差压变送器在应用中的故障诊断和分析

差压变送器在应用中的故障诊断和分析

一、　　前言　　在前几天关于流量变送器的贴子中讲过,差压变送器的应用范围非常广泛，在所有流量变送器的比重zui大，几乎是其它变送器的总和，因此生产中遇到的问题也越来越多，如果出现的问题不能迅速解决，势必会影响生产的正常进行，甚至威及生产安全。因此编辑了一些资料，呈现给大家。虽然，它们还只是我们实际工作中的一小部分缺陷现象，但在流量变送器出现偏差时，这些还是有帮助的。

二、　　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。　　

三、　　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。

四、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．调查法：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，查看故障是否消失，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，按分部分检查，由简至繁，由表及里，缩小范围，找出故障位置。　　五、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－　＝　ｐ１－２　ｐｓ，　　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ρ，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：　　ｐ１＋＝　ｐ０＋＋ρｇｈ＋　　ｐ１－＝　ｐ０－＋ρｇｈ－　　ｐ１＝　ｐ１＋－　ｐ１－＝　（ｐ０＋）＋（ρ　ｈ＋）－（　ｐ－＋ρ　ｈ－）＝　ｐ＋ρ　（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。