一、 前言
隨著社會工業(yè)化發(fā)展,差壓變送器的應(yīng)用范圍越來越廣泛,生產(chǎn)中遇到的問題也越來越多,加之安裝、使用、維護人員的水平差異,使得出現(xiàn)的問題不能迅速解決,一定程度上影響了生產(chǎn)的正常進行,甚至威及生產(chǎn)安全。
二、 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。
三、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。
四、 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。
五、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<
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- = P1-2 PS,
根據(jù)差壓與流量的關(guān)系得出F2
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