定量程,通过调整使模拟输出4-20mA与外加的压力信号源相吻合,其作用与变送器外壳上的调零(Z)、调量程(R)开关的作用完全相同。

本文是淮安三畅整理出的一点体会,希望我们的体会能够对自动化仪表现场安装、使用、维护人员能够有所帮助。
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