差壓變送器在應用中的故障診斷和分析

上海自動化儀表有限公司生產壓力變送器，差壓變送器、液位變送器、遠傳壓力變送器，雙法蘭差壓變送器、隔膜壓力變送器等產品。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。

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、利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。

應用中的故障判斷及分析

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：

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：智能變送器''>差壓變送器不能正常Hart遠程通訊，可將電源從表體上斷開，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。

2)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變送器''>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。

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。

幾個典型測量回路的故障分析

下面我僅以導壓管故障為例，來分析變送器測量回路故障。

1、導壓管堵塞：

在儀表維護中，由于變送器''>差壓變送器導壓管排放不及時，或介質臟、粘等原因，正負導壓管堵塞是經常發生的事。

當實際流量由F前減小到F后時，管道中的靜壓也相應的降低，設降低值為P0；同時，當實際流量下降至F后時，P-值也要因為管內流體流速的降低而升高，設升高值為P0’。

即：△P=（ P+-P0 ）-（ P-+P0′）此時變送器輸出值應減小。

2、正導壓管泄漏：

實際上，當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現，只有當泄漏量大，所測流量與實際流量相比有較大誤差時才會發現，這時即使是實際流量上升，總是△P泄漏后<<△ P泄漏前，F泄漏后<<F泄漏前。此時變送器輸出值應減小。

3、平衡閥泄漏：

設泄漏前壓力為P1，泄漏后壓力為P2， P1= P1+- P1- ，F1為平衡閥泄漏前的變送器輸出值，F2為平衡閥泄漏后的變送器輸出值。

我們假設管道內流體流量在沒有變化的情況下做分析，設泄漏的壓力為PS，

則：泄漏后的正負導壓管的靜壓為： 

P2+= P1+-PS，P2-= P1-+ PS

P2= P2+- P2- = P1-2 PS，

根據差壓與流量的關系得出F2<F1，變送器測量輸出小于實際流量值。

4、氣體流量導壓管積液情況下的變送器測量誤差：

設正導壓管取壓點壓力為P0+，負導壓管取壓點壓力為P0-，變送器''>差壓變送器正端壓力為P1+，變送器''>差壓變送器負端壓力為P1-。

P0= P0+- P0-

P1= P1+- P1-

正常測量下：

P0= P1

設正常測量狀態下的流量為F，則  F=K 

這里 K為常系數。

設液體水的密度為ρ，則在正導壓管積液高度為h+,負導壓管積液高度為h-的情況下：

P1+= P0++ρgh+

P1-= P0-+ρgh-  

P1= P1+- P1-= （P0+）+（ρ h+）-( P-+ρ h-)= P+ρ (h+-h-)

則變送器輸出為：F=K  

當h+>h-時  變送器實際測得的差壓增大，輸出流量信號增大。

當h+<H-時；變送器實際測得的差壓減小，輸出流量信號變小，即：變送器測量輸出的流量信號與實際流量不符，產生測量誤差。

這里，由于正壓導管取壓方式的原因，隨著時間的增加，h+逐漸大于h-，測得的流量也增大。