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差压变送器工作原理与故障分析

时间:2020-04-07      阅读:1075

差压变送器能够防止管道中的介质直接进入变送器,感压膜片与变送器之间靠注满流体的毛细管连接起来。它用于测量液体、气体或蒸汽的液位、流量和压力,然后将其转变成4~20mADC信号输出。在广泛应用的今天,差压变送器也暴露出了很多问题,问题得不到及时解决就会影响生产的进行。本文简要介绍了差压变送器的基本原理及使用注意事项,重点介绍了常见差压变送器故障分析方法及正导压管泄漏故障。

 

差压变送器的原理

设计原理:差压变送器所测量的结果是压力差,即△P=pg△h。而由于油罐往往是圆柱形,其截面圆的面积S是不变的,那么,重量G=△P·S=pg△h·S, S不变,G与△P成正比关系。即只要准确地检侧出△P值,与高度△P成反比,在温度变化时,虽然油品体积膨胀或缩小,实际液位升高或降低,所检侧到的压力始终是保持不变的。如果用户需要显示实际液位,也可以引人介质温度补偿予以解决。

差压变送器故障分析

1、直接现察法:很多故障看起来比较复杂,但是往往可以凭借维修人员的经验,通过望闻摸听等直接手段,将问题很快解决。如:针对问题的现状,维修人员可以观察设备零部件是否有损坏,询问现场操作人员,故障发生前仪器的运行情况(打火、冒烟、异味、供电变化、雷击、潮湿、误操作、误维修),闻仪器是否有烧焦的异味,摸一下各个部件是否松动等。

2、逐步排查法:故障发生后,维修人员发现,有很多因素都能够导致该故障的发生,此时,维修人员就需要采用适当的方法进行故障的逐步排查,将可能发生故障的部件与其他部件隔离开,进行诊断,如果查到问题所在,即可以进一步维修,如果查实故障不属于该零部件,则要进行下一怀疑零件的查询。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差压变送器通电进行通讯,以查看电缆是否叠加电磁信号面干扰通讯。

3、替换零件法:该方法是将怀疑有故障的部位卸下来,用好的零件替换上,检查仪器是否正常运行。如怀疑差压变送器电路板发生故障,可临时更换一块,以确定原因。

常见故障分析

差压变送路的故障类型有很多,零部件的磨损、润滑剂缺乏、导压管故障等,下面所有故障中比较常见比较典型的导压管泄漏故障进行分析,通过这一故障的分析,来进一步阐述故障排除的方法和技巧。

问题:

以正导压管泄漏举例来分析分析导压管泄漏出现的故障现象。某单位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位下降了很多。

检查过程:经直接观察后发现各电路信号完好、二次仪表正常运行,将差压变送器送检定室进行标定后发现无异常。综合以上基本特征,维修人员初步怀疑导压管可能出现了故降。认真检查导压管后发现正导压管有泄露现象,原因是焊接处密封不好。于是用专业焊接工具将导压管泄露处进行补焊,问题得以解决,后检验流量测量恢复正常。

正导压管泄露故障问题分析:正导压管泄露的现象是:差压变送器输出下降、上升及不变,其体分析如下:当流量上升时,对差压变送器(变送器本身进行输出信号开方》输出的影响,设原流量为F1, PI=P1+-P1-, FI=K,F'I为变化前的变送器输出值;设增加后的实际流量为F2,(即:F2>FI),F'2=K, F'2为流且增加后的差压变送器输出值。因流量增加,管道静压增加为P0,随着流速的增大,实际压管称压减小为PO',正压管泄门降压下降为Ps,

则:P2+=P1++P0-Ps, P2-=P1-+PO-PO口

P2=P2+-P2-=P1+(P0口-PS)那么

当:P0□=Ps正压导管泄露,而流量上升时,差压变送器输出不变,

当:P0□>Ps正压导管泄露,而流量上升时,差压变送器输出增加,

当:PO□<Ps正压导管泄露,而流量上升时,差压变送器输出减小,

当流量下降时,对差压变送器(变送器本身进行输出信号开方)输出的影响,

设下降后的实际流量为F2,即:F2<Fl,F'2=K,F'2为流量减小后的差压变送称输出值。

因流量下降,管道静压下降值P0,同时由于流体流速下降,负压管静压增加PO',正压管泄漏降压下降为Ps,则:P2+=P1+-PO-Ps,

P2-=P1--PO+PO口

P2=P2+-P2-=P1-(Ps+P0')

F'2=K=K即:当流量下降时,差压变送器输出总是小于实际流量。

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