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压力变送器在风系统设备上的应用

来源:江苏创辉自动化仪表有限公司 时间:2022-04-23
1.背景
在管理风系统设备中,常常使用的就是输出为4~20mADC的标准电信号。将压缩机的压力信号转变成4~20mA,且电流大小必须与风系统压力成线性关系,我厂用的是正比关系。所以,变送器输出的电流随压力增大而增大由此得出一个压力和电流的关系式压力变送器。
但在风系统管理中经常发现,因压缩机长期平凡动作造成自动化元器件的不规律震动,以及自动化元器件的部分老化,造成定值的偏移,会影响到设备的正确运行。
 
2.研究的意义
通过对风系统压力变送器的实际运用,掌握其使用方法及规律,对所遇到的运行缺陷进行研究和总结,提高压力变送器在运行设备中的可靠性。
 
3.压力变送器的概念及故障分析
3.1压力变送器的定义
压力变送器(pressure transmitter)是指以输出为标准信号的压力传感器,是一种接受压力变量,经传感转换后,将压力变化量按一定比例转换为标准输出信号的仪表。就是将测压元件传感器感受到的气体、液体等物理压力参数转变成标准的电信号(如4~20mADC等),以供给指示报警仪、记录仪、调节器等二次仪表进行测量、指示和过程调节。
3.2实际使用中常见故障分析
3.2.1震动造成的定值漂移
2013年,我厂1号厂房中压机储气罐的安全阀发出噗噗的漏气声,中压机也是频繁的启动。前往查看,按照显现出来的现象,看出安全阀已经动作。此时重新调整安全阀势在必行。随着长期运行及压缩机启动时的巨大震动,压力传感器的测量输出发生了变化,输出的电流值换算成的压力要比实际压力小0.2MPa左右。这就一下子找到了安全阀动作的根本原因。原来是因为压力变送器的0.2MPa误差造成当空压机停止值远比压力容器的实际值要低。换言之,因为压力变送器的0.2MPa误差,当空压机打压还未到停止值时,压力容器实际承受的压力已经到达安全阀动作的压力。因此造成安全阀动作。如果不能及时找到安全阀动作的真正原因,就算重新调整安全阀,也会在下一次的运行中空压机尚未停止时而安全阀再次动作。
3.2.2回差值的设定错误
2013年,监控系统显示2号厂房主用低压机故障后备用低压机频繁启停,现场检查备用低压机0.7MPa时自动停止,低于0.7MPa立即自动启动;当时所有的分析都是备用低压机启动程序错误造成主用低压机故障时,备用低压机频繁启动,只有复归主泵故障信号才能消除该缺陷:但是随着图纸动作流程的进一步观察,通过调看压力变送器配对的WP表菜单发现2号厂房低压系统压力变送器停止回差值为0,所以当压力低于0.7MPa时,无法返回停止接点,故引起备用低压机反复启动;后将低压系统压力变送器停止回差值调整至0.04MPa后经过试验,2号厂房主用低压机故障后备用低压机频繁启停现象已消失。这就是压力变送器回程差设置不对造成的空压机不能正常投运。试想,若真的发生主泵故障,而备用泵却发生上述现象,对机组的安全运行会造成很大伤害。
3.2.3压力定值的设定
去年,1号厂房1号低压机手、自动打压至0.68MPa时均打出“1号低压机压力异常”光子牌,无法正常打压至额定。通过认真调整二级压力定值,使其在0.7MPa时自动停止,经试验1号低压机在0.7MPa时自动停止动作正确,无故障信息打出。这也是一起因1号低压机启动时本体振动,导致二级压力定值漂移从而造成空压机不能正常运行的一起实例。但是,设定该类压力也不是盲目和随意的。因为作用于一、二、三级本体的压力定值其本身也是防止空压机打压过高的一级重要保护。当空压机的停止回路发生异常不能在正常值停止从而造成空压机压力过高。此时一、二、三级本体的压力定值就是保护空压机的zui后一道屏障。因此,该类压力定值设定过低会造成空压机打压不够,过高会造成空压机失去保护功能。如何调整绝对不能盲目和随意。
 
4.压力变送器的选型心得
4.1防止震动造成的定制漂移
一般而言,需要选择一个具有比zui大值还要大1.5倍左右的压力量程的变送器。这主要是因为风系统有峰值和持续不规则的上下波动,这种瞬间的蜂值能破坏压力传感器,然而,因为这样做会精度下降。那么就可以用一个缓冲器来降低压力毛刺,但这样又会降低传感器的响应速度。所以在选择变送器时,要充分考虑压力范围,精度与其稳定性。我厂目前,1号厂房风系统zui高值约2.75MPa,但选择的压力变送器为4MPa,并未使用缓冲器。
4.2需要得到怎样的输出信号
mV、V、mA及频率输出数字输出,选择怎样的输出取决于多种因素,包括变送器与系统控制器或显示器间的距离,是否存在“噪声”或其他电子干扰信号。是否需要放大器,放大器的位置等。对于变送器和控制器间距离较短的OEM设备,采用A输出的变送器是zui为经济有效的解决方法,如果需要将输出信号放大,zui好采用具有内置放大的变送器。对于远距离传输出或存在较强的电子干扰信号,zui好采用mA级输出或频率输出。如果在RFI或EMI指标很高的环境中,除了要注意到要选择mA或频率输出外,还要考虑到特殊的保护或过滤器。目前我厂风系统普遍使用的是mA输出方式。
4.3选用压力变送器的技巧
任何设备都存在着误差,这是所有关于测量和测量转换所必须存在的问题。压力变送器也不例外,它明显存在着正误差或者负误差。做好实验室校验工作无疑对压力变送器在风系统的正常运行起到事半功倍的作用。
4.3.1标准源的选择
选择合适量程的、无波动的标准源对量值传递的准确性提供了必要的保障。
4.3.2精度等级的选择调整
对于同1台空压机,尽量在实验室校验的过程中筛选出精确度等级zui为相近的一组。比如,1台空压机装的有压力开
关、压力表及压力变送器。此时,应反复比对,尽量选择均为正误差或者均为负误差的一组作为1台空压机的元器件。若一正一反的使用,实验室校验所有的元器件都是合格的,但安装到实际中后,会因为误差的一正一反引起1台空压机压力值偏差过大,从而造成控制的失准和误判断。
 
5.结语
通过对压力变送器在石泉水电厂风系统设备中的具体使用情况的特点及工作特性等方面的研究,通过对压力变送器概念入手,掌握其工作原理,结合实际工作中发现的故障问题并分析,总结出压力变送器在风系统使用中的选型心得,希望对读者有所帮助,从而大大提高压力变送器在使用中的可靠性。
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