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差压变送器在实际应用中的故障诊断和分析

来源:江苏创辉自动化仪表有限公司 时间:2021-09-28
一、差压变送器的工作原理: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
 
二、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。
 
三、应用中的故障判断及分析
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,对正在进行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.调査法:回顾故障发生前的打火、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
1)断路检测:将怀疑有故障的部分与其它部分分开来,査看故障是否消失,如果消失,则确定故障所在,否则可进下步查找,如:智能差压变送器不能正常hart远程通讯,可将电源从表体上断开,用现场另加电源的方法为变送器通电进行通讯,以查看是否电缆是否叠加约2khz的电磁信号而干扰通讯。
2)短路检测:在保证安全的情况下,将相关部分回路直接短接,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。
3)替换检测:将怀疑有故障的部分更换,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。
4)分部检测:将测量回路分割成几个部分,如:供电电源、信号输出、信号变送、信号检测,按分部分检査,由简至繁,由表及里,缩小范围,找出故障位置。
 
四、几个典型测量回路的故障分析
下面我仅以导压管故障为例,来分析差压变送器测量回路故障。
1.导压管堵塞:
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,正负导压管堵塞是经常发生的事。
当实际流量由f前减小到f后时,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f后时,p-值也要因为管内流体流速的降低而升高,设升高值为P0’。
即:△p=(p+-p0)-(p-+p0’)此时变送器输出值应减小。
2.正导压管泄漏
实际上,当泄漏量非常小的时候,由于种种原因,工艺操作或仪表维修护人员很难发现,只有当泄漏量大,所测流量与实际流量相比有较大误差时才会发现,这时即使是实际流量上升,总是△p泄漏后<<△p泄漏前,f泄漏后<<f泄漏前。此时变送器输出值应减小。
3.平衡阀泄漏
设泄漏前压力为p1,泄漏后压力为p2,p1=p1+-p1-,f1为平衡阀泄漏前的变送器输出值,f2为平衡阀泄漏后的变送器输出值。
我们假设管道内流体流量在没有变化的情况下做分析,设泄漏的压力为ps,则:泄漏后的正负导压管的静压为:
p2+=p1+-ps,p2-=p1-+ps
p2=p2+- p2-=p1-2ps,
根据差压与流量的关系得出f2<f1,变送器测量输出小于实际流量值。
4.气体流量导压管积液情况下的变送器测量误差
设正导压管取压点压力为p0+,负导压管取压点压力为p0-,差压变送器正端压力为p1+,差压变送器负端压力为p1-。
p0=p0+-p0-
p1=p1+-p1-
正常测量下
p0=p1
设正常测量状态下的流量为f,则f=k这里k为常系数
设液体水的密度为p,则在正导压管积液高度为h+,负导压管积液高度为h-的情况下:
p 1+= p 0++pg h+
p 1-=p0-+pg h-
p1=p1+-p1-=(p0+)+(ph+)-(p-+ph-)=
P+p (h+-h-)
则变送器输出为:f=k
当h+>h-时变送器实际测得的差压增大,输出流量信号增大。
当h+<h-时;变送器实际测得的差压减小,输出流量信号变小,即:变送器测量输出的流量信号与实际流量不符,产生测量误差。
这里,由于正压导管取压方式的原因,随着时间的增加,h+逐渐大于h-,测得的流量也增大。
 
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