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1、差压变送器的迁移及故障诊断摘要:木文详细论述了并压变送器工作原理、并压变送器测液面迁移原理及带迁移的差压变送器故障诊断。关键词:差压变送器迁移故障诊断在工业口动化生产中,并压变送器用于压力压并流量的测量,得到了非常广泛应用,在自动控制系统中发挥重要的作用。随着石化、钢铁、造纸、食品、医药企业自动化水平的不断提高,差压变送器的应用范围越来越广泛,牛产屮遇到的问题也越來越多,加Z安装、使用、维护人员的水平并界,使得出现的问题不能迅速解决,一定程度上影响了生产的正常进行,甚至危及生产安全,因此对现场仪表维护人员的技术水平提出了更高要求。差压变送器工作原理来自双侧导压管的差压直接作用于变送器传感
2、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。差压变送器的儿种应用测量方式:(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,如图1所示。(2)利用液休自身重力产生的压力差,测量液体的高度,如图2所示。(3)直接测量不同管道、罐体液体的压力差值,如图3所示。二.液面的迁移应用羌压变送器测量液面时,如果羌压变送器的止、负压室与容器的取压点处在同一水平而上,就不需要迁移。而在实际应用中,出于对设备安装位置和便于维护等方面的考虑,测量仪表不一定都能与取压点在同一水平而上;又如
3、被测介质是强腐蚀性或重粘度的液体,不能直接把介质引入测压仪表,必须安装隔离液罐,用隔离液来传递压力信号,以防被测仪表被腐蚀。这时就要考虑介质和隔离液的液柱对测压仪表读数的影响。羌压变送器测量液位安装方式主要有三种,为了能够止确指示液位的高度,差压变送器必须做一些技术处理一一即迁移。迁移分为:无迁移、负迁移和正迁移。2.1无迁移将差压变送器的正、负压室与容器的取压点安装在同一水平而上,如图1所示:图1无迁移原理图设A点的压力为P-,B点的压力为P+,被测介质的密度为P,重力加速度为g,则AP=P-P=pgh+P-P=Pgh;如果为敞口容器,P一为大气压力,AP=P.=Pgh,由此可见,如果
4、差压变送器正压室和取压点相连,负压室通大气通过测B点的表压力就可知液而的高度。当液而由h二0变化为h=hmax时,差压变送器所测得的差压由AP=O变为AP=pghmax,输出由4mA变为20mA。假设差压变送器对应液位变化所需要的仪表量程为30kPa,当液而由空液而变为满液而时,所测得的差压由0变为30kPa,其特性曲线如图4屮的(a)所2.2负迁移负迁移原理图如图2所示:为了防止密闭容器内的液体或气体进入差压变送器的取压室,造成引压管线的堵塞或腐蚀,在差压变送器的正、负压室与取压点Z间分别装有隔离液罐,并充以隔离液,其密度为P!o当H=0时,P+=pighiP=pig(H+hDAP=P
5、+-P_=-pigH当H=IImax时,P+二Pighi+PgHP-=Pig(H+hJAP=P厂P=pgH-PigH=(P-Pi)gH当H二0时,APAPigH,在差压变送器的负压室存在一静压力P.gH,使差压变送器的输出小于4mA。当H=IImax时,△P二(P-PJgllmax,由于在实际工作屮Pt»P,所以,在最高液位时,负压室的压力也远大于正压室的压力,使仪表输出仍小于实际液而所对应的仪表输出。这样就破坏了变送器输出与液位Z间的止常关系。为了使仪表输出和实际液面相对应,就必须把负压室引压管线这段II液柱产生的静压力PigH消除掉,要想消除这个静压力,就要调校差压变送器,也就是对差
6、压变送器进行负迁移,PigH这个静压力叫做迁移量。调校差压变送器时,负压室接输入信号,止压室通大气。假设仪表的量程为30kPa,迁移量PlgH=30kPa,调校时,负压室加压30kPa,调整差压变送器零点旋钮,使其输岀为4mA;Z后,负压室不加压,调整差压变送器量程旋钮,直至输出为20mA,中间三点按等刻度校验。输入与输出的关系见表1:量程(%)0255075100输入(kPa)-30-22.5-15-7.50输出(mA)48121620表1输入与输出的关系当液面由空液面升至满液面时,变送器茅压由AP=-30kPa变化至AP二OkPa,输出电流值由4mA变为20mAo2.3正迁移止迁移原
7、理图如图3所示:图3正迁移原理图在实际测量中,变送器的安装位置往往与最低液位不在同一水平面上,如图3所示。容器为敞口容器,差压变送器的位置比最低液位低h距离,AP二P=PgH+Pgho当H=0时,AP=pgh,在差压变送器止压室存在一静压力,使其输出大于4mAo当H=Hmax时,AP二PgH+Pgh,变送器输出也远大于20mA,因此,也必须把Pgh这段静压力消除掉,这就是止迁移。调校时,正压室接输入信号,负压室通大气。假设仪表量程仍