差压变送器在应用中的故障诊断与分析 .docx
差压变送器在应用中的故障诊断与分析1、引言在工业自动化生产中，差压变送器用于压力压差流量的 测量，得到了非常广泛应用，在自动控制系统中发挥重要的 作用。随着石化、钢铁、造纸、食品、医药企业自动化水平 的不断提高差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到 的问题也越来越多，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 常开展，甚至危及生产安全，因此对现场仪表维护人员的技 术水平提出了更*求。2、工作原理与故障诊断2.1 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。差压变送器的 几种应用测量方式：(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。差压变送器的安装包括导压管的敷设、电气信号电缆的 敷设、差压变送器的安装。2.2 差压变送器故障诊断变送器在测量过程中，常常会出现一些故障，故障的及 时判定分析和处理，对正在开展了生产来说是至关重要的。 我们根据日常维护中的经验，总结归纳了 一些判定分析方法 和分析流程。(1)调查法：回忆故障发生前的打火、冒烟、异味、供 电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修。(2)直观法：观察回路的外部损伤、导压管的泄漏，回 路的过热，供电开关状态等。(3)检测法:断路检测：将怀疑有故障的局部与其它局部分开来，查 看故障是否消失，如果消失，那么确定故障所在，否那么可开展 下一步查找，如：智能差压变送器不能正常Hart远程通讯， 可将电源从仪表本体上断开，用现场另加电源的方法为变送 器通电开展通讯，以查看是否电缆是否叠加约2kHz的电磁 信号而干扰通讯。短路检测：在保证安全的情况下，将相关局部回路直接 短接，如：差变送器输出值偏小，可将导压管断开，从一次 取压阀外直接将差压信号直接引到差压变送器双侧，观察变 送器输出，以判断导压管路的堵、漏的连通性。替换检测：将怀疑有故障的局部更换，判断故障部位。 如：怀疑变送器电路板发生故障，可临时更换一块，以确定 原因。分部检测：将测量回路分割成几个局部，如：供电电源、信号输出、信号变送、信号检测，按分局部检查，由简至繁, 由表及里，缩小范围，找出故障位置。3、典型故障案例3.1 导压管堵塞以正导压管堵塞为例来分析导压管堵塞出现的故障现 象。在仪表维护中，由于差压变送器导压管排放不及时，或 介质脏、粘等原因，容易发生正负导压管堵塞现象，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(变送器本身开展输出信号开方)输出的影响：设原流量为Fl, 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：F2F1), P2=P2+-P2-, F' 2=K, F' 2为流量增加后的变送器输出值。由于正压管堵塞， 那么当实际流量分别为Fl、F2时，P1+=P2+；当流量增加时, P2-出现如下变化：因为实际流量增加为F2,那么与原流量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-因管道中流体流速的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-=Pl-+P0-P0?那么：P2=P2+-P2-=P1+-(P1-+P0-P0?)=P1+ (PO?-PO)那么：F'现二K=K当P0=P0?时那么:F' 2=K=KF' 2=F' 1变送器输出不变。当POPO?时那么：F' 2=K=KF' 2F' 1变送器输出变大。当POF' 1变送器输出变小。当流量减小时，对变送器(变送器本身开展输出信号开 方)输出的影响。设原流量为Fl, 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：F2F1), P2=P2+-P2-, F' 2=K, F' 2为流量减小后的变送器输出值。由于正压管堵塞，那么当实际流量分别为Fl、F1时， P1+=P2+；当实际流量由F1减小到F2时，管道中的静压也 相应的降低，设降低值为P0；同时，当实际流量下降至F2 时，P2-值也要因为管内流体流速的降低而升高，设升高值 为P0此时，P2-与P1-的关系为:-P2-二 piPO+PO'P2=P2+-P2-=P1+-(PlPO+PO' )=P1+(PO-PO,)F' 2=K=K，当PO=PO?时那么:F' 2=K=KF' 2=F' 2变送器输出不变;当POPO?时那么：F' 2=K=KF' 2F' 1变送器输出变大;当P0一般情况下，导压管的堵原因主要是由于测量导压管不 定期排污或测量介质粘稠、带颗粒物等原因造成。3.2 导压管泄漏以正导压管泄漏来分析导压管泄漏出现的故障现象。如 图1所示，莱钢集团公司某加热炉仪表控制阀用净化风总管 线的流量测量方式为：节流孔板+差压变送器。装置生产正 常时的用风流量基本是稳定的，但在后期的生产过程中发现 用风流量比正常值下降了很多。经过检查，二次仪表(DCS)组态及电信号回路工作正常, 变送器送检定室标定正常，于是怀疑问题出现出导压上，经 过检查，由于正导压管焊接不好造成泄漏所至，经过补焊堵 漏后，流量测量恢复正常。
