差压变送器在应用中的故障诊断和分析.doc

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1、差压变送器在应用中的故障诊断和分析　　一、　　前言　　随着社会工业化发展，差压变送器的应用范围越来越广泛，生产中遇到的问题也越来越多，加之安装、使用、维护人员的水平差异，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，甚至威及生产安全。　　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

2、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

3、．　　　　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

4、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

5、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

6、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＝　

7、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

8、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。　　六