差壓變送器在應(yīng)用中的故障診斷和分析
出處:winhiwang 發(fā)布于:2008-08-30 16:09:58
一、 前言
隨著社會(huì)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(hù)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(jìn)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:
?。保 ∨c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。
?。玻 ±靡后w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(huì)出現(xiàn)一些故障,故障的及時(shí)判定分析和處理,對正在進(jìn)行了生產(chǎn)來說是至關(guān)重要的。我們根據(jù)日常維護(hù)中的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)歸納了一些判定分析方法和分析流程。
?。保 ≌{(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。
?。玻 ≈庇^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。
?。常 z測法:
?。保 嗦窓z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(jìn)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(jìn)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。
?。玻 《搪窓z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。
?。常 √鎿Q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(shí)更換一塊,以確定原因。
?。矗 》植繖z測:將測量回路分割成幾個(gè)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(gè)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。
?。保 ?dǎo)壓管堵塞:
在儀表維護(hù)中,由于差壓變送器導(dǎo)壓管排放不及時(shí),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(shí)際流量由F前減小到F后時(shí),管道中的靜壓也相應(yīng)的降低,設(shè)降低值為P0;同時(shí),當(dāng)實(shí)際流量下降至F后時(shí),P-值也要因?yàn)楣軆?nèi)流體流速的降低而升高,設(shè)升高值為P0’。
即:△P=( P+-P0?。ā。校校啊洌┐藭r(shí)變送器輸出值應(yīng)減小。
?。玻 ≌龑?dǎo)壓管泄漏:
實(shí)際上,當(dāng)泄漏量非常小的時(shí)候,由于種種原因,工藝操作或儀表維修護(hù)人員很難發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)泄漏量大,所測流量與實(shí)際流量相比有較大誤差時(shí)才會(huì)發(fā)現(xiàn),這時(shí)即使是實(shí)際流量上升,總是△P泄漏后<<△?。行孤┣?,F泄漏后<<F泄漏前。此時(shí)變送器輸出值應(yīng)減小。
?。常 ∑胶忾y泄漏:
設(shè)泄漏前壓力為P1,泄漏后壓力為P2,?。校保健。校保。校保。疲睘槠胶忾y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(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:
?。校玻健。校保校樱校玻健。校保。校?/FONT>
?。校玻健。校玻。校玻。健。校保病。校?,
根據(jù)差壓與流量的關(guān)系得出F2<F1,變送器測量輸出小于實(shí)際流量值。
4. 氣體流量導(dǎo)壓管積液情況下的變送器測量誤差:
設(shè)正導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P0+,負(fù)導(dǎo)壓管取壓點(diǎn)壓力為P0-,差壓變送器正端壓力為P1+,差壓變送器負(fù)端壓力為P1-。
?。校埃健。校埃。校埃?/FONT>
?。校保健。校保。校保?/FONT>
正常測量下:
?。校埃健。校?/FONT>
設(shè)正常測量狀態(tài)下的流量為F,則 ?。疲剑?/FONT>
這里?。藶槌O禂?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:
?。校保健。校埃眩纾瑁?/FONT>
?。校保健。校埃眩纾瑁?/FONT>
?。校保健。校保。校保健。ǎ校埃é选。瑁ā。校选。瑁健。校选。ǎ瑁瑁?/FONT>
則變送器輸出為:
?。疲剑?/FONT>
當(dāng)h+>h-時(shí) 變送器實(shí)際測得的差壓增大,輸出流量信號增大。
當(dāng)h+<H-時(shí);變送器實(shí)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(shí)際流量不符,產(chǎn)生測量誤差。
這里,由于正壓導(dǎo)管取壓方式的原因,隨著時(shí)間的增加,h+逐漸大于h-,測得的流量也增大。
六、 小結(jié):
經(jīng)過上述幾個(gè)典型故障的分析,我們對使用差壓變送器的測量回路由于導(dǎo)壓管原因造成回路測量故障做了一些分析,這幾種故障都是在儀表設(shè)備維護(hù)中非常常見的,通過分析可以看到,無論是導(dǎo)壓管堵塞、還是導(dǎo)壓管中積水,同樣的故障,其表征出來的現(xiàn)象有時(shí)并不同,所以我們在分析問題時(shí)應(yīng)該是辯證的,具體情況具體分析。
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